Способ управления станком для ленточного шлифования полосового проката

(51)5 В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) 1/О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИСА К АВТО 12 (21) 4778722/08,: ,:. образно кабразивному инструменту, вклю- (22) 08.01,90чают рабочую подачу; По возрастанию на 4 б) 28,02.93. Бюл, )ч. 8: .:.грузки на электродвигателе абразивного (71) Научно-производственное объедийение инструмента определяют момент касания, по автоматизации горнорудных металлургиче- Запоминают толщийу обрабатываемой поских предпрйятий и энергетических обьектов лосы и йоложение устройства подвода в мочерной металлургии "Днепрчерметавтомати-,. мент касания, Перед последующим ка": . ,:,: . скачкообразнь м подводом полосы к абра- (72) А.Л.Солош, А.Н.Подгола, И,М,Сальни- " зивному инструменту устройство подвода ков, В,Д,Морозов и А.Л;Ермоленкоустанавливают в положение; определяемое(56) Авторское свидетельство СССР . суммированием значений положений уст- % 1444137, кл. В 24 В 51/00, 1979, ройства подвода и толщины в момент каса- (54).СПОСОБУПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМДЛЯ ния в предыдущем цикле и уменьшением ЛЕНТОЧНОГО ШЛИФОВАНИЯ ПОЛОСО- этой суммы на толщину полосы в момент ВОГО ПРОКАТА. данного скачкообразного подвода. Потом (57) Использование: металлообработка, для это положение устройства подвода увеличи- использования на шлифовальных-станках, вают на величину, пропорциональную разобрабатывающих полосовой прокат, Сущ- ности .натяжения полосы в момент ность изобретения заключается в том,чтонастоящего скачкообразного подвода и в М обрабатываемую полосу подводят скачко- момент предыдущего касания. 5 ил, с 3 ю ааавй Изобретение относится к металлообра- . На Фиг. 1 приведена функциональная ботке и предназначено для использования схема уСтройства. реализующего способ; на на шлифовальных станках, обрабатываю-фиг. 2 - схема действия сйлы натяжения, О щих полосовой прокат,. : .полосы в ленточно-шлифовальном станке; СОна фиг. 3 - момент шлифования полосы; на йЦель изобретения - повышение надеж-фиг. 4 - момент скачкообразного отведения ф, ности,т.е; исключение поломки шлифоваль-. устройства подвода с полосой от абразив- С ного станка за счетболее точной . ной ленты; на фиг.5- момент скачкообразскачкообразной установки полосы в задан- ного подвода полосьгк абразивной ленте, ное положение, исключая тем самым ее вре-Способ управления осуществляется зание при скачкообразной подаче, и . следующим образом.ф повышение производительности станка, т,е, Цикл обработки начинается скачкообсокращенйе времейи холостой подачи до разным подводом шлифуемой полосы к абкасания полосы с инструментом За счетразивному инструменту и заканчивается обеспечения более точного минимального скачкообразным отводом шлифуемой поло- зазора (т.е, состояние предкасания) между . сы от абразивного инструмента. Скачкообобрабатываемой полосой и абразивным"ин- разный отвод производится при остайовках струментом после скачкообразной подачи. станка, которые необходимы для ввода но1798140 3 . 4вой полосы, контроля и замены абразивного В ыполнение условия ( Л МЛ йэ) соинструмента, контроля обрабатываемой по-: ответствует моменту касания обрабатываелосыит.д.,атакжеприработающемстанке, мой поверхности полосы с абразивным:когда необходимо пропустить через очаг об- инструментом и информация Нц), Як и Т). работки участок полосы со сварным швом, 5 будетиспользованавследующемцикле(+1)грубыми дефектами на поверхности полосы скачкообразной установки устройства поди т,д., которые могут привести к выходу из вода в положение Яу(1+1).строя абразивного инструмента; .,: Устройство, реализующее способ, соПолагаем, что информация предыдуще-: держит.станок 1, блок дистанционного упго цикла и толщине Нк(ь 1) обрабатываемой "0 равления 2 станком, связанный сполосы, положении Як(ь 1) устройства подво- командным блоком 3 и командоуправляюда 7 и натяжении Т(-1) обрабатываемой па- щим блоком 4, привод рабочей подачи 5,лосы в момент касания полосы с: связанный с выходом командного блока 3 иабразивным инструментом сОхранена до с входом устройства привода детали 7, при следующего цйклэ обработки, . "5 вод скачкообразной подачи 6, связанный сПеред началом следующего цикла обра-выходом командно-управляющего блока.4 иботки определяется положение Яу(н), в ко- с входом устройства 7 подвода детали, обторое необходимо установить устройство рабатываемую деталь 8, двйгатель эбразивподвода 7 при скачкообразном подводеного инструмента 9, соединенный сшлифуемой полосы к абразивному инстру датчиком нагрузки 10, датчик 11 положенияменту. Положение Яу определяется по сле- устройства привода, датчик 12 толщины по-дующей зависимости: лосы, датчик 23 натяжения полосы,. Яу=Як(ь 1)-Н 0)+НЦь 1)-Кз+КтТ(1)-Тк(ь 1), Выходы датчиков 10, 11, 12, 23 соединегде Н - толщина обрабэтйваеМой поверх- ны со входами запоминающих устройств 13,ности полосы в момент подвода; .25 14, 14 и 24 соответственно, выходы которыхТд - натяжение обрабатываемой поло- соединены со входами сумматоров 16, 17,.18сы в момент подвода;и 25 соответственно. Вторые входы сумма- .К, - заранее заданное необходимое торов 16, 18, 25 соединены с выходами датрасстояйие между обрабатйваемой поверх- чиков 10,.12 и 23 соответственно, а третийкостью полосы и абразивным инструмен вход сумматора 18, соединен с выходом блотом после скачкообразного подвода; . ка задания 19. Выход сумматора 25 соедиК, - коэффициент пропорциональности, нен с первым входом блока умножения 27,характеризующий жесткость устройства . второй вход которого соединен с. выходомподвода, . :блока задания 26. Выход сумматора 18 иПосле скачкообразной установки уст блока умножения 27 соединены со вторым иройства подвода с полосой в положении Яу третьим входами сумматора 17, выход кото.Расстояние между обрабатываемой поверх- рого соединен с первым входомкомандноностью полосы и вращающимся инструмен- управляющего блока 4, э второй вход блокатом обеспечивает состояние предкасания . 4 - с выходом 11,полосы и инструмента, Величина К задает .: Выход блока задания ЛК 3 20 соединенся из условия минимального перемещения с первым блоком порогового устройства 21,устройства подвода рабочей подачей дб ка- второй его вход соединен с выходом сумма-.сания полосы с инструментом, тора 16, а выход суправляющими входамиЗатем пройзводится запоминание на- запоминающих устройств 14, 15 и 24, Связигрузки холостого хода Их,р) злектродвйгате. блока логических команд 22 не показаны, ..ля абразивного инструмента и выдается Рассмотрим управление работой шликоманда на включениерабочей подачи. С фовального станка с момента ввода его вмомента включения рабочей подачи опреде- работу с использованием устройства, реаляется приращение нагрузки ЛМр) как раз-. лизующего способ управлейия.ность между фактическим значением 50 После ввода обрабатываемой полосы 8нагрузки в реальном времени Кя и запом- . в станок оператор-:шлифовщик с помощьюненным Йхх Приращение нагРузки Ю 0) . блока дистанционного управления стайкомсравнивается с заданным значением ЛИ 3 и 2, командно-управляющего блока 4 и привопри выполнении условия (ЛИ(1)ЮЬ) запо- да скачкообразной подачи 6 перемещаетус-.минается толщина обрабатываемой полосы 55 тройство. подвода 7 с обрабатываемойН, положение устройства подвода Я и полосой 8 к абразивному инструменту и уснатяжение обрабатываемой полосы Тц;), Да- танавливает ее на некотором расстоянии отлее процесс шлифования осуществляется инструмента. Затем с помощью блоков 2,3по заданной программе;5 оператор осуществляет рабочий подвод10 15 20 25 30 35 40 45 50 полосы к инструменту. Таким образом, при первом подводе после включения устройства управления действия оператора аналогичны его действиям без устройства,При включении привода скачкообразной подачи 6, блок логических команд 22 (связи не показаны) выдает команду запоминающему устройству 13 на обнуление, а через короткий промежуток времени (10-20 мкс) блок 22 выдает команду блоку 13 на запоминание сигнала с датчика нагрузки 10.По технологическому режиму двигатель абразивного инструмента 9 при скачкообразной подаче включен и поэтому блок 13 запоминает величину мощности холостого хода Кхх дви-ателя абразивного инструмента. При включении оператором рабочей подачи блок 22 выдает команды на обнуление запоминающих устройств 14, 15 и 24. Сигналы с выходов блоков 10 и 13 подаются на прямой и инверсный входы сумматора 16, на выходе которого образуется сигнал разности мощности двигателя абразивного инструмента К в реальном времени изапомненной мощности Кхх,В момент касания обрабатываемой полосы с абразивным инструментом сигнал разности (К-Кхх) станет больше сигнала ЬКз задаваемого блоком 20, и в этом случае срабатывает пороговое устройство 21, которое выдает команды блокам 14, 15 и 24 на запоминание входных сигналов, В результате блоки 14, 15 и 24 запоминают сигналы о положении Як(1) устройства привода 7, о толщине полосы Н,(1) и о величине натяжения полосы Т(1) в момент касания последней с абразивным инструментом, Таким образом, устройство информационно подготовлена к последующей работе. Далее процесс шлифования ведется па заданной технологической программе.По различным причинам оператор-шлифовальщик неоднократно осуществляет скачкообразный отвод полосы от инструмента с последующим скачкообразным подводам, При этом устройства работает следующим образом.На 1-й инверсный вход сумматора 18 с выхода блока 15 подается сигнал о толщине полосы Н,(1), на 2-й вход с выхода блока 12 - сигнал.о толщине полосы Н 2 в реальном времени, а на 3-й - сигнал задания Кз с выхода блока 19, при этом на выходе блока 18 формируется сигнал, представляющий следующуа комбинацию Н(2)-Нк(ц+Кз На 1- й инверсный вход сумматора 25 с выхода блока 24 подается сигнал о величине натяжения полосы Т(1), на 2-й вход с выхода блока 23 - сигнал о натяжении полосы Тг в реальном времени, при этом на выходе блака 25 формируется сигнал представляющий следующую комбинацию Т 2-Т(1). Сигнал с выхода сумматора 25 поступает на первый вход блока умножения 27, а на второй - сигнал К с выхода блока 26 при этом на выходе блока 27 формируется сигнал Кт(ТрТк(1, На первый вход сумматора 17 подается сигнал 5(1) с блока 14, а на второй инверсный и третий входы поступают сигналы с выходов сумматора 18 и блока умножения 27 при этом на выходе блока. 17 формируется сигнал Як(1)-Нр)+Нк(1)-К+К(Т 2- -Т(1, характеризующий установку положения уСтройства подвода. которое ему необходимо занять при скачкообразном подводе детали к инструменту. Полученный сигнал установки. подается на вход командного блока 4, который по сигналам с блоков 2 и 11 управляет приводом 7 таким образом, что устройство подвода при скачкообраэном подводе палась к инструменту занимает заданное установкой положение, Затем блоками 2 и 3 выдается команда блоку 5 на включение рабочей подачи.Рассмотрим способ управления шлифовальным станком применительно для ленточного шлифовального станка полосового проката,В станке для шлифования полосового проката полоса 8 с рулона установленного на разматывателе 33 после шлифования абразивной лентой 28, к коарой она прижимается устройством подвода 7наматывается в рулон на моталке 34 (фиг. 2),Для выравнивания полосы создается ее натяжение Т, в результате чего на механизмустройства подвода 29 действует сила Р(фиг, 2), которая вызывает упругую деформацию механизма и происходит "отжим" обрабатываемой полосы 8 от абразивной ленты28, Натяжение создается за счет разностискоростей разматывателя 33 и моталки 34 иможет достигать нескольких десятков тонн,чта вызывает значительную величину упругой деформации устройства подвода 7.При подводе полосы к абразивной ленте на рабочей подаче определяется прира.щение нагрузки ЬК электродвигателявращения абразивной ленты 28,ЛК= К(1)-Кхх(1),где К(,) - фактическая нагруз",а электродвигателя абразивной ленты;Кх - нагрузка холостого хода электродвигателя абразивной ленты, запомненнаядо включения рабочей подачи на подвод Приращение нагрузки й 4 щ сравнивается с заданным значением ЬК, и при выполнении условия ЬК Ь К что соответствует моменту касания ленты 28 и(Кз=0,03-0,06 мм); 20 25 Ройства поДвоДа в положение Яу(1) (фиг. 5) 30 35 чий режим 40 50 абразивным инструментом и изменяют поМуО) = Кт(Т(1) - Тк(-1) полосы 8, запоминается толщина полосыН(1-1), ПОЛОЖЕНИЕ Як(1-1) уСтрОйСтВа ПОдВОдаи натяжение Тк(ь полосы. Положение Я устройства подвода 7 на фигурах 3, 4, 5 определяется от штриховой линии 31, а в 5реальном станке - от конечного включателя,устанавливаемого для ограничения величины скачкообразного отвода.6 процессе шлифования абразивнаялента изнашивается или рвется и требуетсяее замена, Для этого выполняется скачкообраэнре отведение устройства подвода 7 сполосой 8 от абразивной ленты 28 фиг. 4).Скачкообразное отведение может осуществляться и по другйм технологическим причинам;Если при последующем скачкообраз-ном подводе произойдет вреэание полосы вабразивную ленту, то это приведет к порывуленты и поломкегуймированного контактного вала 30 (фйг.2, 3, 4, 5). Если же произвести .остановку устройства подвода прискачкообразной подаче заранее с большимзапасом расстоянйя между полосой и лентой, то последующий подвод по рабочей подаче полосы к ленте до их касанияпотребует значительного непроизводитель.ного времени (50-70 с),Поэтому перед скачкообразным подводом определяется положение Яу(1); в которойнеобходимо установить устройство подводапри скачкообразной подаче, .чтобы обеспе чить состояние предкасания полосы и абразивной ленты, т.е, был минимальный зазормежду ними. Положение Яу(1) необходимоопределять перед каждым скачкообразнымпОдводой, т,к, факторы влияющие на зазормежду полосой и лентой постоянно меняют- .ся. Например, толщина под абразивной лентой при каждом последующемскачкообразном подводе может значительно (до 2 мм) отличаться от той, которая была -пРи предыдущем подводе.Из-за существующего проскальзываниямежду абразивной лентой и контактным валом 30 (фиг, 2, , 4, 5) йзнашивается от начального состояния его гуммированноепокрытйе и; с учетом того, что ось вращенияконтактного вала 30 находится в стационарной положении, меняется положение абразивной ленты в вертикальном направленииСущественным фактором являетсй тактже величина натяжения шлифуемой полосы,которая меняется оператором-шлифовщиком в процессе работы в зависимости от 5исходного состояния поступающей на обработку полосы, от времени работы абразивной ленты и по другим технологическимпричинам, Если при каждбм последующем .скачкообразном подводе натяжение отличается от натяжения при предыдущем подводе, то при постоянном положении устройства подвода, за счет упругих деформаций, ось опорного ролика 35 устройства подвода 7 будет смещаться, а значит будет меняться расстояние между полосой и абразивной лентой. Таким образом, точность установки обрабатываемой полосы относительно абразивной ленты зависит не только от полополосы, но и в значительной степени от натяжения обрабатываемой полосы. Поэтому Яу(1) определяется по следую-.щей зависимости: Яу(1)=Як(Ь 1)-Н(1)+Нк(1-1)-Кз+КтТ-Тк(ь 1),где Н(1), Т(1) - соответственно толщина полосыи ее натяжение в момент скачкообразногоподвода;Кз - заданная .постоянная величина Кт - коэффициент пропорциональности,определяемый опытным путем для устройства подвода конкретного станка. После скачкообразной установки уствключается рабочая подача и процесс шлифования идет по заданной программе. Повышенная точность установки устройства подвода в заданное положение при скачкообразном подводе позволяет иэбежать поломок абразивного инструмента или частей станка и повысить производительность станка за счет сокращения холостой рабочей подачи до вывода процесса в рабо.ФорМула изобретения Способ управления станком длй ленточного шлифования полосового проката,включающий измерение мощности привода абразивного инструмента и толщины обрабать 1 ваемой полосы и установку устройства подвода обрабатываемой полосы к абразивному инструменту в положение, определяемое с.учетом измеренных значений, о т л ич а ю щ и й,.с я тем, что, с целью повышения качества обработанной поверхности. дополнительно измеряют натяжение обрабатываемой полосы в момент касания ее с ложение устройства подвода с учетом измеренного значения натяжения на величинуЬЯу(1), определяемую по формуле где Т(1) - натяжение полосы при текущемподводе; .Тк(-1) - натяжение полосы в момент ее касания с абразивным инструментом в предыдущем цикле обработки,К, - коэФФициент пропорциональности, характеризующий жесткость устройства подвода,1798140 оставитель А. Подголаехред М.Моргентал Корректор А.Обручар акто ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж.Гагарина. 101 каз 741 Тираж ВНИИПИ Государственного комит 113035. Моска