Устройство автоматического раскроя заготовки на летучем отрезном станке

(1023 Р 25 16 ь юф ц,",с;"1(Яфу,ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТ ЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМГОСУДАРСТ 8 ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССПО(71) Юго"Восточное производственнотехническое предприятие по ремонту,наладке и проектированию энергетических установок предприятий черной металлургии(56) Авторское свидетельство СССРВ 1092015, кл. В 23 Р 25/16, 1984.(54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТЙЧЕСКОГОРАСКРОЯ ЗАГОТОВКИ НА ЛЕТУЧЕМ ОТРЕЗНОМ СТАНКЕ, содержащее дефектоскоп,механизм перемещения заготовки симпульсным датчиком, подвижную каретку отрезного станка с переднейи задней отрезными головками, индивидуальными приводами этих головок, механизмом зажима заготовки и,датчиком конечных положений этого:механизма, импульсный датчик перемещения каретки, а также основнойвычислительный блок, содержащийсумматор заданных длин и корректирующих прекращений, второй сумматор и счетчик коррекций, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения точности устройства .за счетоптимального отделения дефектных участков и увеличения выпуска мерных заготовок, оно снабжено дополнительным вычислительным блоком, выполненным в виде соединенных между собой счетчика длины дефекта, двух узлов сравнения, трех узлов совпадения, восьми элементов И, трех элементов ИЛИ, элемента НЕ, двух регистров, один из которых суммирующий, и одновибратора, причем первый вход дополнительного вычислительного блока соединен с выходом дефектоскопа, второй вход - с выходом датчика перемещения заготовки, третий вход - с выходом второго сумматора, а четвертыйс выходом счетчика. коррекций основного вычислительного блока, первый выход дополнительного вцчислительного блока соединен с входом сумматора заданных длин и корректирующих приращений основного вычислительного блока, а второй выход - с входом запрета включения привода задней отрезной головки.Изобретение относится к автоматическим системам управления в прокатном производстве, а именно к системе управления приводом летучего отрезного станка с двумя отрезными головками, производящего раскрой движущейся заготовки.Цель изобретения - повышение точности раскроя за счет оптимального отделения дефектных участков с выполнением этой операции непосредственно на летучем отрезном станке, а также увеличение выпуска мерных заготовок путем позиционирования передней отрезной головки по передней границе, а в следующем цикле ряда - задней отрезной головки по задней границе дефектного участка.На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг,2 - графики, поясняющие процесс раскроя без применения одинарного реза; на фиг.3 " то же, с применением одинарного реза. Устройство автоматического раскроя заготовки на летучем отрезном станке (фиг,1) содержит прокатываемую заготовку 1, сварочную машину 2, дефектоскоп 3, механизм 4 перемещения заготовки 1, импульсный датчик 5 перемещения заготовки 1, соединенный с ней посредством механизма 4, летучий отрезной станок со станиной 6 и подвижной кареткой 7 со смонтированными на последней передней 8задней 9 отрезными головками, механизмом 10 зажима заготовки 1, датчиком 11 конечных положений механизма 10 и смонтированным на станине 6 датчиком 12 предысходного положения каретки 7, электродвигатель 13 привода каретки 7, импульсный датчик 14 перемещения каретки 7, соединенный с электродвигателем 13, задатчик 15 исходного положения каретки 7, вход которого соединен с выходом датчика 12, блок 16 разделения импульсов, входы которого соединены с датчиками 5 и 14, реверсивные счетчики 17 и 18 (первый рассогласования положений каретки 7 и заготов- ки 1, а второй - положения каретки 7), входы которых соединены с выходами блока 16, реверсивный тиристорный преобразователь 19, оборудованный системой оптимального управления, задатчик 20 длины, основной вычислительный блок 21, содержащий соединенные между собойпервый сумматор 22 заданных длини корректирующих приращений, второй сумматор 23, третий накапливающий сумматор 24, функциональныйпреобразователь 25, ограничитель 26сигналов, счетчик 27 коррекций, делитель 28 коррекций и переключа О тель 29 программы, а также дополнительный вычислительный блок 30,содержащий соединенные между собойсчетчик 31 длины дефекта, узлы 32и 33 сравнения, логический элементИ 34, логический элемент НЕ 35,узлы 36, 37 и 38 совпадения, логические элементы И 39-45, а такжеэлементы ИЛИ 46, 47 и 48, суммирую 1 ций регистр 49, регистр 50, одновибратор 51 и перемычки 52-56, причем входы счетчика 31 соединены свыходами дефектоскопа 3 и датчика 5и являются соответственно первыми вторым входами, дополнительноговычислительного блока, входы узловсравнения 32 и 33 и совпадения 36"38соединены с выходом сумматора 23и счетчика 27 соответственно и являются третьим и четвертым входамидополнительного блока, выходы регистров 49 и 50, которые являютсяпервым выходом дополнительного блока, соединены с входом сумматора 22,а выход одновибратора 51, которыйявляется вторым выходом дополнительЗ 5 ного блока - с входом запрета включения привода задней отрезной головки 9.Вычислительный блок 21 начинаетуправление раскроем с проверки воз можности произвести реэ по переднейгранице дефекта передней отрезнойголовкой, причем при условии применения только парных резов, скорректированных в пределах допусков, 45 Если такая возможность имеется,производятся парные резы, но послереза по передней границе дефектапроизводится, уже с помощью введенного вычислительного блока 30 илиего математической модели, первыйукороченный рез с позиционированиемзадней отрезной головки по заднейгранице дефекта, т.е. полное отделение дефектного (укороченного) 55 участка, Если же укаэанная воэможность отсутствует, то вместо выбираемого известным устройством парного реза с позиционированием задней отрезной головки по передней границе дефекта производится одинарный рез с позиционированием по этой границе передней отрезной головки и пропуском реза задней отрезной головки, а затем - парный укороченный реэ такой, как в первом случае.Устройство работает следующим образом.Вычислительным блоком 21 по сигналу "Начало дефекта", выдаваемому дефектоскопом 3, с помощью сумматора 23 вычисляется координата Б передней границы дефекта.Начало координат, связанное с непрерывной заготовкой, принято в тоЧке О, намечаемой для и-го мерного реза задней отрезной .головкой, в связи с чемБ = Б - хо фгде Б = 1 -1 -(п)1 -п 1с с ь . ь1. - расстояние от сварочнойсмашины до исходного положения передней отрезнойголовки;1 " расстояние от сварочноймашины до дефектоскопа;1 - мерная длина задней заготовки (расстояние междуголовками);1 - мерная длина передней заготовки, задаваемая оперативно;Величина Б заносится в сумматор 24 и с его выхода поступает на вход функционального преобразователя 25, имеющего пилообразную характеристику Н =Е(Б) (фиг,1), С выхода функционального преобразователя 25 выдается суммарное (на весь раскрой) корректирующее приращение Н. Величина Н 5, с помощью ограничителя 26 сигналов преобразуется в первое корректирующее приращение Н , которое посредством переключателя 29, установленного в положение "Ииннмум коррекции", показанное на фиг.1, поступает на вход сумматора 22 заданных длин и кор" ректирующих приращений,В момент поступления от датчика 11: сигнала "Зажим" с,выхода сумматора 22 на вход счетчика 17 рассогласования положений каретки и заготовки выдается задание на длину реза Ьх, которое отрабатывается эле 1201070ментами 13-19 системы управленияэлектроприводом так, что отрезнаяголовка позиционируется на расстоянии д х=1 +1 +9 от места предыдущеф 1 2го ее позиционирования на заготовке. Этим обеспечивается скорректированный или (при 0 =О) мерный рез.К второй, третьей и т,д. до и-йкоррекции вычисляются величины Б 1 О получаемые вычитанием на Б -суммыуже произведенных корректирующихприращений, для чего на вход накап"ливающего сумматора 24 с инверсноговыхода ограничителя 26 подается 15 кол 9 предыдущего приращения.При установке переключатели 29в положение "Минимум отклонения"корректирующее приращение принимается на каждый иэ и резов равнымН /и, Эта величина, получаемаяс помощью делителя 28, подаетсяпосредством переключателя 29 такжена вход сумматора 22С помощью элементов 31-56 вычислительного блока 30 выбирается вариант раскроя с полным отделениемдефектного участка и выдаются необходимые для его выполнения управляющие воздействия.30 Обозначим а и Ь абсциссы изломовхарактеристики Ч = Г(Б) функцио нального преобразователя 25, отде ляющие области значений Б внутриУкаждой из которых выполнимо позицио нирование определенной (переднейили задней) отрезной головки попередней границе дефекта, йричемпозиционирование с применением только парных резов:40а=пН (1)Ь=1., + (2)Возможны три варианта раскроя:В при условии а сБ,сЬ (3)выполнимостй позиционирования передней отрезной головки эа и парныхрезов раскроя состоит иэ и парных 50 резов и о+1-го парного укороченногореза (фиг,2);В - при условии(4)55 выполнимости позиционирования задней отрезной головки за и парньмрезов раскрой состоит из ипарныхрезов, и-го реза одинарного и(5) 8,Ь 50 5 12и+1-го парного укороченного реза(фиг.З);В - при условии5 выполнимости позиционирования задней отрезной головки за и+1 парныхрезон раскрой состоит из а парныхрезов, и+1-го реза одинарного ип+2-го реза парного укороченного(фиг.З).По импульсному сигналу "Началодефекта", поступающему с выхода дефектоскопа 3, измеритель 31 длиныдефекта, представляющий собой счетчик импульсов, начинает отсчет импульсов датчика 5 перемещения заготовки. По сигналу "Конец дефекта"измеритель 31 длины дефекта прекращает отсчет и выдает на вход суммирунщего регистра 49 число ЬЛепропорциональное длине 1,По сигналу "Начало дефекта" код:координаты 81 передней границы дефекта с выхода сумматора 23 подаетсяна входы узлов 32 и 33 сравнения.Узел 32 настроен на выдачу логического "0" при Б,с а и "1" при 8, Ь,а узел 33 - на выдачу. "0" при Б,аи "1" при Б,) Ь. С помощью узлов 32и 33 сравнения и логических элементов 34 и 35 проверяются условия (3)(5).Выход узла 32 соединен с прямым,а узел 33 с инверсньв 4 входом логического элемента И 34. Выход узла 32соединен также с входом логическогоэлемента НЕ 35. Такое соединениеН Нобеспечивает выдачу сигнала 1выбора варианта раскроя - при условии (3) элементом 34; при условии (4) - элементом 35; при условии (5) - элементом 33.Счетчик 27 по сигналу "Началодефекта" начинает отсчет цикловоптимального раскроя, Число в счетчике 27 по каждому сигналу "Разжим"датчика 11 увеличивается на единицу, так что рез после импульса"Начало дефекта" (еще не корректируемый) происходит при х=0; первыйкорректируемый рез - при =1; второй корректируемый рез - при =2,.и т.д,.Число х контролируется спомощью узлов 36-38 совпадения,Прии, 1 устанавливается ",1" навыходе узла 36; при д=п- на выходе узла 37, а при =п+1 - на вы 01070 6ходе узла 38. При 1.=п счетчик 27обнуляет сумматор 24, что обеспечивает приращение коррекции в режи-.ме "Минимум отклонения". При переходе через и+1 счетчик 27 обнуляется до нового сигнала "Начало дефекта".Вычислительным блоком 30 выдаются три управляющих воздействия 10 Воздействие на совершение парного укороченного реза выдается иэрегистра 49 на вход сумматора 22 ввиде кода числа 15(6)с учетом которого сумматором 22вычисляется задание Ь х=1,+Ь +( -Ь +1, . (7) 20 Воздействие на совершение одинарного реза выдается из регистра 50также на вход сумматора 22 в видекода числа У=т (8) с учетом которого сумматором 22 вычисляется задание Лх=Ь,+Ь,+Н+ = 1, + (Н) (9) 30 .Воздействие на совершение пропуска реза выдается с выхода одновибратора 51 на вход привода заднейотрезной головки в виде импульса, 35блокирующего выполнение реза. Для своевременной выдачи разрешений на управляющие воздействия входы элементов 49-51 соединены с выходами логических элементов ИЛИ 46- 4048 соответственно. При этом выходыэлементов 33-38, контролирующих варианты раскроя и число , соединены с входами логических элементов 45И 39-45 выходы которых соединеныФс входами элементов ИЛИ 46-48; Притаком соединении (фиг.1) выполняются логические зависимости: 7 =(ВЛЕ )К(ВЛЕ )Ч(В ЛЕ )(10) У =(В ЛЕ ) Ч (В, ЛЕ ); (11) У,= (В,Л Е)(ВЛЕ,), (12) где 7 ,У. и У - сигналы разрешенияФ ууправляющих воздействий на входах элементов 49,50 и 51 соответственно;В,В и В - сигналы выбора варианта раскроя навыходах элементов 34. 35 и 33 соответственно; 52,2 и Е - сигналы совпадениячисла х с п, и ип+1 на выходах элементов 36,37 и 38соответственно. 1 ОНапример, согласно (10) сигнал разрешения парного укороченного реза (Т =1) выдается, когда выполняется вариант В (В 1) и, х=п (Е 1), или вариант В. (В =1) и М.=п (2=1), 15 или вариант В: (В =1) и ъ=п+1 (Е 1).На фиг.2 и 3 сверху приведены значениядля каждого варианта раскроя.Условия позиционирования отрез ных головок при отделении дефектно" го участка зависят от того, какими. величинами, кратными длине 1,ограничено расстояние 1 Е- между дефектоскопом и точкой Ое . В связи с 25 тем, что нижней грайицей может быть велиЧина, состоящая из четного или нечетного числа длин 1, возможны два случая: гп 1 1 -1 (гп+1)1 (13) .(2 п+1) Зс 10 1 с (2 п+2) 11 . (14) Пример выполнения (фиг,1) соответствует случаю (13). Для перехода к случаю (14) достаточно пересоединить перемычки 52-54 на входах эле 1201070 8ментов И 39, 42 и 45, снять перемычки 55 и 56 на входах элементов, ИЛИ 47 и 48, а также настроитьэлементы 25, 32 и 33 на значенияа = Ь + п(Н)щз (15)Ь = 1,+ 1. + п(Н)(16),При этом устройством выполняетсяраскрой также в трех вариантах, которые обеспечены В, В ,и Вэ. В ваФ Ф %% ф арианте В применяется одинарныйреэ, как в вариантах В и В (фиг,3)2 Ф фа в вариантах В и В применяютсятолько парные реэы, как в варианте В (фиг.2). Выбор варианта производится также с помощью элементов 32-35, а выдача управляющихвоздействий с помощью элементов 4951 по сигналам разрешения, подаваемым на их входы в соответствии слогическими зависимостями:71=(В АЕ,) Ч (Вл 2) Ч (ВЛЕэ) р(17)4У ВЛ 2(18)Ф.Л Е (19)Использование дополнительноговычислительного блока позволяет отказаться от операций сопровождениядефектной заготовки к подреэномустанку и отделения на нем дефектного участка, выделенного на конецзаготовки, а также производитьполное отделение дефектного участ 35ка в процессе оптимального раскроязаготовки на летучем отрезном станке с двумя отрезнввчи головками, 32010701201070 оставитель В.Ткаченко ехред Л.Микеш Корректор А. Тя каз 7902/ Подписное Тирах 1 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 3035, Москва, Ж,