УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖУЩИМ МЕХАНИЗМОМ ПРИ ПРОКАТКЕ МЕТАЛЛА СО СВАРНЫМ ШВОМ

Полезная модель относится к устройствам для управления режущими механизмами при прокатке металла на прокатных станах, а так же в других производствах, где необходимо резать упругий материал.
Известно устройство управления летучими ножницами, содержащее задатчик длины заготовки, импульсные датчики скорости ножей и скорости проката, два счетчика, последовательно соединенные сумматор, преобразователь код - напряжение и аналоговую систему регулирования скорости привода летучих ножниц [А.С. СССР №1359036, кл. В 21 В 37/00, 1986 г].
Это устройство не позволяет обнаруживать сварной шов и контролировать его местоположение, а также не учитывает инерцию исполнительного механизма, что приводит к снижению точности реза.
За прототип принято цифровое устройство управления летучими ножницами [А.С. СССР №1738507, кл. В 23 D 25/00, опубл. 07.06.92 г], содержащее импульсный датчик скорости проката, счетчики и систему запуска режущего механизма.
Недостатком существующей системы является отсутствие возможности обнаружения сварного шва и контроля за его местоположением, а так же отсутствие учета инерции режущего механизма. Это не позволяет обеспечить рез металла как можно ближе к сварному шву.
Техническим результатом является повышение точности реза за счет обнаружения сварного шва, контроля за его местоположением, а так же за счет учета инерции системы запуска режущего механизма.
Технический результат достигается тем, что устройство управления режущим механизмом при прокатке металла со сварным швом, содержащее импульсный датчик скорости проката, реверсивный счетчик импульсов и систему
запуска режущего механизма, согласно полезной модели, оно дополнительно содержит датчик шва, измеритель скорости проката и блок вычисления скорректированного значения длины участка от датчика шва до режущего механизма, при этом блок вычисления скорректированного значения длины участка от датчика шва до режущего механизма своими входами соединен с выходами датчика шва и измерителя скорости проката, а его выход соединен с входом «Данные» реверсивного счетчика импульсов, выход импульсного датчика скорости проката соединен с входом «-1» реверсивного счетчика импульсов и с входом измерителя скорости проката, датчик шва соединен с входом «Запуск» реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен с системой запуска режущего механизма.
Таким образом, предложенная полезная модель позволит повысить точность реза прокатываемого металла как можно ближе к сварному шву за счет применения датчика шва, позволяющего обнаруживать сварной шов, контроля за местоположением шва по отношению к режущему механизму, что обеспечивается импульсным датчиком скорости проката и реверсивным счетчиком импульсов, а так же учета инерции системы запуска режущего механизма за счет применения блока вычисления скорректированного значения длины участка от датчика шва до режущего механизма.
На функциональной схеме показано устройство управления режущим механизмом при прокатке металла со сварным швом.
TEX
CKOP
Устройство включает в себя датчик шва 1 (например, радиоизотопный, ультразвуковой и т.д.) и импульсный датчик скорости проката 2, установленные на выходе клети 3, а так же систему запуска режущего механизма 4. Датчик шва 1 находится на технологическом расстоянии L до режущего механизма 5. Устройство содержит также реверсивный счетчик импульсов 6, измеритель скорости проката 7 и блок 8 вычисления скорректированного значения длины L от датчика шва 1 до режущего механизма 5. При этом блок 8 вычисления скорректированного значения длины участка от датчика шва 1 до режущего механизма 5 своими входами соединен с выходами датчика шва 1 и измерителя
скорости проката 7. Выход блока 8 вычисления скорректированного значения длины участка от датчика шва 1 до режущего механизма 5 соединен с входом «Данные» реверсивного счетчика импульсов 6. Выход импульсного датчика скорости проката 2 соединен с входом «-1» реверсивного счетчика импульсов 6 и с входом измерителя скорости проката 7. Датчик шва 1 соединен с входом «Запуск» реверсивного счетчика импульсов 6, выход которого соединен с системой запуска режущего механизма 4.
Устройство работает следующим образом.
CKOP
Прокатываемый металл или другой упругий материал проходит через клеть 3. Сигнал с импульсного датчика скорости проката 2 поступает на измеритель скорости проката 7 и, далее, на блок 8 вычисления скорректированного значения длины от датчика шва до режущего механизма L.
Скорректированное значение длины от датчика шва 1 до режущего механизма 5 определяется по формуле:
СКОР
ТЕХ
ПРОК
СИСТ
L=L - V·t, (1)
TEX
где L - расстояние от датчика шва до режущего механизма;
ПРОК
V - скорость движения прокатываемого металла, измеряемая измерителем скорости проката;
СИСТ
t - время отработки системой запуска режущего механизма сигнала "рез" металла.
СКОР
СЧ
В момент обнаружения сварного шва датчиком шва 1 через вход «Данные» происходит запись в реверсивный счетчик импульсов 6 скорректированного значения длины от датчика шва до режущего механизма L выраженной количеством импульсов N импульсного датчика скорости проката 2.
где D - дискретность импульсного датчика скорости проката.
CKOP
Одновременно с этим сигнал с датчика шва 1 поступает на вход «Запуск» и происходит запуск реверсивного счетчика импульсов 6. Каждый импульс импульсного датчика скорости проката 2, поступающий на вход «-1» реверсивного счетчика импульсов, декрементирует содержимое реверсивного счетчика импульсов 6, то есть значение L, рассчитанное блоком 8 вычисления скорректированного значения длины от датчика шва 1 до режущего механизма 5, с каждым импульсом уменьшается на единицу. В момент времени, когда реверсивный счетчик импульсов 6 обнуляется, на его выходе формируется сигнал в систему запуска режущего механизма 4.
TEX
TEX
ПРОК
СИСТ
СКОР=
Приведем пример, пусть L=3 м, один импульс с импульсного датчика скорости проката 2 соответствует 1 см длины металла. Таким образом, L=300 см=300 импульсов. Скорость проката, например, V=2 м/с=200 импульсов/с. Время отработки системой запуска режущего механизма сигнала «рез» металла составляет, например, t=0.7 с. То есть, непосредственно рез металла произойдет спустя 0.7 с после поступления сигнала. Тогда скорректированное значение длины участка от датчика шва до режущего механизма L300-200*0.7=160 см. Следовательно, сигнал в систему запуска режущего механизма 4 будет сформирован через 160 импульсов импульсного датчика скорости проката 2 после обнаружения сварного шва датчиком шва 1. Таким образом, сигнал на включение режущего механизма 4 выдается раньше, тем самым учитывается его инерционность.
Таким образом, предложенная полезная модель позволит повысить точность реза прокатываемого металла как можно ближе к сварному шву за счет применения датчика шва, позволяющего обнаруживать сварной шов, контроля за его местоположением по отношению к режущему механизму, что обеспечивается импульсным датчиком скорости металла и реверсивным счетчиком импульсов, а так же учета инерции системы запуска режущего механизма за счет применения блока вычисления скорректированного значения длины участка от датчика шва до режущего механизма.