Устройство программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины Советский патент 1984 года по МПК B21B37/00 

Изобретение относится к области автоматизации прокатного производства и может быть использовано во все областях народного хозяйства для программного управления сменой клейм в головках клеймовочнык машин маятникового типа.

Известна машина 1 для клеймения проката, содержащая механизмы для дистанционного набора клейм, управление сменой знаков которого может быть осуществлено с пульта управления I .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является автома тическая машина маятникового ти- i : па для клеймения проката в торец на ходу, содержад1;ая блок ввода данныхj блок управления электроприводом клеймовочных головок каждое из которых содержит ведомое звено и соответственно ведущее звено, причем каждое ведомое звено образует со -своим ведущим звеном цепную передачу. Клейма установлены на торцах зубьев звездоч ки. Вращение каждой звездочки для установки в клеймовочное положение соответствующего зуба с клеймом осуществляется приводом, управляемым командоаппаратом 2 .

Однако для известной машины характерна недостаточная автоматизация процесса клеймения вследствие использования командоаппарата для управления приводом смены клейм головок клеймовочной машины, что снижает производительность стана.

Целью изобретения является повышение производительности стана.

Поставленная цель достигается тем что устройство программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины, содержащее блок управления электроприводом клеймовочных головок и блок ввода данных, дополнительно содержит датчик наличия металла датчики положения клейм, 1йгафратор;, запоминающий блок, регистр два дешифратора, сумматор, два счетчика и две схемы сравнения, причем датчик наличия металла подсоединен к первым входам блоков управления электроприводом, вторые входы которых соединены с выходами датчиков положения клейм соответствующих , клеймовочных головок, блок ввода данных, шифратор, запоминающий блок и регистр соединены йоследов ательно ,

а второй выход блока ввода данных соединен с другим входом запоминающего блока, выход регистра подсоединен к входу первого дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, второй выход первого дешифратора соединен с вторым входом сумматора и с первым входом первого счетчика, выход первого счетчика соединен с третьим входом блока управления электроприводом первой клеймовочной головки и с первым входом первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом сумматора, выход первой схемы сравнения соединен с входом запоминающего блока, третий выход первого дешифратора подсоединен к первым входам второго дешифратора и второй схемы сравнения,вторые входы которых соединены с выходами второго счетчика, выход второй схемы сравнения соединен с вторым входом первого счетчика и с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом индикатора наличия металла, выход второго дешифратора подсоединен к третьему входу блока управления электроприводом второй клеймовочной головки, четвертый выход первого дешифратора соединен с третьим входом блока управления электроприводом третьей клеймовочной головки.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины; на фиг.2 - пульт оператора; на фиг.3-5 - функциональные схемы отдельных блоков устройства.

Устройство содержит клеймовоЧные головки 1-3, управляемые блоками 4-6 электропривода клеймовочных головок, датчики 7-9 положения клейм, механически связанные; с соответствующими клеймовочными головками 1-3.

Датчик 10 наличия металла подклюен к первым входам блоков 4-6 электропривода клеймовочных головок, торые входы которых соединены с ыходами датчиков 7-9 положения лейм соответствующих клеймовочных оловок. ,

Первый выход блока I 1 ввода даных через шифратор I2 .подключен к ервому входу запоминакяцего блока

13, второй вход которого соединен с выходом схемы 14 сравнения слитков, а третий вход - с вторым выходом блока 1.1 ввода данных. Выход запоминающего блока 13 связан с входом выходного регистра 15, выход которого подключен к входу дешифратора 16 параметров. Первый выход дешифратора 16 параметров соединен с первым входом сумматора 17 слитков. Второй выход дешифратора 16 параметров связан с вторым входом сумматора 17 слитков и с первым входом счетчика 18 слитков.

Выход счетчика 18 слитков подключен к третьему входу блока 4 электропривода первой клеймовочной головки и к первому входу схемы I4 сравнения слитков, второй вход которой соединен с выходом сумматора 17 слитков.

Третий выход дешифратора 16 параметров подключен к первым входам дешифратора 19 формирования литера и схемы 20 сравнения заготовок, вторые входы которых связаны с выходом счетчика 21 заготовок. Выход схемы 20 сравнения, заготовок-соединен с вторшм входом счетчика 18 слитков и с первым входом счетчика 21 заготовок, второй вход которого связан с выходом датчика 10 наличия металла. I

дешифратора 19 формирования

литера подключен к третьему входу блока 5 электропривода второй клеймовочной головки.

Четвертый выход дешифратора 16 параметров соединен с третьим входом блока 6 электропривода третьей клеймовочной головки.

Блок 11 ввода данных , представляет собой пульт оператора, который нажатием соответствукицих кнопок вводит информацию о сменном задании.

Пульт 22 оператора (фиг.2 содержит кнопку 23 Номер кассеты, кнопку 24. Начальный номер слитка, кнопку 25 Количество слитков в плавке, кнопку 26 Количество заготовок, на которые разрезается каждьй слиток данной плавки, кнопки 27-42 Набора данных, кнопку 43 Сброс кнопку 44 запись, кнопку 45 конец ввода .программы.

Схема передачи информации из блока 11 ВВОД9 данных через шифратор 12, запоминаюпщй блок 13 в выходной регистр 15 и распределение ее по каналам дешифратором 16 параметров пред ставлена на фиг.З. Запоминающий блок 13 содержит счетчик 46 адреса и памяти 47. Шифратор 12 содержит шифратор 48 данных и шифратор 49 признаг ков.

Дешифратор 16. параметров содержит мультиплексор 50 и регистры 51-54.

. Перед вводом информации с пульта 22 оператор нажимает кнопку 43 Сброс, замыкание контакта 43.1, которой устанавливает счетчик 46 адреса в исходное состояние. Выходы счетчика 46 адреса подключены на адресные входы памяти 47.

. При нажатии кнопки 23 замыкается ее контакт 23,1, задающий признак того, что набираемое на кнопках 27 42 число (l-IO) соответствует поряд- :ковому номеру кассеты. При нажатии кнопки 24 замыкается ее контакт 24.1 задающий признак того, что набираемое на кнопках 27-42 число Cl-16) соответствует начальному номеру слитка в плавке. При нажатии кнопки 25 замыкается ее контакт 25.1, задающий признак того, что набираемое на кнопках 27-42 число.(1-16) соответствует количеству слитков в плавке. При нажатии кнопки 26 замыкается ее контакт 26.1, задающий признак того, что набираемое на кнопках 27-42 число (4-8) соответствует количеству заготовок, на которые разрезается каждый слиток данной плавки.

Контакты 27.1-42.1 шестнадцати кнопок 27-42 подключены на вход диод ного шифратора 48 данных, который преобразует позиционный кбд в двоичный.

Контакты 23.1-26.1 кнопок 23-26 подключены на вход диодного шифратора 49 признаков. Двоичный код с выходов диодных шифраторов 48 и 49 поступает на информационные входы памяти 47. Таким образом, на информационные входы памяти поступает двоичный код числа и его признак.

После каждого набора числа на кнопках 27-42 оператЬр нажимает кнопку 44 Запись, замыкание контадста 44 которой увеличивает содержимое счетчика 46 адреса на единицу и дает разрешение на запись в память 47, Аналогично набирается информация для следующей по очередности прокатываемой плавки. По окончании ввода сменного задания оператор нажимает кнопку 45 Конец .ввода программы, замыкание контакта 45,1 которой переводит счетчик 46 адреса в состояние, соответствующее первоначальному адресу, а замыкание контакта 45.2 дает разрешение на считывание из памяти 47, При дальнейших логических операциях требуется вся информация по плавке, набираемая с пульта, поэтому .из памяти 47 в выходной регистр 15 последовательно считываются четыре .шестиразрядных числа по сигналу, поступающему на вход счетчика 46 адреса через контакт 45,2, Первое шестиразрядное число, считываемое из памяти 47 в выходной регистр 15, поступает на вход 4-канального мультиплексора 50, реализо. ванного на микросхемах 561. КП1, Причем два разряда этого числа соответствующие признаку, подключены на управляющие входы мультиплексора 50, а остальные разряды - на .его информационные входы, В зависимости от комбинации на управляющем входе ; ультиплексора 50 четырехразрядное число поступает в один из регистров , Аналогично осуществляется последовательное считывание из памяти 47 и передача в регистры 51-54 остал ных трех чисел. После, клеймения первой плавки сиг нал со схемы 14 сравнения слитков поступает на вход счетчика 46 адреса разрешая последовательное считывание очередных четырех шестиразрядных чисел из памяти 47 в регистр 15, Дешифратор 19 формирования литера (фиг,4 ) формирует его на основе информации о количестве заготовок, на которые разрезается каждый слиток данной плавки, и информации о порядковом номере прокатываемой заготовки. Дешифратор 19 формирования литера содержит дещифратор 55,преобразующий двоичный код с выхода регистра 54 в позиционный код, дешифратор 56, пре образующий двоичный код с выхода счетчика 21 в позиционный код, схемы 5.7-61 совпадения, схему 62 сборки, усилитель 63, реле 64, схемы 65-69 совпадения, схему 70 сборки, усилитель 71, реле 2, схемы 73-77 совпа дения, схему 78 сборйи, усилитель 1 36 79, реле 80, схемы 81-85 совпадения, схему 86 сборки, усилитель 87, реле 88, Выходы дешифратора 55 следующие: 55,1 - признак нарезки слитка на четыре заготовки; 55,2 - признак нарезки слитка на пять заготовок; 55,3 - признак нарезки слитка на шесть заготовок; 55,4 - признак нарезки слитка на семь заготовок; 55,5 - признак нарезки слитка на восемь заготовок. Выходы дешифраторов 55 и 56, соответствующие порядковым номерам заготовок, подключены к входам схем совпадения, которые формируют литер. Например, литер А клеймится при любой порезке слитков на первой завходам схем 57-61 совпадения подключена шина 56.1 дешифратора 5.6,на вторые входы схем совпадения подключены соответственно шины 55.1-55,5 дешифратора 55 . Выходы схем 57-61 совпадения собираются на сборке 62 и через усилитель 63 срабатывает реле 64, соответствующее литеру А, Работа блоков 5 и 6 электропривода аналогична и описана на примере работы блока 4 (фиг.5). Блок 4 содеря ит дешифратор 89, схемы 90-104 совпадения, реле 105119, реле 120, тиристорный коммутатор 121, двигатель 122, Двоичный код с выхода счетчика 18 слитков преобразуется в позиционный код дешифратором 89, Выходы дешифратора подключены к первым входам схем 90104 совпадения, вторые входы которых соединены с выходами датчика 7, Выходы схем 90-104 совпадения подключены на входе реле 105-119,. Если код с выхода дешифратора 89 не совпадает с кодом на выходе датчика 7, реле 105-119 обесточиваются и через их нормально-замкнутые контакты 105,1-119,1 включается реле 120 управления при отсутствии металла под датчиком 10 (нормальнозамкнут контакт 10,1). При включении реле 120 управления замыкается его контакт 120,1 и через тиристорньй коммутатор 121 включается двигатель 122, вращающий клеймовочную головку 1 и соответственно датчик 7 положекия клейм. Код с выхода датчика 7 положения клейм меняется и как только он совпадает с кодом на выходе дешифратоpa 89 одно из реле 105-119 срабатывает, разомкнется один из нормально-замкнутых контактов 105.1-119.1, обесточится реле 120 управления, соответственно отключается двигатель 122 и головка 1 стопорится механизмом фиксации (не показан). с технологией клей В соответствии на прокатных станах производит мения ся клеймение в торец на ходу заготовок, раскраиваемых из прокатных- слит ков различных плавок. Полное клеймо на заготовке должно содержать номер плавки и мерку стали номер слитка и литер. Например, 161205Я1Т12А, где 161205Я1.Т - номер плавки и условное обозначение марки стали, 12 - номер слитка, А -.литер заготовки. Кассеты с клеймами плавок и марок прокатываемых за смену, установлены в клеймовочной головке 3, причем количество кассет должно быть равно количеству плавок и каждой кассете присваивается свой порядковый номер 1-10. I Клейма, соответствующие номерам слитков, установлены в клеймовочной головке 1. Клейма, соответствующие литерам, установлены в клеймовочной головке 2 Схема клеймения заготовок литерам определяется количеством заготовок, на которые разрезаются слитки данной пдавки и порядковым номером заготовки в слитке. Схема клеймения при порезке 12-го слитка 161205Я1Т плавки и марки стали на четыре-восемь заготовок представлена в таблице. Устройство работает следующим образом. Перед началом смены оператор вводит информацию о сменном задании в блок 11 ввода данных, включающую порядковые номера кассет,,в каждую и которых предварительно набраны номер плавки и марка .стали, начальный номер слитка и количество слитков для каждой плавки (кассеты), количество заготовок, на которые раскраиваются слитки соответствующей плавки (кассеты ). Последовательность ввода порядковых номеров кассет определяется последовательностью прокатки соо ветствующих им плавок. При поступлении от оператора через блок 1 ввода данных сигнала разрешения на запись информации в запо минающий блок13 информация из блока 11 ввода данных через шифратор 12 вводится в запоминающий блок 13. Данные по плавке, которая будет первой прокатана на стане (номер кассеты, начальный номер слитка и количество слитков, количество заготовокв слитке), из запоминающего блока 13 поступают в выходной регистр 15 и декодируются дешифратором 16 параметров .. Код, соответствующий номеру кассе ты, с первого выхода дешифратора 16 ; параметров поступает на вход блока 6 электропривода клеймовочной головки 3. Код, соответствующий количеству слитков в плавке, с второго выхода дешифратора 16 параметров поступает на первый вход сумматора 17 слитков. Код, соответствующий начальному номеру слитка, с третьего выхода дешифратора 16 параметров поступает на второй вход сумматора 17 слитков и на вход счетчика 18 слитков, выход которого связан с входом блока 4 электропривода клеймовочной голов- ки 1 . Код, соответствующий количеству заготовок, на которые разрезается слиток, с четвертого выхода дешифра-, тора 16 параметров поступает на вход схемы 20 сравнения и дешифратора 19 формирования литера, вторые входы которых связаны со счетчиком 21 заготовок. Дешифратор 19 формирования литера по коду с выхода дешифратора 16 параметров и коду счетчика 21 заготовок формирует -код литера, который поступает на вход блока 5 электропривода клеймовочной головки 2, При отсутствии металла в зоне индикатора 10 наличия металла с его выхода на входы блоков 4-6 электропривода клеймовочных головок поступает сигнал разрещения на установку клейм в клеймовочных головках. По этому сигналу блоки -6 электроприт вода приводят во вращение клеймовоч- ные головки 1-3 и соответствующие им датчики 7-9 положения клейм. В момент, когда код с выхода датчика 7 положения клейм становится равным коду задания с выхода счетчика 18 слитков, т.е. требуемое зслейjsfO с номером слитка находится в Ьоложении для клеймения, блок 4 электропривода отключается и клеймоночная галовка 1 стопорится механизмом фиксации (не показан)) в этом по;пожении. Аналогично производится установка Клейма литера в пойожение для клейме ния в клеймовочной головке 2 и кассеты с плавкой и маркой стали в Клеймовочной головке 3. i При появлении заготовки под датчи ком 0 наличия проката заготовка клеймится и на выходе датчика 10 появляется , поступающий на вход счетчика 21 заготовок. Счет заготовок осуществляется в счетчике 21 заготовок, соответственно меняется код на его выходе и дешифратор 19 формирования литера формирует код нового литера для следующей заготов,ки. При выходе заготовки из поля зре ния датчика 10 наличия металла под с воздействием блока 5 электропривода :клеймовочная головка 2 перемещается в новое положение, устанавливая тре;6уемьш литер в положение для клеймения. Одновременно код с выхода счетчика 21 заготовок поступает на вход схемы 20 сравнения заготовок, где сравнивается с 1содом на выходе дешифратора 16 параметров, соответству . щим количеству заготовок, на которые разрезается слиток данной плавки. ; Сигнал равенства с выхода схемы 20 сравнения заготовок, определяющий момент окончания клеймения слитка, осуществляет гашение счетчика 21 заготовок и добавляет единицу в счет чик 18 слитков, в котором она суммируется с начальным номером слитка. Измененный код с выхода счетчика 18 слитков поступает на вход блока 4 электропривода клеймовочной головки I, под действием которого ( при отсутствии заготовки под датчиком 10 наличия металла ) клеймовочная головка 1 перемещается в новое положение, устанавливая требуемое клеймо с номером слитка в положение для клеймения. Выход счетчика 18 слитков поступает на вход схемы 14 сравнения слитков, где сравнивается с выходом сумматора 17 слитков,, в котором суммируются коды с выходов дешифратора 16 параметров, соответствующие начальному номеру слитка и количеству слитков в плавке. После клеймения заданного количества слитков в плавке на выходе схемы 14 сравнения слитков появляется сигнал равенства, являющийся сигналом обращения к запоминающему блоку 13, по которому данные для следующей по очереди плавки из запоминающего блока 13 поступают в выходной регистр 15. В дальнейшем работа устройства аналогична предыдущему циклу. Предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматизацию процесса клеймения за счет программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины. Использование предлагаемЬго уст-;ойства вследствие того, что клеймо- . очная машина стоит в технологическом отоке, позволит повысить производиельность прокатного стана. Ожидаемый экономический эффект от недрения предлагаемого устройства составит 40000 руб.

Фиг. I

22

Фиг 2

Фиг. ft

Фиг. 5

УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ СМЕНОЙ КЛЕЙМ В ГОЛОВКАХ КЛЕЙМОВОЧНОЙ МАШИНЫ, содержащее блок управления электроприводом клеймовочных головок и блок ввода данных, о т л и чающееся тем, что с целью повышения производительности стана, устройство дополнительно содержит датчик наличия металла, датчики положения клейм, шифратор, запоминающий блок, регистр, два дешифратора, сумматор, два счетчика и две схемы сравнения, причём датчик наличия металла подсоединен к первым входам блоков управления электроприводом, вторые входы которых соединены с выходами датчиков положения клейм соответствующих клеймовочных головок, блок ввода данных, шифра-тор запоминающий блок и регистр соединены последовательно, а второй выход блока ввода данных соединен с другим входом запоминающего блока, выход регистра подсоединен к входу первого дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, второй выход первого дешифратора соединен с вторым входом аумматора и с первым входом первого счетчика, выход первого счетчика соединен с третьим входом блока управления электроприводом первой клеймовочной головки и с первым входом первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом сумматора выход первой схемы сравнения соедиQ нен с входом запоминаниего блока, S третий выход первого дешифратора подО) соединен к первымвходам второго дешифратора и второй схемы сравнения, вторые входы которых соединены с выходами второго счетчика выход второй схемы сравнения соединен с вторым входом первого счетчика и с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом индикатора наличия металла,выход второго дешифратора подсоединен к третьему входу блока управления электроприводом второй клеймовочной головки, четвертый выход первого дешифратора соединен с третьим входом блока управления электроприводом третьей: клеймовочной головки.