Устройство слежения за положением движущейся ферромагнитной полосы Советский патент 1985 года по МПК B21B38/00 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к продольной Ъорезке рулонной электротехнической стали, и может быть нрименено в прокатном нроизводстве.

При продольном раскрое рулонной стали на полосы в случае поперечного отклонения положения полосы от направления резания у разрезаемых полос появляется непрямолинейность по длине, так называемая серповидность, которая характеризуется параллельной кривизной кромок, что на следующей технологической операции - раскрое полосы на мерные длины для набора пакета магнитопровода - не позволяет получить точные карты и, как следствие-,, приводит к увеличениЕО электромагнитных потерь в магнитопроводе трансформатора.

Наиболее близким к изобретению по гехнической сущности и достигаемому эффекту является устройство слежения за ю.южением полосы, содержащее датчик и преобразователь смещения полосы, усилитель и исполнительный .механизм перемещения разматывателя, причем выход преобразователя емен1ения через усилитель соединен с в.ч()дом исполните.чького механизма перемещения разматывателя 1|.

Однако в известном устрс) слежение по кромкам полосы не позв1.).1яет выявить ее ложное смещение, вызванное син соидальностью ее кромок, что снижает качество продольной порезки по,юсы.

Целью изобретения является повышение качестЕШ продольной порезки полосы путем повыщения точности стеженмя за ее положением.

Поставленная цель достигается тем. что в устройстве слежения за положением движущейся ферромагнитной полосы, содержаniee датчик и преобразователь смещения полосы, усилитель и исполнительный механизм пере.мещения разматывателя, причем выход преобразователя смещения полосы через усилитель соединен с входом исполнительного механизма перемещения разматывателя, датчик смещения полосы выполпеи в виде магнитоконтактного ролика, закрепленного консольно и щарнирно на оси с возможностью аксиального перемещения и взаимодействия с преобразователем смещения полосы.

Кроме того, на оси щарьпфно закреплено водило с щунтовым роликом.

На фиг. 1 изображено устройство сложения за ноложением движуп.ейся ферромагнитной полосы, общий вид: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1.

Устройство слежения за положением полосы содержит (фиг. -3) элемент, реагирующий на поперечное смещение полосы (датчик) и содержапхий электромагнитный ролик 1, состоящий из полюсных дисков 2,

закрепсованных на шейке вала-якоря 3, подщипников 4, разъемного корпуса 5 из диамагнитного материала. Между полюсными дисками 2 расположена неподвижная, прикрепленная к корпусу катущка 6 возбуждения, от которой отводятся концы для питания постоянным током. Корпус 5 в форме вилки срединен ограничителем 7 с осью 8 таким образом, что может поворачиваться вокруг последней. Ось 8 установлена с возможностью аксиального перемещения в скользящих направляющих обоймы 9. Жестко закрепленная на оси 8 .металлическая щторка 10 взаимодействует с, например, индуктивным преобразователем 1 смещения полосы, выдающим управляющий сигнал псполнительно.му механизму пере.мещения разматывателя с рулоно.м (не показан) и устаповленным с возможностью смещения в обойме 9 для подстройки.

На обойме 9 закреплен электромагнитный фиксатор 12, фиксирующий от пере.мещения ось 8 с электромагнитным ролико.м 1 в нерабочем положении. Напряжение постоянного тока к электромагнитны.м ролику 1 п фиксатору 12 подводится через клеммник 13.

При слежении за положением полосы из тонколистовой стали толщиной до 1 мм для увеличения сил магнитосцепления электромагнитного ролика 1 со стальной полосой 14 устройство дополнительно снабжено щунтовым роликом 15 из ферромагнитного материала, щунтирующим .магнитное поле электромагнитною ролика i, вытесненное из ;гонколпстовой полосы 14.

Шунтовый ролик 15 закреплен с возможностью вращения на водиле 16 и расположен в одной плоскости с электромагнитным роликом 1, а водило 16 закреплено на оси 8 аналогично электромагнитному ролику 1. Шунтовый ролик 15 снабжен мод лятором 17. С целью уравновеп)иванпя 1пунтирующего ролика 15 водило 16 подпружинено пружиной 18.

Д.1Я защиты от внешней среды скользяnuie части оси 8 закрыты эластичны.ми и жесткими кожухами 19.

Д.1Я работы в линии поперечного раскроя устройство крепится к щтанге 20 с направляющими пазами для настройки (не показаны) на требуемое рабочее положение.

Устройство работает следующим образо.м.

Устройство крепится в линии поперечного раскроя над распускаемой полосой 14 на щтанге 20, которая с устройством располагается между дисковыми Ножницами и разматывателем. Электромагнитный ролик 1 контактирует с полосой на базовом расстоянии от кромки (с учетом ее отклонений, влзванных синусоидальностью кромки и телескопичностью рулона), определяе.мом по формуле

Se (дЬ +д1)0,51п.

где Ss -базовое расстояние от кромки по;1осы до полюс1;ого диска 2 электромагнитного ролика 1;

дЬ - минимальная ширина кромки с учетом максимального допуска на синусоидальность полосы;

д1 -максимальный допуск на телескопичность рулона;

Q, -половина длины плеча водила 16 (фиг. 3).

При этом разрезаемая полоса 14 располагается между электромагнитным 1 и шунтовым 15 роликами. Одновременно с пуском линии раскроя (или несколько ранее) подается напряжение питания на электро.магнитные ролик 1 и фиксатор 12, последний, втягиваясь, освобождает ось 8 для возможности аксиального перемещения, а обмотка возбуждения 6 (фиг. 2) электромагнитного ролика 1 возбуждает магнитное поле между полюсными дисками 2, под действием которого электромагнитный ролик 1 притягивается к полосе 14. Шунтовый ролик 15 увеличивает усилие притяжения полосы 14 к электромагнитному ролику 1 за счет замыкания потоков рассеяния, вытесненных из тонколистовой полосы 14 вследствие магнитного насыщения через шунтовый ролик 15. С этого момента электромагнитный ролик 1, «обкатываясь по полосе 16, прижатый к ней пондеромоторными силами, начинает отслеживать положение направления движения полосы 14. При неизменном направлении движения (т. е. отсутствии поперечных смещений полосы 14) электромагнитный ролик 1, ось 8 и щторка 10, взаимосвязанные между собой, сохраняют неизменное положение, при этом серповидность, неровности, синусоидальность кромки не оказывают влияния на положение электромагнитного ролика 1, так как последний отслеживает не изменение конфигурации кромки, а отклонение положения полосы относительно линии реза (направления движения полосы 14).

В случае смещения полосы 14 от направления резания, например, за счет телескопичности намотки рулона полоса 14 «увлекает за собой магнитный ролик 1, который, перемещаясь в поперечном направлении относительно направления движения полосы 14, перемещает ось 8 в направляющих обоймы 9, воздействуя на преобразователь I 1, установленных неподвижно на обойме 9 и регистрирующих смещение полосы 14 посредством щторки 10, жестко связанной с осью 8. При перемещении оси 8 с электромагнитным роликом 1 перемещается и шунтовый ролик 15, связанный также с осью 8 посредством водила 16. Сигнал, полученный от преобразователя 11 (с выходной релейной характеристикой), управляет работой поляризованного реле, которое включает реверсивный исполнительный механизм перемещения разматывателя с рулоном в сторону (не показаны), противоположную поперечному смещению полосы, и тем самым полоса устанавливается на заданное положение.

0 Устройство позволяет осуществить измерение длины полосы с помон1ью модулятора 17 и считывающего датчика (не показан), преобразующего модулированный сигнал в последовательность импульсов.

За счет исключения влияния кромки на поперечное смещение полосы, а также за счет применения быстродействующих бесконтактных датчиков (например, типа БТП, МЭДУС) и интегральных микросхем, исключаются погрешности в передаче сигнала,

0 возмущающего воздействия на исполнительный механизм, что позволяет эффективно вести контроль положения полосы при скоростях резания более 100 м/мин, уменьшить щирину обрезаемой кромки до минимально допустимых пределов и уменьщить брак при

порезке дорогостоящей электротехнической стали.

Использование магнитоконтактного ролика при контроле длины ферромагнитной движущейсй полосы за счет уменьшения проскальзывания повышает точность контроля.

l. УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПОЛОЖЕНИЕМ ДВИЖУЩЕЙСЯ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПОЛОСЫ, содержащее датчик и преобразователь смещения полосы, усилитель и исполнительный механизм перемещения разматывателя, причем вы.ход преобразователя смещения полосы через усилитель соединен с входом исполнительного механизма перемещения разматывателя, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества продольной порезки полосы путем повыщения точности слежения за ее положением, датчик смещения полосы выполнен в виде магнитоконтактного ролика, закрепленного консольно и щарнирно на оси с возможностью аксиального перемещения и взаимодействия с преобразователем смещения полосы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на оси щарнирно закреплено водило с щунтовым роликом.