Система автоматической сортировки проката Советский патент 1988 года по МПК B21B37/00 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах автоматической сортировки проката по результатам автоматического контроля качества на агрегатах поперечной резки.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования системы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы; на фиг. 2 - схема раздений, входы коммутатора 16 и второй вход сумматора 17 являются соответственно первым, третьим и вторым адресными входами ОЗУ 3, управляющий вход коммутатора 16 является первым управляющим 5 входом ОЗУ 3, выход схемы 19 совпадений соединен с информационным входом узла 18 памяти, входы схемы 19 совпадений служат соответственно вторым управляющим и информационным входами ОЗУ 3,

23 и 24 И, формирователи 25 и 26 коротких импульсов и схему 27 ИЛИ. Первый вход схемы 23 И является вторым входом формирователя 11 и служит для подсоемешения изделий на транспортере за нож- 10 третьим управляющим входом служит ницами; на фиг. 3 - пример реализа-управляющий вход узла 18 памяти, выход

ции формирователя; на фиг. 4 - вре- узла 18 памяти является информационным менные диаграммы напряжений; на фиг. 5 - выходом ОЗУ 3 и системы в целом, пример реализации задатчика.На фиг. 3 приведен пример выполнения

Система автоматического сопровождения формирователя, содержащего инверто- (САС) содержит датчик 1 реза, соеди- ры 20-22 схемы ненный с ножницами 2, оперативное запоминающее устройство ОЗУ 3, дефектоскоп 4, выход которого соединен с информационным входом ОЗУ 3, первый и второй адресные входы ОЗУ 3 соответственно сое- 20 мнения к генератору 9, первым входом динены с информационными выходами счет- формирователя II, служащим для подсое- ного узла 5 и счетчика 6, задатчик 7, динения к второму выходу триггера 10, выход которого соединен с дополнительным является вход инвертора 20, соединенный третьим адресным входом ОЗУ 3, первый с первым входом схемы 24 И, второй вход датчик 8 расхода соединен с четвертым этой схемы является третьим входом фор- входом счетного узла 5, первый вход 25 мирователя 11 и служит для подсоедине- счетного узла 5 соединен с генератором 9, ния его к датчику 12 расхода. Выход инвертора 20 соединен с вторым входом схемы 23 И, выход которой соединен с первым входом схемы 27 ИЛИ, ее выход служит первым выходом формирователя 11, который подсоединяется к управляющему входу узла 18 памяти. Выход схемы 24 через интегратор (на конденсаторе С) и инвертор 21 соединен с входами инвертора 22 и формирователя 25. Выход формирователя 25 коротких импульсов соединен с вторым входом схемы 27 ИЛИ, выход инвертора 22 - с входом формирователя коротких импульсов 26, выход которого является вторым выходом формирователя 11.

Система автоматической сортировки прощим входом ОЗУ 3, второй выход форми- 40 катки работает следующим образом, рователя 11 является выходом чтения.При поступлении на вход R триггера 10

Счетный узел 5 содержит реверсивный очередного импульса с датчика I реза на счетчик, первую и вторую схемы 13 и 14 сов- вь1ходе Q триггера формируется «О, на падений. Выход первой схемы 13 совпа- Q-«I, схема 13 совпадений закрывается - дений соединен с входом сложения ревер- на ее выходе формируется «I, схема 14 сивного счетчика 15, выход второй схемы 14 совпадений открывается, и импульсы генера- совпадений - с входом вычитания счет- тора 9 через схему 14 совпадений посту- чика 15, входы первой схемы 13 совпа- пают на вход вычитания счетчика 15, дений служат третьим и четвертым входами уменьшая содержимое счетчика 15, пока он счетного узла 5, входы второй схемы 14 сов- не обнулится. Эти же импульсы поступают падений служат первым и вторым входа- на формирователь 11, благодаря чему в этом

ЛЛ1.1 Г 1Ч: -Г иГ ТГ Ч70ЛО К at-lV/ irTLr /ЧТ ПТЧГТТГ./П lf С U о / о ni. П . чшгтгтт п г.лжгл,-.л,л.. (

второй вход счетного узла Ь соединен с вторым выходом триггера 10, первым входом формирователя 11 и вторым управляющим входом ОЗУ 3, третий вход счетного узла 5 соединен с первы.м выходом триггера 10 и первым управляющим входом ОЗУ 3, второй вход формирователя 11 соединен с генератором 9, третий вход формирователя 11 соединен с выходом второго датчика 12 расхода, входами задатчика 7 и счетчика 6, первый вход триггера 10 соединен с датчиком 1 реза, второй вход триггера 10 - с управляющим выходом счетного узла 5, первый выход формирователя 11 соединен с третьим управляю30

35

ми счетного узла 5, выходы счетчика 15 - информационный и сброса в ноль - являются соответственно информационным и управляющим выходами счетного узла 5. Оперативное запоминающее устройство

режиме на каждый импульс генератора 9 на выходе формирователя 11 появляется короткий отрицательный импульс, который подается на управляющий вход узла 18 памяти. С выхода триггера 10 «Ь

ОЗУ 3 выполнено из последовательно вклю- 55поступает на схему 19 совпадений, пропусченных своими информационными шинамикая выходной сигнал дефектоскопа 4 на

коммутатора 16, сумматора 17 и узла 18информационный вход узл а 18 памяти. Ко.мпамяти, а также содержит схему 19 совпа-мутатор 16 сигналом с выхода «Q тригдений, входы коммутатора 16 и второй вход сумматора 17 являются соответственно первым, третьим и вторым адресными входами ОЗУ 3, управляющий вход коммутатора 16 является первым управляющим входом ОЗУ 3, выход схемы 19 совпадений соединен с информационным входом узла 18 памяти, входы схемы 19 совпадений служат соответственно вторым управляющим и информационным входами ОЗУ 3,

23 и 24 И, формирователи 25 и 26 коротких импульсов и схему 27 ИЛИ. Первый вход схемы 23 И является вторым входом формирователя 11 и служит для подсоеформирователя, содержащего инверто- ры 20-22 схемы мнения к генератору 9, первым входом формирователя II, служащим для подсое- динения к второму выходу триггера 10, является вход инвертора 20, соединенный с первым входом схемы 24 И, второй вход этой схемы является третьим входом фор- мирователя 11 и служит для подсоедине- ния его к датчику 12 расхода. Выход инвертора 20 соединен с вторым входом схемы 23 И, выход которой соединен с первым входом схемы 27 ИЛИ, ее выход служит первым выходом формирователя 11, который подсоединяется к управляющему входу узла 18 памяти. Выход схемы 24 через интегратор (на конденсаторе С) и инвертор 21 соединен с входами инвертора 22 и формирователя 25. Выход формирователя 25 коротких импульсов соединен с вторым входом схемы 27 ИЛИ, выход инвертора 22 - с входом формирователя коротких импульсов 26, выход которого является вторым выходом формирователя 11.

очередного импульса с датчика I реза на вь1ходе Q триггера формируется «О, на Q-«I, схема 13 совпадений закрывается - на ее выходе формируется «I, схема 14 совпадений открывается, и импульсы генера- тора 9 через схему 14 совпадений посту- пают на вход вычитания счетчика 15, уменьшая содержимое счетчика 15, пока он не обнулится. Эти же импульсы поступают на формирователь 11, благодаря чему в этом

ПР lf С U о / о ni. П . чшгтгтт п г.лжгл,-.л,л.. (

режиме на каждый импульс генератора 9 на выходе формирователя 11 появляется короткий отрицательный импульс, который подается на управляющий вход узла 18 памяти. С выхода триггера 10 «Ь

поступает на схему 19 совпадений, пропусгера 10 подключает к входам А сумматора 17 информационные выходы счетчика 15, выходы счетчика 6 соединены с входами В сумматора 17, так что запись в узел 18 памяти происходит по адресам Р. р А + В,

где А равно содержимому счетчика 15; В равно содержимому счетчика 6.

В момент срабатывания ножниц 2 содержимое счетчика 15 равно Ак, где к - условный номер изделия (фиг. 2). Это следует из того, что содержимое счетчика 15 к моменту срабатывания ножниц 2 равно количеству импульсов ДР1, накопившихся при работе счетчика 15 в режиме сложе10

гой выбранной точки). Благодаря этому запись осуществляется по адресу Вк, где Вк - текущее содержимое счетчика 6, а чтение - по адресу Вк-L.

За время появления сигнала датчика 1 с номером к до появления сигнала с номером K + I, т. е. следуюш,ая по очереди полоса продвинулась па длину Ак. - длину изделия с номером к, транспортер за ножницами - на длину В.(-1 - Вк, причем по технологии Вк4-1 - Вк Ак второй транспортер движется быстрее. По всем - Вк адресам записап «О, но в режиме работы счетчика 15 на вычитание в последние Ак

адресов записывается сигнал с выхода дения - за время между двумя сраба- 5 фектоскопа 4 в момент отрезания изде- тываниями ножниц. За это время полосалия номер к, ь результате в адреса от

должна продвинуться на длину отрезаемого Вк до Вк + Дк записывается сигнал с выхо- изделия, равную в принятом масштабе Ак.да дефектоскопа 4, определяющий качество

Так как частота генератора 9 выбирается отрезаемого изделия, а в адреса от достаточно высокой, за время работы счет-Вк -f .Ак -f- I до . Эта информация

чика 15 на вычитание содержимое счет- 20 считывается со сдвигом адреса назад на чика 6 практически не меняется и запись длину L, т. е. считывается то, что было сигнала дефектоскопа 4 осуществляется по адресам от В + Ак до В. Если за рассматриваемое время в счетчик 6 поступает ш импульсов, информация записывается 25 по адресам от В -|- т до В + Ак. Так как m равно О или I, а Ак - больше числа, ошибка в адресах на единицу несущественна.

По окончании процесса вычитания для

записано до того, как транспортер сдвинулся на длину L - обеспечено требуемое транспортное запаздывание.

Блок формирователя 1 1 работает следующим образом (фиг. 3).

В режиме, когда триггер 10 находится в состоянии «I, на его втором выходе, соединенном с входом инвертора 20, «О, схема 24 И закрыта, выход инвертора 20

счетчика 15 импульсов с его выхода об- 30 соответственно находится в состоянии «1,

нуления триггер 10 опрокидывается в «I на выходе Q, коммутатор 16 подключает к входам А сумматора задатчик 7, на информационном входе узла 18 памяти появляется «I, формирователь 11 переключаетления очередного импульса от датчика 1, т. е. пока по оси ножниц 2 не продвинется участок полосы длины , равной длине следующего отрезаемого изделия, так что в счетчике 15 записывается число . Формирователь 11 выполнен так, что по отрицательному фронту сигнала датчика 2 на третьем входе формирователя на его первом выходе появляется короткий отрицательный

схема 23 И открыта, импульсы генератора 9 через схему 27 ИЛИ поступают на третий управляющий вход ОЗУ 3, т. е. на управляющий вход узла 18 памяти. Когда на втором выходе триггера 10 «1,

ся во второй режим работы. Теперь счет- 35 схема 23 И закрыта, открыта схема 24 И. жк 15 работает на сложение до поступ-Импульсы датчика 12 расхода (фиг. 4а) в

этом режиме проходят через схему 24 И, задерживаются на емкости С, после инвертора 21 (фиг. 46) поступают на вход формирователя 25 и через инвертор 22 - на вход формирователя 26. Каждый из этих формирователей по отрицательному фронту поступающего импульса формирует короткий импульс. Благодаря задержке фронта на емкости С импульсы на выходе формироимпульс. Этот импульс поступает на управ; 45 вателя 25 (фиг. 4в) появляются позже, ляющий вход узла 18 памяти, обеспечиваячем на выходе датчика 12 установится

запись сигнала «О или «I, поданного на информационный вход узла 18 памяти, по адресу, который определяется на адресных входах ОЗУ 3° с учетом работы коммутатора 16.

В это время на вход задатчика 7 подается «О и на его выход поступает «О. По положительному фронту сигнала датчика 2 на втором выходе формирователя 11 появляется импульс чтения, при этом на вход

задатчика 7 подается «1 и на его вы- 55 а входы А сумматора 17 подается «О, т. е. ходе появляется число L, равное в выбран-в это время А -+- В В. На выход чтения

«О (фиг. 4а), импульсы на выходе формирователя 26 (фиг. 4г) появляются позже, чем на выходе датчика 12 установится «1. Через схему 27 ИЛИ импуль- 50 сы с выхода формирователя 25 поступают на третий управляющий вход ОЗУ 3 в то время, когда на входе задатчика 7 «О и информация записывается по адресу, который определяется содержимым счетчика 6, так как из задатчика 7 через коммутатор 16

ном масштабе длине транспортера от ножниц до переключателя карманов (или друимпульсы с выхода схемы 25 поступают в то время, когда на входе задатчика 7 «I

гой выбранной точки). Благодаря этому запись осуществляется по адресу Вк, где Вк - текущее содержимое счетчика 6, а чтение - по адресу Вк-L.

За время появления сигнала датчика 1 с номером к до появления сигнала с номером K + I, т. е. следуюш,ая по очереди полоса продвинулась па длину Ак. - длину изделия с номером к, транспортер за ножницами - на длину В.(-1 - Вк, причем по технологии Вк4-1 - Вк Ак второй транспортер движется быстрее. По всем - Вк адресам записап «О, но в режиме работы счетчика 15 на вычитание в последние Ак

считывается со сдвигом адреса назад на длину L, т. е. считывается то, что было

записано до того, как транспортер сдвинулся на длину L - обеспечено требуемое транспортное запаздывание.

Блок формирователя 1 1 работает следующим образом (фиг. 3).

В режиме, когда триггер 10 находится в состоянии «I, на его втором выходе, соединенном с входом инвертора 20, «О, схема 24 И закрыта, выход инвертора 20

соответственно находится в состоянии «1,

вателя 25 (фиг. 4в) появляются позже, чем на выходе датчика 12 установится

а входы А сумматора 17 подается «О, т. е. в это время А -+- В В. На выход чтения

«О (фиг. 4а), импульсы на выходе формирователя 26 (фиг. 4г) появляются позже, чем на выходе датчика 12 установится «1. Через схему 27 ИЛИ импуль- сы с выхода формирователя 25 поступают на третий управляющий вход ОЗУ 3 в то время, когда на входе задатчика 7 «О и информация записывается по адресу, который определяется содержимым счетчика 6, так как из задатчика 7 через коммутатор 16

а входы А сумматора 17 подается «О, т. е. в это время А -+- В В. На выход чтения

импульсы с выхода схемы 25 поступают в то время, когда на входе задатчика 7 «I

и информация считывается по адресу, который определяется суммой снимаемого с за- датчика 7 кода L и содержимого счетчика 6, так что в это время на выходе сумматора 17 адрес для ячейки узла 18 памяти равен А + В L -f- В, где В - содержимое счетчика 6. Считывание информации по указанному сигналу осуществляется с вы- ; хода ОЗУ 3 во внешнее устройство, на- i пример в узел управления потоком изде1 ЛИЙ.

I При движении изделия в стационарном I режиме, когда триггер 10 находится в сос- тоянии «I, в ОЗУ 3 по всем очеред- 1 ным адресам записи от Вк до BK+I, .соответсостоянии на входе задатчика 7 «1 на входы коммутатора 16 подается код, определяемый коммутацией перемычек. В данному случае требуемое число L получается за счет того, что перемычки определяют число L в инверсном коде.

В качестве дефектоскопа 4 используется любой серийный дефектоскоп - акустический, оптический токовихревой, работающий в потоке производства, например ультразву- 0 ковой дефектоскоп НПО «Черметавтомати- ка УСК-7491.

Счетчики 15 и 6 строятся на базе серийных интегральных схем, например 155ИЕ7. Они имеют в.чоды сложения, вы ствующим точкам транспортера, находящи-читания, записи, сброса и информацион(мся за концом последнего отрезанного - ные, а также выходы переполнения (рабо1 изделия, записывается «О, так как в этотает в режиме сложения) и обнуления

i время схема 19 совпадения закрыта. Схе-(работает в режиме вычитания), содержат 4

|ма 19 совпадений работает без инверсии.разряда в корпусе и допускают последоjB это время счетчик 15 считает коли-вательное соединение для увеличения числа

1чество импульсов датчика 1, которое со-20 разрядов. Каждый из датчиков 8 и 12 расхода представляет собой мерительный ролик, катящийся по поверхности движущегося изделия и соединенный с датчиком импульсов, например ДИФ-5. Такой датчик при вращении мерительного ролика вырабатывает прямоугольные импульсы, количество которых пропорционально длине, на которую переместилось изделие, т. е. расходу.

1 ответствует длине следующего отрезаемого Iизделия, а на выходе считывается инфор- {мация, соответствующая координате транс- портера, отстоящей от ножниц 2 на расстоянии L, т. е. в зоне установки узла управления потоком изделий. При f-раба- тывании ножниц по адресам от до BK+I-AK I записывается выработанный дефектоскопом 4 сигнал качества изделия - kl или «О. Этот сигнал считывается после jToro, как изделие сместится по транспор- :теру на расстояние L. Координата по дли- 1не и соответствующей ей содержимое счет- чика одна и та же буква.

При работе счетчика 15 на сложение ino очередным адресам ОЗУ 3 записывается

;

30

хода представляет собой мерительный ролик, катящийся по поверхности движущегося изделия и соединенный с датчиком импульсов, например ДИФ-5. Такой датчик при вращении мерительного ролика вырабатывает прямоугольные импульсы, количество которых пропорционально длине, на которую переместилось изделие, т. е. расходу.

Триггер 10, схемы 13, 14, 19, 23 и 24, коммутатор 16, сумматор 17, инверторы 20-22, схема 27 ИЛИ выполняются на логических интегральных схемах, например 155 ЛАЗ, 155 ИМЗ, 155 ЛР4, формирователи 25 и 26 - на схеме 155 ЛАЗ и двух конденсаторах задержки. Узел 18 памяти представляет собой серийную интег:«0, но можно записывать и «I. Выбор 5 ральную схему однобитового оперативного

40

определяется конструкцией узла управления ПОТОКОМ изделий.

Все блоки, входящие в состав системы автоматической сортировки, выполнены из известных элементов.

Задатчик 7 (фиг. 5) служит для того, чтобы подать на соответствующие входы коммутатора 16 (ОЗУ 3) код числа, определяющего смещение информации на расстояние, равное L - (отрезку длины транспортера между ножницами и переключателем карманов) при считывании, либо - при чтении - не подавать этот код.

Задатчик 7 (фиг. 5) содержит шину 28, соединенную с его входом, т. е. с датчиком 2, и шину 29, подсоединенную к 50 нулевому потенциалу схемы («земля).

Выходом задатчика 7 служат перемычки, соединяющие эти шины с соответствующими входами коммутатора 16, входящего в состав ОЗУ 3. Таким образом, выход задатчика 7 представляет собой шинную сбор- 55 ку. При состоянии на входе задатчика 7 «О на все входы коммутатора 16, соединенные с задатчиком 7, подается «О. При

запоминающего устройства, напри.мер К155РУ7, построенную на эле.ментах ТТЛ. Согласование его входа с выходом дефектоскопа всегда может быть обеспечено, например, за счет специального элемента согласования, который здесь не рассматривается.

Экономический эффект от использования изобретения образуется за счет исключения, сбоев в адресации, приводящих к так д называемому «бурению - застреванию листа при несвоевременном срабатыванъ и переключающих устройств.

Формула изобретения

. Система автоматической сортировки проката, содержащ.ая соединенный с ножницами датчик реза, счетный узел, счетчик, первый и второй датчики расхода, оперативное запоминающее устройство и дефектоскоп, выход которого соединен с информационным входом оперативного запоминающего устройства, первый и второй адресные входы оперативного запоминающего устройства соответственно соединены с инфорсостоянии на входе задатчика 7 «1 на входы коммутатора 16 подается код, определяемый коммутацией перемычек. В данному случае требуемое число L получается за счет того, что перемычки определяют число L в инверсном коде.

В качестве дефектоскопа 4 используется любой серийный дефектоскоп - акустический, оптический токовихревой, работающий в потоке производства, например ультразву- ковой дефектоскоп НПО «Черметавтомати- ка УСК-7491.

Счетчики 15 и 6 строятся на базе серийных интегральных схем, например 155ИЕ7. Они имеют в.чоды сложения, выразрядов. Каждый из датчиков 8 и 12 рас

хода представляет собой мерительный ролик, катящийся по поверхности движущегося изделия и соединенный с датчиком импульсов, например ДИФ-5. Такой датчик при вращении мерительного ролика вырабатывает прямоугольные импульсы, количество которых пропорционально длине, на которую переместилось изделие, т. е. расходу.

Триггер 10, схемы 13, 14, 19, 23 и 24, коммутатор 16, сумматор 17, инверторы 20-22, схема 27 ИЛИ выполняются на логических интегральных схемах, например 155 ЛАЗ, 155 ИМЗ, 155 ЛР4, формирователи 25 и 26 - на схеме 155 ЛАЗ и двух конденсаторах задержки. Узел 18 памяти представляет собой серийную интег

запоминающего устройства, напри.мер К155РУ7, построенную на эле.ментах ТТЛ. Согласование его входа с выходом дефектоскопа всегда может быть обеспечено, например, за счет специального элемента согласования, который здесь не рассматривается.

Экономический эффект от использования изобретения образуется за счет исключения, сбоев в адресации, приводящих к так называемому «бурению - застреванию листа при несвоевременном срабатыванъ и переключающих устройств.

Формула изобретения

. Система автоматической сортировки проката, содержащ.ая соединенный с ножницами датчик реза, счетный узел, счетчик, первый и второй датчики расхода, оперативное запоминающее устройство и дефектоскоп, выход которого соединен с информационным входом оперативного запоминающего устройства, первый и второй адресные входы оперативного запоминающего устройства соответственно соединены с информационными выходами счетного узла и счетчика, вход которого соединен с вторым датчиком расхода, отличающаяся тем, что, с целью Г1овышения надежности функционирования системы, она снабжена задатчиком, формирователем, генератором и триггером, выход задатчика соединен с третьим адресным входом оперативного запоминающего устройства, а его вход - с выходом второго датчика расхода и с третьим входом формирователя, выход генератора соединен с вторым входом формирователя и с первым входом счетного узла, второй вход счетного узла соединен с вторым выходом триггера, первым входом формирователя и вторым управляюпдим входом оперативного запоминающего устройства, третий вход счетного узла соединен с первым выходом триггера и первым управляющим входом оперативного запоминающего устройства, четвертый вход счетного узла соединен с первым датчиком расхода, первый вход тригге- ра соединен с датчиком реза, второй вход триггера - с управляющим выходом счетного узла, первый выход формирователя соединен с третьим управляющим входом оперативного запоминающего устройства, второй выход формирователя является выходом чтения системы, информационным выходом системы является выход оперативного запоминающего устройства.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что счетный узел содержит реверсив

О 0

5

ный счетчик, первую и вторую схемы совпадения, выход первой схемы совпадения соединен с входом сложения счетчика, выход второй схемы совпадения - с входом вычитания счетчика, входы первой схемы совпадения служат третьим и четвертым входами счетного узла, входы второй схемы совпадений служат первым и вторым входами счетного узла, выходы счетчика - информационный и обнуления - являются соответственно информационным и управляющим выходами счетного узла.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что оперативное-запоминающее устройство выполнено из последовательно соединенных коммутатора, сумматора и узла памяти, а также содержит схему совпадений, входы коммутатора и второй вход сумматора являются соответственно первым, третьим и вторым адресными входами оперативного запоминающего устройства, управляющий вход коммутатора является первым управляющим входом оперативного запоминающего устройства, выход схемы совпадений соединен с информационным входом узла памяти, входы схемы совпадений служат соответственно вторым управляющим и информационным выходами оперативного запоминающего устройства, а его третьим управляющим входом служит управляющий вход узла памяти, выход узла памяти является информационным выходом системы .

Изобретение относится к области автоматизации прокатного производства и может использоваться в системах автоматической сортировки проката по результатам автоматического контроля качества на агрегатах поперечной резки. Цель изобретения - повышение надежности функционирования. Эта цель достигается тем, что в систему введены задатчик 7, формирователь II, триггер 10 и генератор 9, благодаря чему информация о наличии на транспортере изделия с дефектами записывается оперативным запоминаюшим устройством (ОЗУ) 3 в группу адресов, соответствующую поло- .жению изделия в момент срабатывания ножниц, а при дальнейшем движении изделия сохраняется соответствие между адресами, по которым считывается информация из ОЗУ 3, и положением изделия на роль

K l к

ВК-А

ru

Г2ff

I

Z9 I

7