Устройство управления мерным резом для машины непрерывного литья заготовок Советский патент 1991 года по МПК B22D11/16 

Изобретение относится к черной металлургий, а именно к управлению процессами непрерывного литья заготовок.

Цель изобретения - повышение точности измерения длины заготовок и увеличение выхода годного.

На чертеже представлена блок-схема устройства управления мерным резом.

Устройство содержит передающую телевизионную камеру 1 с передающей телевизионной трубкой 2 промышленного телевидения, установленную на вращающемся в вертикальной плоскости поворотном устройстве 3, угловое положение которого определяется импульсным датчиком 4, а вращение производится электрическим приводом 5.

Электрический привод 5 вращения соединен с блоком 6 управления поворотом. Выход передающей трубки 2 соединен через предварительный усилитель 7, видеоусилитель 8 и триггер Шмитта 9 со счетным входом первого декрементного счетчика 10 импульсов, вход записи которого соединен с выходом синхрогенератора 11, а вход начального значения подключен к выходу инкрементного счетчика 12. Выход окончания счета счетчика 10 является сигналом реза слитка. Импульсный датчик4 углового положения поворотного устройства соединен со счетным входом второго декрементного счетчика 13, выход которого подключен к первому входу (Останов) блока 6 управления, а вход начального значения соединен с первым выходом блока 14 расчета угла поворота, второй выход блока 14 подключен к второму входу блока 6. Первый вход логического блока Й15 соединен с импульсным датчиком 4 углового положения поворотного устройства, а второй - с выходом окончания счета счетчика 13. Входы блока 14 подключены к выходам задатчика 16 мерной длины заготовок, который имеет несколько выходов. Выход логического блока И15 соединен с входом счетчика 12, вход записи которого соединен с дополнительным выходом задатчика 16, а вход начального значения соединен с выходом блока 17 задания константы центра кадра.

Выход синхрогенератора 11 соединен с входом запуска генераторов 18 и 19 строч- ных и кадровых импульсов, а выходы генераторов 18 и 19 соединены с отклоняющей системой передающей трубки 2.

Счетчик 10 соединен со счетчиком 12 шиной кода 312, счетчик 12 соединен с бло- ком 17 шиной. Блок 14 расчета угла поворота соединен с задатчиком 16, шиной, блок 14 со счетчиком 13 соединен также шиной.

Устройство работает следующим обра- зом.

Перед началом работы устройство устанавливается по концевому выключателю (не показан) в исходное положение, при котором передающая камера строго вертикаль- на и нацеплена на отметку .

С задатчика 16 в блок 14 вводится значение мерной длины заготовки LM. В блоке 14 угол поворота / рассчитывается по формулеjS arctg(Lo-LM)/D.

где LO - максимальная мерная длина;

D - расстояние от нижней грани слитка до центра вращения поворотного устройства 3.

. Угол поворота/3преобразован в количество импульсов датчика 4 по формуле В 625уЗ/а.

При а 6°15 точность установки поворотного устройства составляет Зб. За 1 /4 оборота поворотного устройства датчик 4 выдает 9000 импульсов. Блок 14 срабатывает в момент ввода мерной длины по импульсу от дополнительного выхода.

Из блока 14 уставка угла поворота В записывается как начальное значение в счетчике 13. При этом на втором выходе блока 14 возникает сигнал (Лог. 1) управления поворотом поворотного устройства 3. При LO 1м сигнал управления поворотом не вырабатывается. Сигнал управления поворотом в блоке 6 преобразуется в сигнал

включения привода 5, в результате чего привод вращает поворотное устройство 3.

Блок 6 управления может быть выполнен на одновибраторах, подключенных на входы блока 6, а выходы одновибраторов соединены с входами триггера, выход которого соединен с инвертором, а его выход соединен с входом транзисторного оптро- на, анод которого соединен с плюсом источника питания микросхем. Между плюсом источника и коллектором оптрона включено реле, нормально-открытый контакт которого включает.электродвигатель.

При этом счетные импульсы от датчика 4 уменьшают начальное значение В на счетчике 13 до 0. В этот момент с выхода окончания счета счетчика 13 на первый вход (Останов) блока 6 подается сигнал останова вращения привода 5 путем отключения электродвигателя от источника питания.

За счет инерции поворотного устройства 3 и привода 5 возможно дальнейшее движение поворотного устройства 3 после подачи сигнала останова. Для компенсации неточности установки поворотного устройства 3 применяется логический блок 1/115, через который передаются импульсы отдатчика 4 на вход счетчика 12 при установленном сигнале останова на втором входе блока 15. Начальное значение константы центра кадра (312 для 625 строк) записывается в счетчике 12 в момент ввода мерной длины заготовок по дополнительному выходу задатчика 16 мерной длины.

Таким образом, после ввода мерной длины с помощью привода 5 поворотного устройства 3 передающей камеры 1 устанавливается так, что оптическая ось передающей трубки 2 свизирована на заданную мерную длину заготовок LM с учетом коррекции на неточность установки, а на выходе счетчика 12 образован код 312 + К, где К- количество импульсов коррекции. Теперь устройство готово к управлению мерным резом.

Слежение за положением переднего торца раскаленного слитка начинается с момента появления его в поле зрения передающей камеры. При этом в кадре появляются засвеченные строки, а на выходе видеоусилителя 8 появляются импульсы, амплитуда которых значительно превышает амплитуду импульсов от незасвеченной части кадра. В триггере Шмитта видеосигнал преобразуется в серию импульсов ТТЛ уровня, которые поступают на вход декрементного счетчика 10. Вместе с кадровым импульсом от синх- рогенератора 11 на вход счетчика 10 записывается константа 312+К. Первый раз,

когда в кадре будет засвечено 312+К строк, т.е. нижняя грань слитка попадает в точку

прицеливания, на выходе окончания счета счетчика 10 формируется сигнал реза. При этом длина заготовки равна заданной мерной LM.

Для обеспечения точности измерения

длин заготовок ± 1 мм соотношение между углом зрения передающей камеры и расстоянием от нижней грани слитка до центра вращения основания должно удовлетворять равенству D 625 /tg «. При а 6°15 D 5682 мм линейная цена импульсов в центре кадра при вертикальном положении камеры составляет 1 мм, угловая цена импульса равна Зб. Точность измерения длины заготовки в

динамике определяется частотой кадров, которая выбирается из условия, что за время смены кадров изображение торца слитка должно продвинуться по кадру не более, чем на 1 строку При скорости разливки

1,5 м/мин слиток продвигается на 1мм за 1/25с,те частота кадров промышленного телевидения обеспечивает точность измерения в динамике 1 мм При скорости разливки 1,5 м/мин При скорости 3 м/мин

динамическая точность падает до 2 мм.

Кроме элементов установки промышленного телевидения, устройство содержит счетчики, выполненные на микросхемах 555 серий, задатчик 16 типа ПП21а, триггер

Шмитта 9 К555ТЛ1, логический блок И15 на микросхеме К555ЛАЗ и блок 14, содержащий микросхемы ППЗУ типа К573 РФ2. Блок 17 собран на резисторах

Посравнениюс известным устройством

измерения длины слитка с мерным роликом только за счет разогрева ролика от 20 до 150°С выигрыш в точности измерения составляет Б у-130°С 7,5-Ю 6 130 0,0975%, где у-коэффициент линейного

расширения материала ролика.

Формула изобретения Устройство управления мерным резом для машины непрерывного литья заготовок, содержащее задатчик мерной длины заготовки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения длины заготовок и увеличения выхода годного, в него введены передающая камера с передающей трубкой промышленного телевидения, установленная на поворотном устройстве с возможностью перемещения электрическим приводом вращения, синхрогенератор, генераторы кадровых г-1 строчных импульсов, импульсный датчик углового положения поворотного устройства, триггер Шмитта, два декрементных и один инкрементный счетчики импульсов, логический блок И, блок управления поворотом, блок расчета угла поворота и блок задания константы центра кадра, предварительный усилитель и видеоусилитель, причем выходы генераторов кадровых и строчных импульсов соединены с отклоняющей системой передающей трубки, а их входы с выходом синхрогенератора, сигнал от передающей трубки через предварительный усилитель соединен с выходом видеоусилителя, выход видеоусилителя через триггер Шмитта соединен со счетным входом первого декрементного счетчика импульсов, вход записи которого подсоединен к выходу синхрогенератора, а вход начального значения первого счетчика соединен с выходом инкрементного счетчика, при этом выход окончания счета первого декрементного счетчика является выходом сигнала реза слитка, выход импульсного датчика углового положения поворотного устройства подсоединен к первому входу блока И, второй вход которого подсоединен к счетному входу второго декрементного счетчика импульсов, выход окончания счета которого

соединен с первым входом блока управления поворотом, выход которого соединен с электрическим приводом поворотного устройства, а вход начального значения второго декрементного счетчика соединен с

первым выходом блока расчета угла поворота, выход которого соединен с вторым входом блока управления поворотом, входы блока расчета угла поворота подсоединены к выходам задатчика мерной длины, дополнительно выход задатчика мерной длины

подсоединен к входу записи инкрементного счетчика, вход начального значения которого соединен с выходом блока задания константы центра кадра выход логического

блока И соединен с вторым входом инкрементного счетчика.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к управлению процессами непрерывного литья заготовок. Целью изобретения является повышение точности измерения длины заготовок и снижение потерь металла при раскрое. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем задатчик мерной длины, дополнительно введеньтередающа.я камера 1 с передающей трубкой 2 промышленного телевидения, установленной на вращающемся в вертикальной плоскости поворотном устройстве 3 с электрическим приводом 5 вращения и элементами телевидения, усилители, синхронизатор.импульсный датчик 4 углового положения поворотного устройства, триггер Шмитта 9, два декрементных и один инкрементный счётчики 10, 13, 12 импульсов, логический блок И 15, блок 6управления поворотом, блок 14 расчета угла поворота, блок 18 задания константы центра кадра с соответствующими связями, при этом выход окончания счета первого декре- ментногосчетчика 10 является выходом сигнала слитка. Выход импульсного датчика подключен к счетному входу второго декре- ментного счетчика 13 импульсов, выход окончания счета которого соединен с первым входом (Останов) блока 6 управления поворотом, выход которого соединен с электрическим приводом 5 поворотного устройW fe