Устройство для управления загрузкой, выгрузкой и перемещением заготовок в кольцевой печи Советский патент 1992 года по МПК F27B13/14 F27B9/40 

Изобретение относится к области управления механизмами перемещения заготовок в нагревательных печгх и может быть использовано для управления загрузкой, выгрузкой и перемещением заготовок в кольцевой нагревательной печи и в других технологических процессах.

Целью изобретения является сокращение времени цикла заготовки-перемещения-выгрузки и равномерной раскладки заготовок по радиусу печи.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для управления загрузкой, выгрузкой и перемещением заготовок в кольцевой печи; на фиг. 2 - блок-схема блока контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге; на фиг. 3 - блок-схема блока контроля координаты продвижения

механизма загрузки в печи; на фиг. 4 - блок- схема управления загрузкой; на фиг. 5 - блок-схема блока управления приводом перемещения пода; на фиг. 6 - блок-схема блока согласования координаты выгрузки; на фиг. 7 - блок-схема блока управления выгрузкой; на фиг. 8 - схема раскладки заготовок в кольцевой печи по радиусу, вид сверху..

Устройство для управления загрузкой, выгрузкой и перемещением заготовок в кольцевой печи (фиг. 1) содержит блок 1 регистров (количество регистров может изменяться от единицы до п), предназначенный для хранения и передачи информации о количестве и максимальной ширине загружаемых в печь заготовок для п радиусов раскладки, ключ 2, элемент ИЛИ 3, блок 4

ND

д

4 ГО О

ключей, регистр 5 памяти, компаратор 6, блок ключей, элемент 8 задержки, элемент 9 памяти, элемент 10 задержки, эадатчик 11, измеритель 12 ширины, блок 13 контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге, блок 14 контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи, блок 15 управления загрузкой, привод 16 механизма загрузки, блок 17 управления приводом перемещения пода, привод 18 перемещения пода, блок 19 согласования координаты выгрузки, блок 20 управления выгрузкой, привод 21 механизма выгрузки, датчик 22 окончания выгрузки, вход 23 информации о параметрах садки, вход 24 (импульс со стана) о выгрузке заготовок из печи, причем выходы блока 1 регистров соединены соответственно с первыми входами компаратора 6 и первого блока 4 ключей, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 3, входы которого соответственно подсоединены к выходу ключа 2, выходу второго элемента 10 задержки и первому входу блока 15 управления загрузкой, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом блока 13 контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге, выходом блока 14 контроя координаты продвижения механизма загрузки в печи, первым выходом блока 17 управления приводом перемещения пода и первым выходом измерителя 12 ширины заготовки, который вторым выходом соединен с первым входом блока 13 контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом задатчика 11 и первым выходом блока 15 управления загрузкой, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с входом привода 16 механизма загрузки, первым входом блока 17 управления приводом перемещения пода, вторыми входами компаратора б и второго блока 7 ключей, первым входом элемента 9 памяти, первым и вторым входом блока 14 контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи, второй и третий входы регистра 15 памяти соединены соответственно с входом блока f регистров, выходом первого элемента 8 задержки и вторым входом элемента 9 памяти и с первым выходом первого блока 4 ключей, который вторым выходом соединен с третьим входом блока 14 контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи, четвертый вход которого подсоединен к выходу регистра 5 памяти, выход элемента 9 памяти соединен с входом

второго элемента 10 задержки, выход компаратора 6 соединен с входом первого элемента 8 задержки, первым входом второго блока 7 ключей и вторым входом блока 17

управления приводом перемещения пода, который третьим и четвертым входами соединен соответственно с выходом второго блока 7 ключей и первым выходом блока 19 согласования координаты выгрузки, а вто0 рым, третьим и четвертым выходами - соответственно с приводом 18 перемещения пода, первым входом блока 20 управления выгрузкой и первым входом блока 19 согласования координаты выгрузки, который вто5 рыми входами и выходами соединен соответственно с первым выходом и вторым входом блока 20 управления выгрузкой, который третьим входом и вторым выходом соединен соответственно с выходом датчи0 ка 22 окончания выгрузки и приводом 21 механизма выгрузки.

Блок 13 контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге (фиг. 2) содержит блок 25 датчиков.

5 предназначенный для определения положения механизма загрузки на приемном рольганге, блок 26 ключей, блок 27 элементов ИЛИ, компаратор 28, блок 29 ключей, делитель 30, сумматор 31 и элемент 32 памяти,

0 причем выходы датчиков блока 25 датчиков соединены с первыми входами соответствующих ключей блока 26 ключей, который своими выходами соединен с входами элементов блока 27 элементов ИЛИ. выход

5 которого соединен с первым входом компаратора 28, второй вход которого соединен с выходом блока 29 ключей, первый вход которого соединен с третьим входом блока 69 элементов ИЛИ и выходом сумматора 31,

0 который своими входами соединен соответственно с выходом задатчика 11 и делителя 30, который соединен с вторым выходом измерителя 12 ширины, выход компаратора 28 - с первым входом элемента 32 памяти,

5 выход которого соединен соответственно с вторыми входами ключей блока 26 ключей, вторым входом блока 29 ключей, вторым входом элемента 55 памяти и первыми входами элемента 62 памяти и элемента ИЛИ

0 63, второй вход элемента 32 памяти соединен с выходом элемента И 56.

Блок 14 контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи (фиг. 3) содержит регистр 33 памяти, предназначен5 ный для хранения информации о максимальной ширине заготовки для данного ряда посада, множитель 34, сумматоры 35- 37, задатчик 38, предназначенный для задачи рабочей ширины подины кольцевой печи, сумматор 39, делители 40 и 41, множители

42 и 43 сумматор 44, блок 45 датчиков, предназначенный для определения положения механизма загрузки в печи, блок 46 ключей, блок 47 элементов ИЛИ, компаратор 48, блок 49 ключей и элемент 50 памяти, причем выход блока 4 ключей соединен с входом регистра 33 памяти, который выходом соединен .соответственно с первыми входами множителей 34 и 42, выход 5 памяти соединен соответственно с вторым входом множителя 34 и входом сумматора 35, выход которого соединен с первым входом делителя 40, второй вход которого соединен с выходом сумматора 39, который первым входом соединен с выходом множителя 34, а вторым входом с выходом задатчика 38 и вторым входом сумматора 44, выход делителя 40 соединен с первым ходом множителя 43, выход счетчика 65 количества заготовок соединен соответственно с входами сумматоров 36 и 37 и вторым входом множителя 43, который выходом соединен с первым входом сумматора 44, выход сумматора 36 соединен с вторым входом сумматора 37, который выходом соединен с входом делителя 41, который соединен с вторым входом множителя 42, выход которого соединен с третьим входом сумматора 44, который выходом соединен соответственно с блоком 69 элементов ИЛИ и первым входом блока 49 ключей, выход элемента 61 памяти соединен соответственно с вторым входом блока 49 ключей и первыми входами ключей блока 46 ключей, вторые входы которого соединены с выходами датчиков блока 45 датчиков, выходы ключей блока 46 ключей соединены с элементами блока 47 элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом компаратора 48, второй вход которого соединен с выходом блока 49 ключей, выход компаратора 48 соединен с первым входом элемента 50 памяти, который вторым входом соединен с выходом датчика 51 заднего положения механизма загрузки, выход элемента 50 памяти соединен с первыми входами элементов блока 67 элементов И, третьим входом элемента И 57 и первым входом элемента 61 памяти.

Блок 15 управления загрузкой (фиг, 4) содержит датчик 51 заднего положения механизма загрузки, датчик 52 прижима, служащий для определения положения прижима в поднятом и опущенном состояниях, датчик 53 хобота, служащий для определения положения хобота в поднятом и опущенном состояниях, элемент И 54, элемент S5 памяти, элемент И 56, элемент И 57, элемент 58 запрета, элемент И 59, элемент 60 задержки, элемент 61 памяти, элемент 62 памяти, элемент ИЛИ 63, элемент 64 запрета, счетчик 65 количества заготовок, дешифратор 66, блок 67 элементов И, регистр 68 загрузки, предназначенный для хранения информации о параметрах садки заготовок, 5 загружаемых в данный момент на радиусе раскладки и блок 69 элементов ИЛИ, причем выход датчика 51 заднего положения механизма загрузки соединён с первым входом элемента 9 памяти, вторым входом элемен10 та 50 памяти и первым входом элемента И 54, второй вход которого соединен с первым выходом датчика 52 прижима (поднятое состояние прижима) и первым входом элемента И 57, третий вход элемента И 54 соединен

5 с вторым выходом датчика 53 хобота (опущенное состояние хобота) и вторым входом элемента И 57, который третьим входом со-( единен с выходом элемента 50 памяти, первым входом элемента 61 памяти и первыми

0 входами элементов блока 67 элементов И, который вторыми входами элементов соединен с выходом дешифратора 66, который соединен с выходом счетчика 65 количества заготовок, вторыми входами компаратора 6,

5 блока 7 ключей и первым входом элементов блока 69 элементов ИЛИ, который вторым и третьим входами соединен соответственно с выходами сумматоров 31 и 44, выход блока 69 элементов ИЛИ соединен с первыми вхо0 дами регистров 68 загрузки, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами элементов блока 67 элементов И и выходом дешифратора 77, выход регистра 68 загрузки соединен С первым входом

5 первого регистра блока 80 регистров сдвига, выход элемента И 54 соединен с первым входом элемента 55 памяти, второй вход которого соединен с выходом элемента 32 памяти, первыми входами элемента 62 па0 мяти и элемента ИЛИ 63, вторые входы которых соединены соответственно с первым входом блока 46 ключей, вторым входом блока 49 ключей и выходом элемента 61 памяти, второй вход которого соединен с

5 выходом элемента 60 задержки, который входом соединен с выходом элемента И 59 и первым входом счетчика 65 количества - заготовок, который вторым входом соединен с выходом элемента 10 задержки, выход

0 элемента 55 памяти соединен с первым входом элемента И 56, второй вход которого соединен с первым входом измерителя 12 ширины, выход элемента И 56 соединен с вторым входом элемента 32 памяти, выход

5 элемента И 57 соединен с первым входом элемента 58 запрета, который входом соединен с выходом элемента 70 памяти и вторым входом элемента 64 запрета, который первым входом соединен с выходом элемента ИЛИ 63, выходы элементов 58 и 64 запрета соединены соответственно с первым и вторым входами привода 16 механизма загрузки, выход элемента 62 памяти соединен с первым входом элемента И 59. второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым выходом датчика 52 прижима (опущенное состояние прижима) и первым выходом датчика 53 хобота (поднятое состояние хобота).

Блок 17 управления приводом перемещения пода (фиг. 5) содержит элемент 70 памяти, элемент 71 памяти, элемент И 72, элемент 73 памяти, генератор 74 импульсов, предназначенный для выдачи временных импульсов, элемент И 75, счетчик 76, предназначенный для переписи информации из предыдущих регистров в последующие регистры блока регистров сдвига, дешифратор 77, блок 78 элементов задержки, регистр 79 памяти, блок 80 регистров сдвига (количество регистров соответствует максимальному количеству радиусов раскладки, на которое условно разбивается печь), элемент 81 задержки и элемент И 82, причем выходы компараторов 6 и 85 соединены соответственно с первыми входами элементов 70 и 71 памяти, вторые входы которых соединены соответственно с выходом элемента.81 задержки, первыми входами счетчика 76 и элемента 73 памяти, который вторым входом соединен с выходом элемента И 72, который первым и вторым входами соединен соответственно с выходом элемента 70 памяти, вторыми входами элементов 58 и 64 запрета и выходом элемента 71 памяти, с вторыми входами элементов 113 и 124 за- v прета, выход элемента 73 памяти соединен с первыми входами элемента И 82 и элемента И 75, который вторым входом соединен с выходом генератора 74 импульсов и первым входом элемента И 83, выход элемента И 75 соединен с вторым входом счетчика 76, который своим выходом соединен с входом дешифратора 77, первый выход дешифратора 77 соединен с входом первого элемента блока 78 элементов задержки, первыми входами регистров регистра 91 выгрузки и первым входом блока 90 ключей, второй...., п-й выход дешифратора 77 соединен соответственно с вторым,..., n-м элементом блока 78 элементов задержки и входами регистров с (n-t)-ro no первый блока 80 регистров сдвига, выходы элементов блока 78 элементов задержки соединены соответственно с регистрами, блока 80 регистров сдвига, т, е. выход первого элемента - с n-м регистром, выход второго элемента - с (п-1)-м регистром и так далее, выход (n-tyro элемента - с вторым регистром и выход п-го. элемента с первым регистром блока 80 регистров сдвига, а (п+1)-й выход дешифратора 77 соединен соответственно с входом элемента 81 задержки, вторым входом элемента И 82, третьими входами регистров регистра 68 загрузки и первым входом регистра 79 памяти, который вторым входом соединен с выходом блока 7 ключей, выход регистра 79 памяти соединен с первым входом первого регистра блока 80 регистров сдвига, кото0 рый вторым входом соединен с выходом регистра 68 загрузки, выходы n-го регистра блока 80 регистров сдвига соединены соответственно с вторым входом блока 90 ключей и вторыми входами регистров регистра

5 91 выгрузки, выход элемента И 82 соединен с входом привода 18 перемещения пода.

Блок 19 согласования координаты выгрузки (фиг. 6) содержит элемент И 83. реер- сивный счетчик 84. компаратор 85, элемент

0 86 задержки, триггер 87, счетчик 88, дешифратор 89, блок 90 ключей, регистр 91 выгруз- ки, блок 92 ключей, блок 93 элементов ИЛИ, компаратор 94, блок 95 элементов И. блок 96 ключей, блок 97 элементов ИЛИ, регистр

5 98 памяти и регистр 99 памяти, причем выход генератора 74 импульсов соединен с первым входом элемента И 83, второй вход которого соединен с выходом триггера 87, который первым и вторым входами соеди0 нен соответственно с выходом элемента 86 задержки и вторым выходом счетчика 88, который своим входом соединен с выходом элемента И 83, выход элемента И 1 соединен с входом элемента 86 задержки и пер5 вым входом реверсивного счетчика 84, который своим выходом соединен соответственно с первым входом компаратора 94 и входом компаратора 85, который выходом соединен с первым входом элемента 71 па0 мяти, первый выход счетчика 88 соединен с входом дешифратора 89, который своими выходами (с единицы по п-й) соединен соответственно с первыми входами элементов (с единицы по п-й элемент) блока 95 элементов

5 И и первыми входами ключей (с единицы по п-й ключ) блока 92 ключей, вторые входы которого соединены с вторыми выходами регистров регистра 91 выгрузки, который первыми входами соединен соответственно

0 с первым выходом дешифратора 77 и первым входом блока 90 ключей, выходы п-го регистра блока 80 регистров сдвига соединены соответственно с вторым входом блока 90 ключей и вторыми входами регистров

5 регистра 91 выгрузки, который первыми выходами соединен с первыми входами ключей блока 96 ключей, вторые входы которого соединены с выходами элементов блока 95 элементов И, который вторыми входами соединен с выходом компаратора 94. второй

вход которого соединен с блоком 93 элементов ИЛИ, который соединен с выходами блока 92 ключей, выход блока 96 ключей соединен с входом блока 97 элементов ИЛИ, который своим выходом соединен с регистрами 98 и 99 памяти, которые соответственно соединены с первыми входами компараторов 106 и 119.

Блок 20 управления выгрузкой (фиг. 7} содержит датчик 100 заднего положения ме- ханизма выгрузки, элемент И 101, элемент 102 памяти, блок 103 датчиков, предназначенный для определения положения механизма выгрузки в печи, блок 104 ключей, блок 105 элементов ИЛИ, компаратор 106, элемент 107 памяти, датчик 108 прижима, датчик 109 хобота, элемент И 110, элемент И 111, элемент И 112, элемент 113 запрета, элемент 114 памяти, элемент И 115, блок 116 датчиков, предназначенный для опре- деления положения механизма выгрузки на рольганге выгрузки, блок 117 ключей, блок 118 элементов ИЛИ, компаратор 119, элемент 120 памяти, элемент И 121, элемент 122 памяти, элемент ИЛИ 123 и элемент 124 запрета, причем выход датчика 100 заднего положения механизма выгрузки соединен с перв.ыми входами элемента И 101 и элемента И 115, который вторым входом соединен с выходом элемента 114 памяти, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом датчика 22 окончания выгрузки и выходом элемента 102 памяти, с первым входом элемента И 112 и первыми входами блока 104 ключей, вторые входы которого соединены с выходами датчиков блока 103 датчиков, выходы блока 104 ключей соединены с входами блока 105 элементов ИЛИ, который своим выходом соединен с вторым входом компаратора 106, первый вход которого соединен с выходом регистра 98 памяти, выход компаратора 106 соединен с первым входом элемента 107 памяти и вторым входом элемента 102 памяти, второй вход которого соединен с выходом элемента И 101, который вторым входом соединен с сигналом 24 со стана, выход элемента И 115 соединен с первым входом реверсивного счетчика 84, входом элемента 86 задержки и первым входом элемента 122 памяти, который выходом соединен с первым входом элемента ИЛИ 123, второй вход которого соединен с выходом элемента 120 памяти, вторым входом элемента 107 памяти и первыми входами блока 117 ключей, вторые входы которого соединены с выходами датчиков блока 116 датчиков, выходы блока 117 ключей соединены с входами блока 118 элементов ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом компаратора 119.

первый вход которого соединен с выходом регистра 9.9 памяти, выход компаратора 119 соединен с первым входом элемента 120 памяти и первым входом элемента И 121, который вторым входом соединен с вторым входом элемента И 112 и выходом элемента И 110, который первым и вторым входами соединен соответственно с первым выходом датчика 108 прижима (поднятое состояние прижима) и вторым выходом датчика 109 хобота (опущенное состояние хобота, второй выход датчика 108 прижима (опущенное состояние прижима) и первый выход датчика 109 хобота (поднятое состояние хобота) соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И 111, который третьим входом соединен с выходом элемента 107 памяти, выход элемента И 111 соединен с вторым входом элемента 120 памяти, выход элемента И 112 соединен с первым входом элемента 113 запрета, который выходом соединен с первым входом привода 21 механизма выгрузки, второй вход которого соединен с выходом элемента 124 запрета, который первым входом соединен с выходом элемента ИЛИ 123, вторые входы элементов 113 и 124 запрета соединены с выходом элемента 71 памяти, выход элемента И 121 соединен с вторым входом элемента 122 памяти.

Устройство работает следующим образом.

При запуске устройства все блоки сбрасываются в нулевое состояние. С посада вводится информация в первый регистр блока 1 регистров о параметрах садки на загружаемую в радиусе раскладки печи очередную партию металла (в радиусе раскладки укладываются п заготовок с равномерной шириной и идентичными па- раметрами).

Информация о параметрах салки последующих загружаемых плавок вводится в 2,...,п-й регистры. Посредством кнопки 2 срабатывает элемент ИЛИ 3 и сигнал поступает на вход блока 4 ключей, который, срабатывая, подключает выходы первого регистра блока 1 регистров на входы регистров 5 и 33 памяти (фиг. 3), т. е. переписываются коды, соответствующие количеству заготовок, загружаемых в радиусе раскладки, и максимальной ширине заготовок для данного ряда загружаемых заготовок. В момент появления очередной заготовки на позицию загрузки в печь (на приемный рольганг перед печью) измеряется ее ширина посредством измерителя 12.

Для раномерной загрузки заготовок на радиусе раскладки.необходимо осуществить захват заготовок перед печью (для последующей загрузки) таким образом, чтобы прижим механизма загрузки находился строго посередине ширины загружаемой заготовки. Для этого необходимо осуществить измерение пути перемещения механизма загрузки от исходного положения (в исходном положении тележка механизма загрузки находится в заднем положении) до середины ширины заготовки на приемном рольганге в соответствии с формулой

J-3

2

(1)

где Dp - путь механизма загрузки на приемном рольганге;

а0 - расстояние от окна загрузки до заднего положения механизма загрузки;

L3 - ширина измеренной заготовки, подлежащей загрузке.

Информация (в виде двоичного кода) от измерителя 12 ширины загружаемой заготовки (фиг. 2), поступает на вход делителя 30 (блока 13 контроля координаты исходного положения заготовок на приемном рольганге. С выхода делителя код, соответствующий 1-3/2, поступает на вход сумматора 31. На второй вход сумматора поступает код, соответствующий а0, с задатчика 11. В сумматоре 31 вычисляется Dp и с его выхода соответствующий код поступает на вход блока 29 ключей.

Перед загрузкой заготовок в печь механизм загрузки находится в исходном положении, т. е, хобот опущен, прижим поднят, а тележка находится в заднем положении. При этом сигнал от первого выхода датчика 52 (блока 15 управления загрузкой) прижима (поднятое состояние прижима) и второго выхода датчика 53 хобота (опущенное состояние хобота) поступают на второй и третий входы соответственно элемента И 54, а на первый вход последнего - сигнал от датчика 51 заднего положения механизма загрузки (фиг. 4). Сигнал с выхода элемента И 54 поступает на первый вход элемента 55 памяти. С выхода последнего сигнал поступает на первый вход элемента И 56. На второй вход элемента И 56 поступает сигнал от логического выхода измерителя 12 ширины заготоки. С выхода элемента И 56 сигнал поступает на второй вход элемента 32 памяти, с выхода элемента 32 памяти -на вход сброса элемента 55 памяти, вход элемента 62 памяти и вход элемента ИЛИ 63. С выхода элемента ИЛИ 63 сигнал через элемент 64 запрета поступает на привод 16 механизма загрузки. При этом, механизм загрузки начинает перемещаться от исходного положения до захвата заготовки на приемном рольганге.

Одновременно с выхода элемента 32 памяти (фиг. 2) сигнал поступает на вход блока

29 ключей и входы ключей блока 26 ключей. Посредством ключей блока 26 ключей подключаются коды от датчиков блока 25 датчиков положения механизма загрузки для захвата заготовок на приемном рольганге.

Коды отдатчиков блока 25 датчиков положения поступают поочередно через соответствующие ключи блока 26 ключей и блока 27 элементов ИЛИ на первый вход компаратора 28. На второй вход компаратора 28 посредством блока 29 ключей поступает код от сумматора 31, Если коды сумматора 31 и какого-либо из датчиков блока 25 датчиков положения совпадут, то срабатывает компаратор 28 и своим выходом сбрасывает элемент 32 памяти, тем самым обесточивает привод 16 механизма загрузки.

При этом механизм загрузки останавливается, хобот поднимается, а прижим опускается, заготовка прижимается к штанге.

Сигналы, соответствующие поднятому состоянию хобота и опущенному состоянию прижима, поступают от второго выхода датчика 52 прижима (фиг. 4) и первого выхода датчика 53 хобота на второй и третий вход

соответственно элемента И 59. На первый вход элемента И 59 ранее подается сигнал от элемента 62 памяти. С выхода элемента И 59 сигнал поступает на вход счетчика 65 количества загружаемых заготовок на данном радиусе загрузки.

Одновременно сигнал с выхода И 59 через элемент 60 задержки поступает на элемент 61 памяти. С выхода элемента 61 памяти сигнал поступает на сброс элемента

62 памяти и вход элемента ИЛИ 63, посредством которого через элемент 64 запрета - на привод 16 механизма загрузки. При этом механизм загрузки с захваченной заготовкой перемещается и поступает в печь. Одновременно с выхода элемента 61 памяти сигнал поступает на вход блока 49 ключей и ключи блока 46 ключей (фиг. 3).

Для укладки п заготовок равномерно по радиусу печи с равномерным пробелом

между заготовками рассчитывается путь продвижения механизма загрузки от момента захвата заготовки на приемном рольганге до укладки ее на радиусе раскладки и определяется Но формуле

D, Lp-n.A + (; 1 ) Ln1MaKc. (2)

где DI - путь механизма загрузки в рабочем пространстве печи;

Lp - рабочая ширина подины;

(-пмакс - максимальная ширина заготовки для п-рядного посада;

п - количество заготовок в радиусе раскладки;

А

Lp - т LI

пмакс

- расстояние меж

m + 1

ду заготовками, расположенными на подовых бруСЬЯХ ДЛЯ П-рЯДНОГО ПОСада И 1пмакс

в этом ряду;

m - номинальное количество заготовок в радиусе раскладки; 1-1,2п.

Рассмотрим вариант для равномерной раскладки заготовок на подину кольцевой печи стана 1500 ММЗ Серп и молот.

Кольцевая печь стана 1500 имеет следующие характеристики: диаметр печи 14300 мм; рабочая ширина подины 2120 мм; угол поворота подины 18°; угол между осями загрузки и выгрузки 36°. Кольцевая печь разбита на 20 секций. Если на загрузке первая секция, то на выгрузке девятнадцатая, а 20-я секция свободна и находится между осями механизмов загрузки и выгрузки.

В табл. 1 приведены геометрические размеры нагреваемого металла и количество заготовок в ряду радиуса раскладки, которое меняется в пределах 1-5. соответственно для каждого ряда Ьшакс равны

1-1макс 1900 мм;

1-2макс 1000мм;

Ьзмакс 548 мм;

Цмакс 470 мм;

L5MaKc 240 мм.

Расстояние от окна загрузки до заднего положения механизма загрузки мм.

Согласно формулам (1) и (2) производят расчет для пути продвижения механизма загрузки от исходного положения до захвата заготовки на приемном рольганге и в даль- нейшем укладки ее на радиусе раскладки.

Данные приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, если в ряду радиуса посада укладывается пять заготовок с максимальной шириной 240 мм, то заготовки укладываются равномерно с зазором между заготовками, равными 153,3 мм, с соответствующими координатами DJ механизма загрузки.

Расчет D осуществляется в блоке 14 контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи (фиг. 3), где ранее в регистр 33 памяти записывается информация о максимальной ширине заготовки для данного ряда загружаемых заготовок, с выхода которого код, соответствующий (-гамаке, поступает в множитель 34. На второй вход множителя 34 поступает код от регистра 5 памяти. С выхода множителя код,

0

5

0

5

соответствующий m 1 гцмакс поступает на вход сумматора 39, а на второй вход последнего поступает код от задатчика 38, С выхода сумматора 39 код, соответствующий (Lp-m l-пмакс), поступает на вход делителя 40. На первый вход делителя 40. На первый вход делителя 40 поступает код, соответствующий (т-М), с выхода сумматора 35. На вход сумматора 35 поступает код от регистра 5 памяти, и в сумматоре к величине этого кода суммируется единица. С выхода делителя 40 код, соответствующий

А -Е, поступает на первый

вход множителя 43.

С выхода счетчика 65 количества загружаемых заготовок код, соответствующий п„ поступает на сумматоры 36 и 37 и торой вход множителя 43. В сумматоре 36 от величины п вычитается единица, а с его выхода код, соответствующий (п-1), поступает на второй вход сумматора 37. С выхода сумматора 37 код, соответствующий п+(п-1), поступает на вход делителя 41, где эта величина делится на два. а с выхода делителя 41 код.

соответствующий

. п +(п- 1

иД

поступает

30

на второй вход множителя 42, на первый вход последнего поступает код с регистра 33 памяти. С выхода множителя 42 код, соой п+(п-1)

, поступает на третий вход с сумматора 44, на первый и второй входы которого поступают соответственно коды от множителя 43 и задатчика 33, соответствующие п А и . С выхода сумматора 44 код, соответствующий DI, поступает на вход блока 49 ключей. Посредством блока 49 ключей, код Di, соответствующий расчетному значению пути продвижения механизма загрузки в рабочем пространстве печи, поступает на второй вход компаратора 48. При загрузке заготовок в печь срабатывают датчики блока 45 датчиков положения механизма загрузки и с выходов этих датчиков коды подключаются посредством ключей блока 46 ключей и блока элементов ИЛИ 47 на первый вход компаратора 48. Если коды сумматора 44 и какого-либо из датчиков блока 45 датчиков совпадают, то срабатывает компаратор 48. С выхода компаратора сигнал поступает на вход элемента 50 памяти, который, срабатывая, свим выходом сбрасывает элемент 61 памяти, а последний через элементы ИЛИ 63 и запрета 64 (фиг, 4) обеспечивает привод 16 механизма загрузки. Механизм загрузки останавливается в положении, необходимом для укладки заготовки на дальнем по

отношению к окну загрузки радиусе раскладки.

Одновременно с выхода элемента 50 памяти сигнал поступает на третий вход элемента И 57 и первые входы элементов блока 67 элементов И. На второй вход элементов блока 67 элементов И поступает сигнал от дешифратора 66, который, своим входом связан с выходом счетчика 65 количества заготовок. При загрузке первой заготовки в печь в счетчике 65 записана единица и с его выхода код, соответствующий единице, поступает на вход дешифратора 66. С первого выхода дешифратора 66 сигнал поступает на первый элемент блока 67 элементов И. С выхода первого элемента блока.67 элементов И сигнал поступает на вход записи первого регистра 68 регистра загрузки. Информация для записи в этот регистр поступает с выхода блока 69 элементов ИЛИ, на вход которого поступают коды от суммато- ров 31 и 44 и счетчика 65 количества заготовок соответственно Dp, Di и п.

После укладки заготовки в печь сигналы, соответствующие поднятому состоянию прижима и опущенному состоянию хобота, поступают от первого выхода датчика 52 прижима и второго выхода датчика 53 хобота на первый и второй входы элемента И 57. Элемент И 57 срабатывает и с его выхода сигнал через элемент 58 запрета поступает на привод 16 механизма загрузки, который возвращается в исходное состояние. При возврате механизма зйгрузки в исходное состояние срабатывает датчик 51 заднего положения механизма загрузки и сигнал с его выхода поступает на сброс элементов 9 и 50 памяти, а также на первый вход элемента И 54. Если в этом случае прижим 52 поднят, а хобот 53 опущен, то срабатывают элемент И 54 и элемент 55 памяти.

При появлении очередной заготовки на приемном рольганге печи для загрузки на тот же радиус раскладки последовательность работы всех блоков аналогична и в очередной регистр регистра 68 загрузки переписываются коды, соответствующие Dp, Di и п..

Когда все заготовки на радиусе раскладки загружены, т. е. коды количества заготовок в счетчик8.65 и первого регистра блока 1 регистров совпадут, то срабатывает компаратор 6, с выхода которого поступает сигнал на срабатывание элемента 70 памяти (фиг. 5) и блока 7 ключей. Посредством блока 7 ключей подключается выход счетчика 65 (фиг. 4) на вход регистра 79 памяти (фиг. 5) и в регистр переписывается информация о количестве заготовок, загруженных в данный радиус раскладки. После переписи информации в регистр 79 памяти срабатывает элемент 8 задержки.

С выхода элемента 8 задержки сигнал поступает на сброс регистра 5 памяти, срабатывание элемента 9 памяти и входы переписи информации из регистра в регистр блока 1 регистров, т. е, в блоке 1 регистров информация переписывается из второго регистра в первый, из третьего регистра во

0 второй и так далее, из п-го регистра - в (п-1)-й. С выхода элемента 9 памяти сигнал поступает на вход элемента 10 задержки, который срабатывает после того, как осуществится перепись информации из регистра

5 а регистр блока 1 регистров. С выхода элемента 10 задержки сигнал поступает на сброс счетчика 65 (фиг. 4) количества заготовок и одновременно через элемент ИЛИ 3 на вход блока 4 ключей, который, срабаты0 вая, как указано, подключает выходы первого регистра блока 1 регистров на входы регистров 5 и 33 памяти (производится перепись кодов, соответствующих номинальному количеству заготовок, загружаемых в

5 новом радиусе раскладки, и максимальной ширине заготовок для данного ряда загружаемых заготовок).

После загрузки n-й заготовки на радиусе раскладки и возврата механизма загруз0 ки в исходное положение срабатывает датчик 51 заднего положения механизма загрузки и своим выходом сбрасывает элемент 9 памяти, Если загрузки заготовок на радиусе рас5 кладки завершилась (срабатывает элемент 70 памяти), а выгрузка не осуществляется (при запуске устройства), тогда срабатывает компаратор 85 (фиг. 6) и с выхода последнего сигнал поступает на элемент 71 памяти.

0 Сигналы с выходов элементов 70 и 71 (фиг. 5) поступают на элемент И 72 и с выхода последнего на элемент 73 памяти. Одновременно с выходов элементов 70 и 71 памяти поступают сигналы на входы запрета эле5 ментов 58,64,113 и 124 запрета, т. е. в этом случае запрещается работа приводов механизмов загрузки и выгрузки.

При срабатывании элемента 73 памяти сигнал с его выхода поступает на первый.

0 вход элемента И 75, а второй вход которого поступают сигналы с генератора 74 импульсов (генерируются импульсы с определенной частотой). С выхода элемента И 75 импульсы поступают на счетчик 76, а с выхо5 да последнего сигнал в виде двоичного кода поступает на вход дешифратора 77. С первого выхода дешифратора 77 сигнал поступает на первый элемент блока 78 элементов задержки, входы записи регистров регистра 91 выгрузки и вход блока 90 ключей (посредством которого осуществляется перепись информации о количестве выгружаемых заготовок). Сигнал с первого элемента блока 78 .элементов задержки поступает на вход записи n-го регистра блока 80 регистров сдвига. Производится перепись информации из (п-1)-го регистра в п-й. Когда срабатывает второй выход дешифратора 77, то сигнал от него поступает на сброс (п-1)-го регистра блока 80 регистров сдвига и через второй элемент блока 78 элементов задержки на вход записи (п-1)-го регистра блока 80 регистров сдвига и информация .переписывается из (п-2)-го регистра в (п-1)-й. Таким образом, производится перепись информации из (п-1)-го регистра в n-й, из (п-2)-го регистра в (л-1)-й и так далее, из второго регистра в третий, из первого регистра во второй, а первый регистр переписывается информация с регистра 68 загрузки и регистра 79 памяти.

После переписи информации из предыдущих регистров в последующие с (п+1)-го выхода дешифратора 77 поступает сигнал на сброс регистров регистра 68 загрузки (фиг. 4), регистра 79 памяти, элемента 81 задержки и на второй вход элемента И 82. На первый вход элемента И 82 поступает сигнал с выхода элемента 73 памяти. Сигнал с выхода элемента И 82 поступает на привод 18 перемещения пода. Под кольцевой печи перемещается на один шаг,

С выхода элемента 81 задержки поступает сигнал сброса на элементы 70, 71 и 73 памяти и счетчик 76. Если в ri-м регистре блока 80 регистров сдвига находится информация, то при срабатывании первого выхода дешифратора 77 производится перепись информации с п-го регистра блока 80 регистров сдвига в регистр 91 выгрузки и через блок 90 ключей в реверсивный счетчик 84 (фиг. 6).

Перед выгрузкой заготовок из печи механизм выгрузки находится в исходном положении, которое фиксируется датчиком 100 заднего положения механизма выгрузки (фиг. 7).

При появлении сигнала со стана (вход 24} на выгрузку заготовок из печи сигнал поступает на второй вход элемента И 101, а на первый вход элемента И 101 - сигнал от датчика 100. С выхода элемента И 101 сигнал поступает на элемент 102 памяти, ас выхода последнего - на сброс элемента 114 памяти, ключи блока 104 ключей и первый вход элемента И.112. При нахождении механизма выгрузки в исходном положении прижим находится в поднятом состоянии, а хобот опущен. Сигналы с первого выхода датчика 108 прижима (поднятое состояние

прижима) и второго выхода датчика 109 хобота (опущенное состояние хобота) поступают на входы элемента И 110. а с выхода последнего - на второй вход элемента И 5 112. Сигнал с выхода элемента И 112 через элемент 113 запрета поступает на привод 21 механизма выгрузки. При этом привод механизма выгрузки перемещается в печь для захвата п-й заготовки на радиусе выгрузки.

10 При перемещении механизма выгрузки срабатывают датчики блока 103 датчиков и коды от этих датчиков через ключи блока 104 ключей и блока 105 элементов ИЛИ поступают на второй вход компаратора 106.

15 На первый вход компаратора 106 поступает код с выхода регистра 98 памяти. Когда коды одного из датчиков блока 103 датчиков ц регистра 98 памяти, совпадают, то срабатывает компаратор 106. Сигнал с выхода ком0 паратора 106 поступает на сброс элемента 102 памяти и срабатывание элемента 107 памяти. При обесточивании элемента 102 памяти посредством элемента И 112 и элемента 113 запрета обесточивается привод

5 21 механизма выгрузки. С выхода элемента 107 памяти сигнал поступает на третий вход элемента И 111.

Для захвата п-й заготовки на радиусе выгрузки прижим 108 опускается, г хобот

0 109 поднимается и соответственно сигналы с второго выхода датчика 108 прижима (опущенное состояние прижима) и первого выхода датчика 109 хобота (поднятое состояние хобота) поступает на первый и второй

5 входы элемента И 111. Последний срабатывает и сигнал с его выхода поступает на элемент 120 памяти. С выхода элемента 120 памяти сигнал поступает на сброс элемента 107 памяти и через элемент ИЛИ 123 на

0 элемент 124 запрета, а посредством послед- него - на привод 21 механизма выгрузки. Механизм выгрузки с захваченной п-й заготовкой перемещается в сторону рольганга выгрузки. .

5 Одновременно с выхода элемента 120 памяти сигнал поступает на ключи блока 117 . ключей, посредством которого подключают- ся коды от датчиков блока 116 датчиков через блок 118 элементов ИЛИ на второй вход

0 компаратора 119. На первый-вход компаратора 119 поступает код Dp с выхода регистра 99 памяти. Когда коды одного из датчиков блока 116 датчиков и регистра 99 памяти совпадают, то срабатывает компаратор 119.

5 Сигнал с выхода компаратора 119 поступает на сброс элемента 120 памяти и при обесточивании последнего через элемент ИЛИ 122 и элемент 124 запрета обесточивается привод 21 механизма выгрузки. При этом прижим 108 механизма выгрузки поднимается,

а хобот 109 опускается, и заготовка ложится на рольганг выгрузки, посредством которого срабатывает элемент 114 памяти.

В этом случае срабатывает датчик 22 окончания выгрузки/Сигналы с первого выхода датчика 108 прижима (поднятое состояние прижима) и второго выхода датчика 109 хобота (опущенное состояние хобота) поступают на входы элемента И 110. С выхода элемента И 110 сигнал поступает на второй вход элемента И 121. На первый вход последнего поступает сигнал с выхода компаратора 119. С выхода элемента И 121 сигнал поступает на элемент 122 памяти, а сего выхода через элемент ИЛИ 123 и элемент 124 запрета-на привод 21 механизма выгрузки. Механизм выгрузки перемещается в исходное состояние. Когда сработает датчик 100 заднего положения механизма выгрузки, то сигнал от этого датчика поступает на первый вход элемента И t15. На второй вход элемента И 115 поступает сигнал с выхода элемента 114 памяти. С выхода элемента И 115 сигнал поступает на сброс элемента 122 памяти, вычитающий вход реверсивного счетчика 84 и вход элемента 86 задержки. При этом механизм выгрузки останавливается в исходном положении.

После срабатывания элемента 86 задержки (фиг. 6) с его выхода сигнал поступает на триггер 87, а с выхода последнего - второй вход элемента И 83. На первый вход элемента И 83 поступают импульсы от генератора 74 импульсов. С выхода элемента И

83импульсы с определенной частотой поступают на вход счетчика 88, а с выхода последнего сигнал в виде двоичного кода - на вход дешифратора 89. С первого по п-й выход дешифратора поступают сигналы соответственно на п-й,. (п-1)-й и так далее на первый элемент и первый ключ блока 95 элементов И и блока 92 ключей. Посредством ключей блока 92 ключей подключаются выходы регистров регистра 91 выгрузки (с n-го регистра по первый) через блок 93 элементов ИЛИ на второй вход компаратора 94.

На первый вход компаратора 94 под- ключается код с выхода реверсивного счетчика 84. Когда коды реверсивного счетчика

84и какого-либо регистра регистра 91 выгрузки совпадают, то срабатывает компаратор 94. С выхода компаратора 94 сигнал поступает на элементы блока 95 элементов И. При этом срабатывает один из выходов блока 95 элементов И и своим выходом открывает один из ключей блока 96 ключей. Если выгрузили n-ю заготовку, в последующем необходимо выгрузить (п-1)-ю заготовку, то срабатывает (п-1)-й элемент блока 95 элементов И и открывается (п-1)-й ключ блока 96 ключей. Посредством ключа блока 96 ключей подключается выход (п-1)го регистра регистра 91 выгрузки через блок 97 элементов ИЛИ к входам регистров 98 и 99 памяти. В регистры памяти переписываются информации, соответствующие DI и Dp, для (п-1)-й эаго0 товки, находящейся на радиусе выгрузки. С (п+1}-го выхода счетчика 88. сигнал поступает на сброс триггера 87. Аналогично производится выгрузка всех последующих заготовок с радиуса выгрузки. Когда на ра5 диусе выгрузки заготовки отсутствуют, т. е. в реверсивном счетчике количество заготовок равно нулю, то срабатывает компаратор 85, и сигнал с его выхода поступает на эле-, мент 71 памяти.

0 Аналогично, если выгрузка и загрузка завершены, то производится перемещение лодз кольцевой печи на один шаг, в регистр 91 выгрузки переписывается информация о заготовках, располагающихся на радиусе

5 выгрузки, и работа устройства повторяется для загрузки, выгрузки заготовок и перемещения пода печи.

Использованиеустройства для управления загрузкой, выгрузкой и перемещением

0 заготовок в кольцевой печи обеспечивает уменьшение цикла загрузки-перемещения - выгрузки, возможность раскладки заготовок на радиусе раскладки с равными интервалами между ними и в связи с этим

5 возможность построения систем управления тепловым режимом кольцевых нагревательных печей с учетом тепловой нагрузки и геометрических размеров заготовок, повышение технико-экономических характери0 стик кольцевых печей.

Формула изобретения Устройство для управления загрузкой, выгрузкой и перемещением заготовок в кольцевой печи преимущественно с приво5 дами механизмов загрузки, перемещения пода и выгрузки, содержащее измеритель ширины заготовок, компаратор, датчик окончания выгрузки, отличающее с я тем, что, с целью сокращения времени цик0 ла загрузки-перемещения-выгрузки и равномерной раскладки заготовок по радиусу печи, оно снабжено блоком регистров, ключом, элементом ИЛИ, двумя блоками ключей, двумя элементами задержки, реги5 стром памяти, элементом памяти, блоком контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге, блоком контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи, блоком управления загрузкой, блоком управления приводом перемещения пода, блоком согласования координаты выгрузки, блоком управления выгрузкой, причем выходы блока регистров соединены соответственно с первыми входами компаратора и первого блока ключей, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соответственно подсоединены к выходу ключа, выходу второго элемента задержки и к первому входу блока управления загрузкой, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом блока контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге, с выходом блока контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи, с первым выходом блока управления приводом перемещения пода и с первым выходом измерителя ширины заготовки, который вторым выходом соединен с первым входом блока контроля координаты исходного положения заготовки на приемном рольганге, второй и третий вход которого сое- динены соответственно с выходом задатчика и с первым выходом блока управления загрузкой, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с входом привода механизма загрузки, с первым входом блока управления приводом перемещения пода, с вторыми входами компаратора и второго блока ключей, с первым входом элемента памяти, с первым и вторым входом

блока контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи, второй и третий вход регистра памяти соединен соответственно с входом блока регистров, выходом

первого элемента задержки и с вторым входом элемента памяти и с первым выходом первого блока ключей, который вторым выходом соединен с третьим входом блока контроля координаты продвижения механизма загрузки в печи, четвертый вход которого подсоединен к выходу регистра памяти, выход элемента памяти соединен с входом второго элемента задержки, выход компаратора соединен с входом первого

элемента задержки, с первым входом второго блока ключей и вторым входом блока управления приводом перемещения пода,, который третьим и четвертым входом соединен соответственно с выходом второго

блока ключей и первым выходом блока согласования координаты выгрузки, а вторым, третьим и четвертым выходами соединен соответственно с приводом перемещения пода, с первым входом блока управления

выгрузкой и с первым входом блока согласования координаты выгрузки, который вторыми входами соединен соответственно с первым выходом и вторым входом блока управления выгрузкой, который третьим

входом и вторым выходом соединен соответственно с выходом датчика окончания выгрузки и приводом механизма выгрузки.

Изобретение относится к управлению механизмами перемещения заготовок в нагревательных печах. Цель изобретения - сокращение времени цикла загрузки перемещения- выгрузки и равномерной раскладки заготово.к по радиусу печи. После измерения ширины заготовки осуществляется вычисление пути механизма загрузки на приемном рольганге (Dp). Захват заготовок осуществляется строго посередине. Причем в зависимости от ширины загружаемой заготовки осуществляются вычисление пути перемещения механизма загрузки в печи (0))и раскладка заготовок на радиусе равномерно. Затем осуществляется операция перемещения пода, которая прекращается в момент поступления заготовок на позицию выгрузки. Выгрузка заготовок из печи осуществляется в по следовательности, обратной загрузке, по вычисленным значениям пути Dp и DI з момент нахождения указанного радиуса ьыгрузки на оси загрузки. 8 ил., 2 табл. w Ё

Таблица 1

Фиг.1

Таблица 2

I i i ТП

ft

I IГ

It I I I

.ц u a; u

L f

9V.

Фаг. 3

.J

. /

EJ.LLUJ

0

R

11

n

1

;,гЛ

: dtJ U Li LJ SO

I i г i

/7

ttrrt

1

Ш -I i Г i 1

5

Г

±3rr.

08

i i i i i i i iI

S

Т г

1

96

.„2Г

ts

w u

J

.-TT ГТ Т

QZWZLl

. 8

P# bfMЈj e -tfМе энщн &грдь и

Ос1 одное . W. torpyiKtf