Система мерного реза изделия Советский патент 1992 года по МПК B23D36/00 

Изобретение относится к автоматизации металлургических процессов, а именно к оборудованию для обработки изделий резанием, и может быть использовано для управлениямеханизмамирезадлинномерного изделия.

Цель изобретения - повышение качества готового изделия.

На чертеже представлена блок-схема системы мерного реза изделия.

Система содержит ножницы 1 для отрезания мерных длин бесконечного изделия 2, связанные с первым выходом позиционного регулятора 3. Датчик 4 перемещения изделия 2., механически сопряженный со следящим роликом 5, подключен к входу преобразователя 6 последовательности импульсов, выход которого соединен с третьим входом регулятора 3 и входом делителя 7 частоты импульсов, выход которого через первый элемент И 8 подключен к второму

входу первого счетчика 9 и непосредственно к третьему входу формирователя 10 кода. Первый вход регулятора 3 через селектор 11 подключен к выходу первого задатчика 12 кода, второй групповой вход селектора 11 подключен к групповому выходу первого счетчика 9, третий вход селектора 11.соединен с первым входом первого элемента ИЛ И 13, входом формирователя 14 импульсов, первым входом второго счетчика 15, первым входом элемента И 8 и подключен к первому выходу первого триггера 16, к первому входу которого подключен датчик 17 дефекта. Второй выход регулятора 3 соединен с первым входом формирователя 10, с вторым входом второго счетчика 15, через элемент 18 задержки - с вторым входом элемента ИЛИ 13, а через элемент 19 задержки - с первым входом второго элемента ИЛИ 20. Выходы элементов ИЛИ 13 и 20 подключены соответственно к второму входу позициейкого регулятора 3 и к третьему входу счетчика 9, к четвертому входу которого подключен первый выход формирователя 10 кода. Выход формирователя 14 импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ 20. Второй задатчик 21 через третий групповой элемент ИЛИ 22 подключен к первому входу счетчика 9, второй групповой вход элемента ИЛИ 22 подключен к выходу третьего задат- чика 23, второй выход формирователя 10 подключен к первому входу элемента 24 сравнения, к второму входу которого подключен четвертый задатчик 25. Выход элемента 24 сравнения подключен к первому входу второго триггера 26 и второму входу второго элемента И 27, выход которого подключен к четвертому входу регулятора 3, второй выход которого подключен также к второму входу триггера 26 и к второму входу третьего элемента И 28. Первый (прямой) выход триггера 26 соединен с первым входом пятого элемента И 29, второй (инверсный) выход триггера 26 соединен с первыми входами шестого 30 и четвертого 31 элементов И. Второй вход элемента И 30 подключен к выходу формирователя 14 импульса, а выход соединен с третьим входом элемента ИЛИ 13, второй вход элемента И 31 подключен к первому выходу триггера 16. Выход элемента И 28 через четвертый элемент ИЛИ 32 соединен с вторым входом триггера 16, второй вход элемента ИЛИ 32 подключен к выходу счетчика 15, второй вход элемента И 29 подключен к выходу формирователя 14 импульса; а выход его соединен с вторым входом формирователя 10 кода, выход элемента И 31 подключен к первому входу третьего триггера 33, второй вход которого соединен с вторым (инверсным) выходом триггера 16. Первый (прямой) и второй (инверсный) выходы триггера 33 подключены к управляющим входам задат- чиков соответственно 23 и 21, а первый (прямой) выход - также к первым входам элементов И 27 и 28.

Регулятор 3 конструктивно представляет собой последовательно соединенные счетчик 34, элемент ИЛИ 35 и блок 36управления ножницами 1.

Выходы блока 36 и счетчика 34 являются первым и вторым выходами регулятора 3 соответственно. D-вход, V-вход, Т-вход (вычитающий) счетчика 34 и второй вход элемента ИЛИ 35 являются первым, вторым, третьим и четвертым входами регулятора 3 соответственно,

Формирователь 10 кода содержит триггер 37, генератор 38 импульсов, элемент И 39, счетчик 40, элемент И 41 и элемент ИЛИ 42. Выход счетчика 40 соединен с вторым

входом триггера 37, первый выход последнего и выход генератора 38 через элементы И 39 и ИЛИ 42 соединены с вторым входом счетчика 40, третий вход которого объединей с вторым входом элемента И 41, и подключены к второму выходу триггера 37. Первый вход счетчика 40, первый вход триггера 37 и первый вход элемента И 41 являются соответственно первым, вторым и

третьим входами, а выход элемента И 39 и второй выход счетчика 40 - первым и вторым выходами формирователя 10.

Селектор 11 конструктивно включает в себя групповые элементы И 43 и 44, выходами подключенные соответственно к первой и второй группе входов группового элемента ИЛИ 45, выход которого является выходом селектора 11, а первым и вторым входом последнего являются групповые

входы элементов И 43 и 44, а третьим входом - их разрушающие (запрещающие) входы.

Датчик 17 дефекта установлен от оси реза ножниц 1 навстречу движению изделия

2 на расстоянии

oi мин , „ , макс IA

/LM ЦЦ-. LM ,(1)

где LMMMH, LMM3KC.- мерные соответственно минимальная и максимальная длины изделия. Причем на практике их величины соотносятся как

. максх oi LM tl-M

Р) 8 общем случае длина изделия за осью

реза ножниц (по направлению движения из5 делия 2)

0 l LMM3KC,(3)

а расстояние от дефекта 46 изделия 2 до оси реза ножниц 1 равно. 1м.

Система работает следующим образом.

0 В исходном состоянии (принимается условно для удобства рассмотрения протекающих процессов) в регуляторе 3 с выхода счетчика 34 выдается команда на Мерный рез, сигналом которой:

5 - блоком 36 запускаются ножницы 1, отрезающие готовое изделие определенной длины (определяется заданием, записанным с выхода задатчика 12 по входу D в счетчик 34);

0 - воздействуя через элемент 18 задержки и элемент ИЛИ 13 на V-вход счетчика 34, обеспечивается запись в нэго информации с выхода селектора 11;

-воздействуя через элементы 19 задер- 5 жки и ИЛИ 20 на V-вход счетчика 9, обеспечивается запись в него константы с выхода элемента ИЛИ 22;

-устанавливается в нуль счетчик 40 в формирователе 10 кода;

-устанавливается в исходное состояние триггер 26, при котором элементы И 30 и 31 открыты, а элементы И 28 и 29 закрыты.

Триггеры 16 и 33 и триггер 37 формирователя 10 кода находятся в исходном состо- янии, при котором:

-в селекторе 11 элемент И 43 открыт, а элемент И 42 закрыт;

-счетчик 15 и триггер 33 удерживаются

в исходном нулевом состоянии;

-элемент И 8 открыт, а элементы И 27 и 31 закрыты;

-задатчик 21 включен, а задатчик 23 выключен;

-в формирователе 10 кода элемент И 39 закрыт (вырабатываемые генератором 38 импульсы на вход счетчика 40 не проходят).

Работу системы сначала рассмотрим без наличия дефекта 46 на изделии 2.

Перемещаясь по технологической ли- нии (на чертеже обозначено стрелкой), изделие 2 обеспечивает при помощи следящего ролика 5 и датчика 4 выдачу последовательности импульсов, пропорциональной(по количеству) величине перемещения изделия. Последовательность импульсов с датчика 4, пройдя через блок 6 преобразования последовательности импульсов (цена каждого им- пульса приводится к типовой единице измерения длины, например, 1 мм, 1 см. 1 дм и т.п.), поступает в регулятор 3 на вычитающий вход счетчика 34 и через делитель 7 (на два) и открытый элемент И 8 проходит на вычитающий вход счетчика 9 и на третий вход формирователя 10 кода (суммирующий иход счетчика 40).

При этом (когда отсутствует дефект 46 на изделии 2) сигналом Рез с выхода счетчика 34 регулятора 3 в него будет записана информация о мерной длине с выхода за-

датчика 12, а в счетчик 9 - константа

выхода задатчика 21.

Поступающие в регулятор 3 на вычитающий вход счетчика 34 импульсы длины из- делия 2 обеспечивают вычитание в нем записанной ранее информации до обнуления, при котором будет выдана команда Рез и будут выполнены вышеизложенные вспомогательные операции.,

В счетчике 40 формирователя 10 между смежными командами с выхода счетчика 34 формируется информация I/2.

В счетчике 9 в этом случае формируется задание для счетчика 34 на случай отреза- ния первого изделия при обнаружении датчиком 17 дефекта 46 изделия 2.

Это задание определяется из следующих предпосылок. На момент обнаружения

датчиком 17 дефекта 46 длина изделия от дефекта (т.е. от датчика 17) до переднего конца изделия, находящегося за осью реза ножниц 1, в общем случае равна сумме ( + I). По основному алгоритму раскроя эта длина должна быть поделена пополам, обеспечивая тем самым длины каждого изделия

U-ит

. 2

и ориентацию дефекта на конец готового изделия (второго).

Поскольку на момент обнаружения дефекта 46 информация в счетчике 34 должна быть заменена новым заданием (вместо мерного раскроя необходимо выполнить раскрой изделия по сигналу Дефект), а длина изделия за осью реза ножниц равна I, то, очевидно, заданием на порез изделия по сигналу Дефект будет

U + ,-u-i

22

(6)

Это задание формируется счетчиком 9.

Работу системы по сигналу Дефект рассмотрим для двух случаев в зависимости от длины I изделия за осью ножниц, а именно:

А)1 1ММИН,

Б) К 1ММИН.

Случай А.

При этой ситуации триггер 26 находится в состоянии 1, поскольку в момент равенства кодов на обоих входах срабатывает элемент 24 сравнения. Его выходной сигнал воздействует на первый вход триггера 26, однако через элемент И 27 не проходит, поскольку сигналом О с триггера 16 он закрыт ( сигнал Дефект еще не поступил).

При состоянии 1 триггера 26 элемент И 29 открыт, элементы И 30 и 31 закрыты.

При поступлении сигнала Дефект с датчика 17 триггер 16 устанавливается в состояние, при котором:

-в сепекторе 11 закрывается групповой элемент И 43 и открывается групповой элемент И 44;

-посредством элемента ИЛИ 13 в счетчике 34 регулятора 3 записывается информация из счетчика 9 (задание на отрезание первого изделия из двух одинаковой длины по сигналу Дефект);

-закрывается элемент И 8;

-от выходного сигнала 1 триггера 16 запускается формирователь 14, короткий сигнал которого, пройдя через элемент ИЛИ 20, обеспечивает запись константы 1д/2 в счетчик 9 с выхода задатчика 21;

-снимается запрет удержания счетчика 15 в исходном нулевом состоянии;

-сигналом с выхода формирователя 14 импульса через открытый элемент И 29 триггер 37 устанавливается в состояние 1.

В формирователе 10 сигнал 1 с выхода триггера 37 открывает элемент И 39, обес- печивая при помощи импульсов генератора 38 перепись информации из счетчика 40 (длины I/2) в счётчик 9, По окончании переписи этой информации импульсом переполнения с выхода счетчика 40 триггер 37 возвращается в исходное состояние, закрывая элемент И 39 для прохождения импульсов генератора 38.

Таким образом, при случае А после обнаружения датчиком 17 дефекта 46 на изде- лии 2 в счетчике 34 будет информация (6), а в счетчике 9 - информация (5).

Поступающие импульсы длины изделия 2 на вычитающий вход счетчика 34 обеспечивают его обнуление и выдачу сигнала Рез (первого после поступления сигнала Дефект), который:

- при помощи блока 36 и ножниц 1 обуславливает отрезание первого готового изделия по сигналу Дефект ;

-при помощи элементов 18 задержки и ИЛИ 13 записывает информацию (5) в счетчик 34 из счетчика 9;

-при помощи элементов 19 задержки и ИЛИ 20 обеспечивается запись в счетчик 9 константы с выхода задатчика 21;

-в счетчик 15 записывается число

-в формирователе 1.0 счетчик 40 устанавливается в исходное нулевое состояние.

Продолжающие поступать на вычитаю- щий вход счетчика 34 импульсы длины изделия 2 обеспечивают обнуление его и выдачу второй команды Рез по сигналу Дефект, по которой:

-.при помощи блока 36 регулятора 3 и ножниц 1 обеспечивается отрезание второго готового изделия длиной (5);

-счетчиком 15 считывается вторая единица (второе готовое изделие после прихода сигнала Дефект), при которой по сигналу переполнения счетчика 1.5 триггер

16 возвращается в исходное состояние, обеспечивая переключение элементов И 43, 44 и 8 на мерный раскрой изделия;

-счетчик 40 обнуляется;

-в счетчик 34 записывается информация о мерной длине изделия с выхода задатчика 12;

-в счетчик 9 записывается константа с выхода задатчика 2.1.

На этом раскрой изделия по сигналу Дефект для случая А заканчивается и начинается мерный раскрой изделия 2 по заданию с задатчика 12.

Случай Б.

При этом триггер 26 находится в исходном нулевом состоянии (величина кода с выхода счетчика 40 меньше кода с выхода задатчика 25), при котором элементы И 30, 31 и 29 открыты.

Поступивший отдатчика 17 сигнал Дефект устанавливает триггер 16 в состояние, при котором;

-в селекторе 11 элемент И 43 закрывается, а элемент И 44 открывается, подключая к D-входу счетчика 34 выход счетчика 9;

-закрывается элемент И 8;

-сигнал 1 с первого выхода триггера 16 проходит через открытый элемент И 31 и переводит триггер 33 в состояние

-запускается формирователь 14 импульса.

Находящийся в состоянии 1 триггер 33 обеспечивает включение задатчика 23 и выключение задатчика 21; открываются элементы И 27 и 28.

Поступивший через элемент ИЛИ 20 с выхода формирователя 14 сигнал производит запись в счетчик 9 информации с выхода задатчика 23, т.е. LD. Этот код поступает через селектор 11 на D-вход счетчика 34 и записывается в него посредством, импульса с выхода формирователя 14 через открытый элемент И 30 и элемент ИЛИ 13.

Продолжающие поступать импульсы перемещения изделия 2 с выхода преобразователя 6 обеспечивают вычитание в счетчике 34 и суммирование в счетчике 40.

В момент сравнения кодов на обоих входах элемента 24 сравнения на его выходе формируется сигнал, который устанавливает триггер 26 в состоние пройдя последовательно через открытый элемент И

27и через элемент ИЛИ 35, при помощи блока 36 включает ножницы 1 для отрезания изделия длиной .

На момент выдачи сигнала сравнения с выхода элемента 24 в счетчике 34 будет находиться информация

| , | | МИН 1-Д + I LM,

которая является заданием для отрезания второго готового изделия по сигналу Дефект в случае Б.

После полного вычитания счетчиком 34 этого кода команда Рез с его выхода:

-посредством элемента ИЛИ 35 и блока 36 запускает ножницы 1;

-устанавливает триггер 26 в исходное нулевое состояние;

-сбрасывает в состояние О счетчик 40;

-пройдя через открытый элемент И

28и элемент ИЛИ 32 возвращает триггер 16 в исходное нулевое состояние, при котором посредством селектора 11 к Dвходу счетчика 34 подключается задатчик 12:

-при помощи элементов 18 задержки и элемента ИЛИ 13 осуществляется запись в счетчик 34 информации с задатчика 1.2 о мерной длине изделия;

-возвратив триггер 16 в исходное состояние, устанавливает триггер 33 также в нулевое состояние, при котором переключаются задатчики 21 и 23 и закрываются элементы И 27 и 28;

-посредством элементов 19 задержки и элемента ИЛИ 20 производится запись в счетчик 9 информации с задатчика 21.

Перечисленные операции подготавливают систему к режиму мерного раскроя изделия, закончив раскрой по сигналу Дефект по случаю Б.

Применение системы мерного реза позволяет осуществлять раскрой бесконечного изделия на задаваемые мерные длины, если отсутствует дефект на изделии; при обнаружении дефекта на изделии реализовать два алгоритма раскроя в зависимости от величины остатка изделия за осью реза ножниц, обеспечивая в обоих случаях ориентацию дефекта на конец изделия, а именно:

-в случае А остаток изделия до места дефекта делится на две равные части;

-в случае Б от этого остатка сначала отрезается минимальная длина, а затем- оставшаяся до дефекта.

Этим достигается упрощение управления ножницами, не увеличивая их скорость обратного перемещения, и повышается качество изделий.

Формула изобретения

Система мерного реза изделия, содержащая позиционный регулятор ножниц, первым входом подключенный к выходу селектора, первый и второй групповые входы которого соединены с групповыми выходами первого задатчика кода и первого счетчика соответственно, второй задатчик кода, датчик перемещения изделия, механически соединенный со следящим роликом, датчик дефекта изделия, первый триггер, подключенный прямым выходом к соединенным между собой первым входам первого элемента ИЛИ, первого элемента И, второго счетчика, к входу формирователя импульсов и к третьему входу селектора, второй вход первого элемента ИЛИ подключен к первому элементу задержки, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом регулятора ножниц, третий вход последнего

подключен через преобразователь последовательности импульсов к датчику перемещения изделия и через делитель частоты импульсов - к второму входу первого эле- мента И, выход которого соединен с вторым входом первого счетчика, третий и четвертый входы которого подключены к выходу второго элемента ИЛИ и к первому выходу формирователя кода соответственно, пер0 вый вход второго элемента ИЛИ через второй элемент задержки подключен к соединенным между собой вторым входам второго счетчика и второго триггера, к второму выходу позиционного регулятора, к

.5 входу первого элемента задержки и первому входу формирователя кода, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий, в систему введены третий и четвертый задатчики, третий триггер,

0 групповой третий и четвертый элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, элемент сравнения кодов, причем к первому входу первого триггера подключен датчик дефекта, групповые

5 выходы второго и третьего задатчиков подключены к групповым входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого счетчика, вход второго и вход третьего задатчиков подключе0 ны соответственно к прямому и инверсному выходам третьего триггера, прямой выход которого подключен также к первым входам второго и третьего элементов И, первый вход третьего триггера соединен с выходом

5 четвертого элемента И, второй вход - с инверсным выходом первого триггера, второй вход второго элемента И объединен с пер- . вым входом второго триггера и подключен к выходу элемента сравнения кодов, а выход

0 второго элемента И - к четвертому входу позиционного регулятора ножниц, первый вход элемента сравнения кодов соединен с вторым выходом формирователя кода, второй вход - с четвертым задатчиком, прямой

5 выход второго триггера и выход формирователя импульсов подключены соответственно к первому и второму входам пятого элемента И, выходом соединенного с вторым входом формирователя кода, третий

0 вход которого соединен с выходом делите ля частоты импульсов, инверсный выход второго триггера подключен к соединенным между собой первым входам четвертого и шестого элементов И, второй вход

5 четвертого элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, второй вход шестого элемента И подключен к выходу формирователя импульсов, а выход соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход второго счетчика подключен к

второму входу четвертого элемента ИЛИ, квходу первого триггера, второй вход треть- первому входу которого подключен выходего элемента И подключен к второму выходу третьего элемента И, а выход - к второмупозиционного регулятора.

J

Изобретение относится к автоматизации металлургических процессов, а именно к оборудованию для отработки длинномерных изделий резанием на мерные длины. Цель изобретения - повышение качества готовых изделий. Повышение качества достигается изменением плана раскроя при обнаружении дефекта. В случае остатка изделия за осью реза ножниц меньше минимально допускаемой мерной длины сначала отрезается минимальная длина, а затем - остаток (больше минимальной) с ориентацией дефекта на его конец. Если длина остатка за осью реза ножниц больше минимально допускаемой мерной длины, то отрезок изделия до дефекта делится пополам с ориентацией дефекта также на его конец. 1 ил.