Устройство для центрирования рулона Советский патент 1992 года по МПК B21C47/00 

линии. В случае ухода полосы вправо или йлёво сигали поступают от светоприемни- ков 20 и 21 соответственно на входы логического элемента И 30 или на первый и второй входы логического элемента И 29. При этом

У ,, гг&нюнг

4 Т

I л . % - ,у -и. I. .-(.

Изобретение относится к обработке ме- таллоЁГдавлением и предназначено для автоматизации технологических процессов, в частности, в линиях продольного раскроя рулонного материала

Известно устройство для центрирования рулона, содержащее тянущие валки, плавающий разматыватель, а также связанные между собой оптический датчик определения положения кромки полосы с двумя светоизлучателями и двумя светоприемни- ками. схему совпадения с двумя логическими элементами НЕ, тремя логическими элементами И, четырьмя усилителями и исполнительный механизм, включающий правый и левый гидроцилиндры центрирования рулона и гидроцилиндр прижима тянущих валков, каждый из которых связан с гидро- распределйтелем и электромагнитами управления.

Недостатком известного устройства является то, что в нем не контролируется мак- симально допустимая величина ухода полосы влево и вправо, что при значительной величине ухода полосы приводит к диагональной деформации полосы и уменьшению ширины отрезаемой кромки и может уменьшить ширину крайней отрезаемой полосы, кроме того шаговое перемещение разматывателя за счет частого включения и выключения электромагнитов приводит их к преждевременному выходу из строя, а совместная работа двух электромагнитов при сбоях в перемещении одной из головок разматывателя может привести к соскальзыванию рулона с разматывателя

Целью изобретения является повышение качества разматываемого материала и надежности устройства путем исключения деформации полосы между плавающим раз- матывателем и тянущими валками, а также возможности соскальзывания рулона с головок разматывателя,

В предлагаемом устройстве в случае ухода полосы, превышающем допустимую величину, резка рулона прекращается. В начальный момент перемещения разматывателя работают два гидроцилиндра, после истечения контрольного времени отключапроисходит разжим тянущих валков 14 и перемещение разматывателя влево или вправо. При открытии светоприемника 19 или закрытии светоприемника 22 работа автоматической линии прекращается, 2 ил.

ется гидроцилиндр, в сторону которого осуществляется перемещение разматывателя

Поставленная цель достигается тем, что оптический датчик снабжен двумя дополнительными светоизлучателями и двумя дополнительными светоприемниками, схема совпадения снабжена тремя дополнительными элементами НЕ, элементом ИЛ И, двумя таймерами и двумя дополнительными

усилителями, при этом выход первого светоприемника соединен с входом первого логического элемента НЕ, выход второго светоприемника соединен с первым входом второго логического элемента И и с входом

второго логического элемента НЕ, выход третьего светоприемника соединен со вторым входом второго логического элемента И и входом третьего логического элемента НЕ. выход четвертого светоприемника соединен со вторым входом первого логического элемента И, выход первого логического элемента НЕ соединен с первым входом первого логического элемента И, выход которого соединен с третьими входами второго и

третьего логических элементов И, а также с входом четвертого логического элемента Н Е соединен с первым входом третьего логического l/l, с вторым входом которого соединен выход третьего логического элемента НЕ,

выход четвертого логического элемента НЕ, выход второго логического элемента НЕ соединен с первым входом третьего логического элемента И, с вторым входом которого соединен выход третьего логического

элемента НЕ, выход четвертого логического элемента НЕ соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, выход второго логического элемента И соединен с третьим входом логического элемента ИЛИ, с входами Пуск и Сброс первого таймера, с входом четвертого усилителя, выход которого соединен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с гидроцилиндром центрирования, выход третьего

логического элемента И соединен со вторым входом логического элемента ИЛИ, с входами Пуск и Сброс второго таймера, с входом шестого усилителя, выход которого соединен с электромагнитом управления

гидрораспределителем, связанным с правым гидроцилиндром центриро- вания, выход первого таймера через третий усилитель соединен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с правым гидроцилиндром центрирования, выход второго таймера через пятый усилитель соединен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с левым гидроцилиндром центрирования, выход логического элемента ИЛИ соединен с входом пятого логического элемента НЕ и с входом первого усилителя, выход которого соединен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с гидроцилиндром прижима тянущих валков, выход пятого логического элемента НЕ через второй усилитель соединен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с гидроцилиндром прижима тянущих вилков.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для центрирования рулона; на фиг.2 - временные диаграммы функционирования элементов, где СНэ - Озэ - выходные сигналы элементов.

Устройство содержит правый 1 и левый 2 гидроцилиндры центрирования рулонов, гидроцилиндр 3 прижима тянущих валков, гидрораспределители 4, 5 и 6 с электромагнитами управления 7-12, плавающий разматыватель 13, тянущие валки 14, дополнительный светоизлучатель 15, светоизлучатели 16, 17, дополнительный светоизлучатель 18 дополнительный све- топриемник 19, светоприемники 20, 21, дополнительный светоприемник 22, дополнительный логический элемент НЕ 23, логические элементы НЕ 24,25, дополнительные логические элементы НЕ 26, 27, три логических элемента И 28-30, логический элемент ИЛИ, два таймера 32, 33, два усилителя 34, 35, дополнительный усилитель 36, усилитель 37, дополнительный усилитель 38 и усилитель 39.

Выход первого светоприемника 19 соединен с входом первого логического элемента НЕ 23, выход второго светоприемника 20 соединен с первым входом второго логического элемента И 29 и с входом второго логического элемента НЕ 24, выход третьего светоприемника 21 соединен со вторым входом второго логического элемента И 29 и с входом третьего логического элемента НЕ 25, выход четвертого светоприемника соединен с вторым входом первого логического элемента И 28, выход первого логического элемента НЕ 23 соединен с первым входом первого логического элемента И 28, выход которого соединен с третьими входами второго и третьего логии

ческих элементов И 29 и 30, с входом четвертого логического элемента НЕ 26, а также связан с АСУ ТП. Выход второго логического элемента НЕ 24 соединен с пер- 5 вым входом третьего логического элемента И 30, с вторым входом которого соединен выход третьего логического элемента НЕ 25. Выход четвертого логического элемента НЕ 26 соединен с первым входом логического

10 элемента ИЛИ 31.

Выход второго логического элемента И 29 соединен с третьим входом логического элемента ИЛИ 31, с входами Пуск и Сброс первого таймера 32, с входом чет15 вертого усилителя 37, выход которого соединен с электромагнитом 10 управления гидрораспределителем 5, связанным с гидроцилиндром центрирования 2. Выход третьего логического элемента И 30 соеди20 нен с вторым входом логического элемента ИЛ И 31, с входами Пуск и Сброс второго таймера 33, с входом шестого усилителя 39, выход которого соединен с электромагнитом 7 управления гидрораспределителем 4,

25 связанным с гидроцилиндром центрирования 1. Выход первого таймера 32 через третий усилитель 36 соединен с электромагнитом 8 управления гидрораспределителем 4. Выход второго таймера 33 через пятый 30 усилитель 38 соединен с электромагнитом 9 управления гидрораспределителем 5. Выход логического элемента ИЛИ 31 соединен с входом пятого логического элемента НЕ 27, с входом первого усилителя 34, выход

35 которого соединен с электромагнитом 11 управления гидрораспределителем 6, связанным с гидроцилиндром 3 прижима тянущих валков 14. Выход пятого логического элемента НЕ 27 через второй усилитель 35

40 соединен с электромагнитом 12 управления гидрораспределителем 6.

Электромагниты 8 и 10 управления обеспечивают движение разматывателя 13 вправо, а электромагниты 7 и 9 -движение

45 разматывателя 13 влево.

Устройство для центрирования рулона работает следующим образом.

В исходном состоянии при неподвижном рулоне светоприемники 19-22 подво50 дятся к кромке полосы до закрытия светоприемников 19 и 20, включается привод тянущих валков 14 и устройство для центрирования рулона начинает функционировать в следующем порядке,

55 При нормальном расположении рулона, когда светоприемники 19 и 20 не освещены (закрыты материалом), а светоприемники 21 и 22 освещены, инвертируемый сигнал от светоприемника 19 поступает на первый вход логического элемента И 28, на второй

вход которого поступает сигнал от свето- приемника 22. При наличии на входе логического элемента И 28 двух сигналов на его выходе формируется сигнал, поступающий на третьи входы логических элементов И 29 и 30, на вход логического элемента НЕ 26, а также в АСУ ТП, дающий разрешение на работу автоматической линии. Сигнал О с выхода логического элемента НЕ 26 поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 31. При закрытом светоприемнике 20 отсутствует сигнал на первом входе логического элемента И 29, соответственно отсутствует сигнал на выходе и третьем входе логического элемента ИЛИ 31. При открытом светоприемнике 21 сигнал инвертируется логическим элементом НЕ 25 и на втором входе логического элемента И 30 отсутствует сигнал, соответственно на выходе данного элемента отсутствует сигнал, а также на втором входе логического элемента ИЛ И 31. При отсутствии сигналов на трех входах логического элемента ИЛИ 31, на его выходе отсутствует сигнал, который инвертируется логическим элементом НЕ 27 и через усилитель 35 включает электромагнит 12, который через гидрораспределитель 6 подключает гидроцилиндр 3 к магистрали высокого давления,и тянущие валки 14 зажимают полосу и начинают разматывать рулон. Зажатие полосы тянущими валками происходит при отсутствии сигналов со светоприемников 19 и

20и наличии сигналов со светоприемников

21и 22.

В случае ухода полосы влево (например, ввиду телескопичности рулона) при открытии светоприемника 20 сигналы со светоприемников 20 и 21 поступают на первый и второй входы логического элемента И 29. При наличии сигнала 1 на третьем входе логического элемента И 29 на его выходе формируется сигнал, поступающий третий вход логического элемента ИЛИ 31, с выхода которого сигнал через усилитель 34 подключает электромагнит 11 управления, который через гидрораспределитель 6 подключает гидроцилиндр 3 к магистрали высо- кого давления и происходит разжим тянущих валков 14. Разжим тянущих валков происходит при открытом светоприемнике 22. одновременно закрытых или открытых светоприемниках 20 и 21, закрытом светоприемнике 19. Сигнал с выхода логического элемента И 29 по1 переднему фронту запускает таймер 32, выходной сигнал которого через усилитель 36 подключает электромагнит 8, который через гидрораспределитель 4 подключает гидроцилиндр 1. Выходной сигнал логического элемента И 29 через усилитель 37 подключает электромагнит

10, который через гидрораспределитель 5 подключает гидроцилиндр 2. После подключения гидроцилиндров 1 и 2 к магистрали высокого давления разматыватель 13 начинает перемещаться вправо до закрытия материалом полосы светоприемника 20, при этом электромагниты 8 и 10 отключаются. Таймер 32 прекращает работу по истечении контрольного времени или по заднему

фронту сигнала, поступающего с выхода логического элемента И 29. Таймер 32 отключает усилитель 36, электромагнит 8 гидрораспределителя 4 и отключает гидроцилиндр 1. В этом случае до закрытия светоприемника 20 разматыватель 13 перемещается вправо гидроцилиндром 2.

При уходе полосы вправо при закрытых светоприемниках 20 и 21 сигналы через логические элементы НЕ 24 и 25 поступают на

входы логического элемента И 30 и при наличии на его третьем входе сигнала 1 фор- мируется на выходе сигнал, поступающий на второй вход логического элемента ИЛИ 31, по которому происходит разжим тянущих валков 14. Выходной сигнал логического элемента И 30 через усилитель 39 подключает электромагнит 7 управления, который через гидрораспределитель 4 подключает гидроцилиндр 1. Таймер 33 запускается по переднему фронту сигнала, поступающего с логического элемента И 30 на вход Пуск, выходной сигнал которого через усилитель 38 подключает электромагнит 9 управления, который через гидрораспределитель 5 подключает гидроцилиндр 2. После подключения гидроцилиндров к магистрали высокого давления разматыватель 13 начинает перемещаться влево до открытия светоприемника 21. Таймер 33 прекращает работу по истечении контрольного времени или по заднему фронту сигнала, поступающего с выхода логического элемента И 30. Таймер 33 отключает усилитель 38, электромагнит 9, гидрораспределитель 5

и гидроцилиндр 2.

При открытии светоприемника 19 или закрытии светоприемника 22 соответственно на первом или втором входе логического

элемента И 28 исчезает сигнал. Одновременно исчезает сигнал на его выходе, на третьих входах двух логических элементов И 29 и И 30, логическом элементе НЕ 26 и не подается сигнал в АСУ ТП Инвертируемый

сигнал логическим элементом НЕ 26 поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 31. При этом происходит разжим тянущих валков 14, прекращается перемещение разматывателя 13 и останавливается работа автоматической линии.

Использование устройства для центрирования рулона позволяет избежать возникновения диагональной деформации полосы, за счет контроля максимально допустимой величины ухода полосы влево и вправо, повысить срок службы электромагнитов, за счет ликвидации шагового перемещения разматывателя. которое обеспечивалось частым включением и выключением электромагнитов, и устраняет возможность соскальзывания рулона с разматывателя, за счет перемещения разматывателя гидроцилиндрами, работающими одновременно только в течение контрольного времени, по истечении которого перемещение разматывателя осуществляется одним гидроцилиндром

Формула изобретения Устройство для центрирования рулона, содержащее тянущие валки, плавающий разматыватель, а также связанные между собой оптический датчик определения положения кромки полосы с двумя светоизлуча- телями и двумя светогтриемниками, схему совпадения с двумя логическими элементами НЕ, тремя логическими элементами И, четырьмя усилителями и исполнительный механизм, включающий правый и левый гидроцилиндры центрирования рулона и гидроцилиндр прижима тянущих валков, каждый из которых связан с гидрораспределителем и электромагнитами управления, отличающееся тем что, с целью повышения качества разматываемого материала и надежности устройства путем исключения деформации полосы между плавающим разма тывателем и тянущими валками, а также устранения возможности соскальзывания рулона с головок разматывателя, оптический датчик снабжен двумя дополнительными светоизлучателями и двумя дополнительными светоприемниками, схема совпадения снабжена тремя дополнительными элементами НЕ, элементом ИЛИ, двумя таймерами и двумя дополни- тельнымиусилителями, при этом выход первого светоприемника соединен с входом первого логического элемента НЕ, выход второго светоприемника соединен с первым входом второго логического элемента И и входом второго логического элемента НЕ,

выход третьего светоприемника соединен с вторым входом второго логического элемента И и входом третьего логического элемента НЕ, выход четвертого светоприемника 5 соединен с вторым входом первого логического элементами, выход первого логического элемента НЕ соединен с первым входом первого логического элемента И, выход которого соединен с третьими входами второ0 го и третьего логических элементов И, а также с входом четвертого логического элемента НЕ, выход второго логического элемента НЕ соединен с первым входом третьего логического элемента И, с вторым

5 входом которого соединен выход третьего логического элемента НЕ. выход четвертого логического элемента НЕ соединен с первым входом логического элемента ИЛИ. выход второго логического элемента И

0 соединен с третьим входом логического элемента ИЛИ, с входами Пуск и Сброс первого таймера, с входом четвертого усилителя, выход которого соединен с электромагнитом управления гидрораспредели5 телем, связанным с левым гидроцилиндром центрирования, выход третьего логического элемента И соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ. с входами Пуск и Сброс второготаймера. с входом шестого

0 усилителя, выход которого соединен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с правым гидроцилиндром центрирования, выход первого таймера через третий усилитель соеди5 нен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с правым гидроцилиндром центрирования, выход второго таймера через пятый усилитель соединен с электромагнитом управления гид0 рораспределителем, связанным с левым гидроцилиндром центрирования, выход логического элемента ИЛИ соединен с входом пятого логического элемента НЕ и с входом первого усилителя, выход которого сое5 динен с электромагнитом управления гидрораспределителем, связанным с гидроцилиндром прижима тянущих валков, выход пятого логического элемента НЕ через второй усилитель соединен с электромагнитом

0 управления гидрораспределителем, связанным с гидроцилиндром прижима тянущих валков

Использование: в линиях продольного раскроя рулонного материала. Сущность: устройство содержит правый 1 и левый 2 12 г 2 . - гидроцилиндры центрирования рулонов, гидроцилиндр 3 прижима тянущих валков, гидрораспределители 4, 5 и 6 с электромагнитами управления 7-12, плавающий раз- матыватель 13, тянущие валки 14, четыре светоизлучателя 15-18, четыре светоприем- ника 19-22, пять логических элементов НЕ 23...27, три логических элемента 1/1 28...30, логический элемент ИЛИ 31, два таймера 32 и 33, шесть усилителей 34...39. При нормальном расположении рулона освещены приемники 21 и 22. Сигнал от светоприемников 19 и 22 поступает на вход элемента И 28, на выходе которого формируется сигнал, дающий разрешение на работу автоматической 6 п 7 II /J Ы ы ю 14)