Устройство для обнаружения и вырезкисварного шва при бесконечной прокатке Советский патент 1976 года по МПК B21C51/00 

1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при бесконечной прокатке свариваемого встык полосового металла.

Известно устройст1во для обнаружения и вырезки сварного шва при бесконечной прокатке, включающее схему фиксации шва в черновой труппе стана, содержащую соединенные с блоком информации о положении сварного шва фоточувствительный элемент с амплитудным дискриминатором, датчик скорости проката, а также схему определения центра сварного шва в чистовой группе прокатного стаиа, )В которой второй фоточувствительный элемент и блок управления, использующий выходы схемы фиксации -сварного шва и датчик скорости, соединены через блок поиска центра сварного шва с первым входом блока информации о положении центра сварного шва, второй вход которого соединен с датчиком скорости, а выход - с блоком управления и с системой управления летучими ножницами.

Целью описываемого изобретения является повышение вероятности правильного обнаружения сварного шва как при установившейся, так и при неустановившейся температуре проката и обеспечение точности срабатывания блока информации о положении центра сварного шва за счет того, что оно снабжено первым и вторым блоком усреднения температуры проката соот1ветственно первого и второго фоточувствительных элементов, пороговым интенсиметром скорости нарастания температуры проката, управляемым блоком поиска центра сварного шва, а также блоком задания интервала поиска сварного шва в черновой группе стана, управляемым первым фоточувствительным элементом через блок информации о положении сварного шва, коньюктором на входе блока информации о положении сварного шва, входы которого соединены с выходами амплитудного дискриминатора и выходами блока задания интервала поиска, при этом амплитудный дискриминатор и блок поиска центра сварного шва выполнены с двумя входами, из которых первые входы соединены с соотБетствуюш,им фоточувствительньгм элементом непосредственно, а вторые связаны с ними через соответствующий блок управления, а вход блока информации о положении центра сварного шва выполнен с третьим входом, соединенным с пороговым интенсиметром.

1а чертеже представлена блок-схема предлагаелюго устройства.

Устройство содержит канал 1 фиксации сварного шва в черновой группе стана 2, включающий первый фоточувствительный элемент 3, первый блок 4 усреднения температуры проката (например, блок экспоненциального сглаживания), управляемый первым фоточувствительным элементом 3, амнлитудный дискрихминатор 5 с двумя входами, один из которых -соединен с элементом 3 непосред- 5 ственно, а второй - через блок 4, блок 6 задания интервала поиска сварного шва в черновой группе стана 2, управляемый элементом 3, блоком 7 информации о положении сварного шва и датчиком -скорости проката Ю 8, конъюктор 9 на первом входе блока 7, причем входы конъюктора соединены с блоком 6 и элементом 5, а второй вход блока 7 -с датчиком 8. Канал 10 определения центра сварного шва 15 в чистовой группе стана 11 содержит второй фоточувствительный элемент 12, второй блок 13усреднения температуры, собственно блок 14определения центра сварного шва, первый вход которого соединен с элементом 12 непо- 20 средственно, а 1второй - через блок 13, пороговый интенсиметр 15 (выполненный, например, в виде емкостного частотомера и формирователя на его выходе), управляемый блоком 14. Блок 16 информации о положении центра сварного шва на входе системы управления 17 летучих ножниц 18 выполнен с тремя входами, соединенными с датчиком 8 и выходами блоков 14 и .15. Блок 19 управления поиском центра сварного шва выполнен с тремя /входами, соединенными с выходами блоков 7, 16 и датчиком 8, а выход блока 19 соединен с третьим входом блока 14. Работает устройство следующим образом. При появлении проката в поле датчика 3 в блоке 6 в соответствии со скоростью прокатки, определяемой по выходному сигналу датчика 8, -начинается отсчет длины прокатывае- 40 мой штуки. Однозременно в блоке 4 происходит выработка сигнала, пропорционального текущей средней темнературе. Сигнал на выходе блока 6 появляется через интервал времени, про- 45 порциональный минимально-возможной длине прокатываемой штуки, и снимается после отсчета максимально возможной длины. Во время существования сигнала на выходе блока 6 сигнал с выхода-амплитудного дискри- 50 минатора 5 через конъюктор 9 попадает в блок 7. Постоянная времени блока 4 выбирается такой, чтобы к моменту появления -сигнала на выходе блока 6 была бы закончена выра- 55 ботка усредненного сигнала текущей температуры. Сигнал на выходе амплитудного дискриминатора 5 появляется при -превыщении разностью «текущая температура - текущая средняя температура некоторого наперед за- 60 данного порогового значения, определяемого перегревом металла в зоне сварки заготовок. Этим самым повышается вероятность правильного обнаружения сварного щва ори недогреве заготовок перед лрокаткой и снижа- 65 25 30 35 ется вероятность ложных срабатываний при перегреве прокатываемых заготовок. Сигнал о наличии сварного шва поступает с выхода конъюктора 9 на включение блока 8 и возвращение блока 6 в исходное -состояние. В блоке 6 начинается новый цикл отсчета длины. При перерывах в бесконечной прокатке или разрывах сварного соединения, т. е. исчезновения проката в поле элемента 3, блок 6 каждый раз возврашается в исходное состояние. Так как сварной шов обнаруживается только на сравнительно небольшом участке проката в зоне сваржи, то уменьшается возможность ложных срабатываний на перегретых участках проката «не зоны -сварки. В блоке 8 по скорости прокатки отсчитывается транспортное запаздывание сварного шва между фоточувствительнымн элементами 3 и 12 за исключением половины участка раската, на котором производится поиск центра сварного шва в чистовой группе стана 11. При отсчете транспортного запаздывания появляется сигнал на выходе блока 7, включающий блок 19, а блок 7 возвращается в исходное состояние. Блок 19 служит для включения блока 14 поиска центра сварного шва на время, необходимое для перемещения в поле зрения фоточувствительного элемента участка проката с зоной сварного щва. В блоке 14 центр сварного шва находится путем определения середины каждого из интервалов, имеющего локальный макси-мум температуры вплоть до отыскания интервала, имеющего наибольший из максимумов, причем последующий интервал рассматривается в том случае, если 1всплеск температуры в этом интервале превышает всплеск в предыдущем. При фиксации середины интервала, имеющего максимум температуры, сигнал с выхода блока 14 поступает на вход блока 16. Сигнал на в.ходе порогового интенсиметра 15 появляется в том случае, если интенсивность нарастания температуры в интервале, имеющем максимум температуры, превышает некоторое пороговое значение. Это позволяет исключить из рассмотрения интервалы участка проката со сварным швом, имеющие малый температурный градиент, как например, участки иримьикающие к зоне сварки и несколько разогревающиеся как в процессе сварки, так и из-за усреднения температуры заготовки в процессе прокатки. В конечном итоге такой подход позволяет избежать ошибок в определении центра сварного шва. С выходов блоков 14 и 15 сигналы поступают в блок 16. Последовательное появление сигнала на выходе блока 15, а затем 14 свидетельствует о выделении интервала, имеющего локальный максимум температуры и точки максимума температуры. В блоке 15 по скорости прокатки определяется транспортное запаздывание центра сварного шва между элементом 12 и осью реза летучих ножниц 18. При появлении сигнала на выхо