Автоматическая контрольно-сортировочная линия производства проката Советский патент 1977 года по МПК B07C5/344 

тельно-сортируюишми устройствами; блоками автоконтроля работоспособности устройс неразрушающего контроля и подключенными к входам последних блоками цифровой индикации результатов контроля. На фиг, 1 дана схема расположения оборудования линии на участке контроля; на фиг, 2 - структурная схема системы автопроверки; на фиг. 3 - структурная схема системы сопровождения и сортировки труб. Линия состоит из устройств неразрушаю- щего контроля, структуры и размеров труб типовых специализированных устройств, всп могательного, электрического и механическо го оборудования, содержащих также преобра зователи производственно- гехнологических циклов в электрические сигналы и исполнит но-сортирующие устройства. Устройства неразрушаюшего контроля вь бирают с учетом обеспечения контроля основ ных параметров, характеризующих качество труб, например прибор для выявления труб из незапланированной марки стали, прибор для выявления нарушений сплошности, прибо для контроля наружного диаметра, прибор для контроля толщины стенки и прибор для контроля внутренней поверхности труб. С целью повышения надежности линии в целом и обеспечения возможности оперативного переключения комплекса на контроль другого типоразмера труб по приборам предусмотрен 100%-ный резерв. Соответствующие условия работы приборов обеспечиваются типовыми устройствами; устройством блокировки, пультом управ- ления, установкой для маркировки забракованных труб, специализированной системой сопровождения и сортировки труб, стабилизирующим устройством, платформой под приборы проходного типа и устройством транс- портировкитруб; - электрическим вспомогательным оборудованием: устройствами технологической автоматики, обеспечивающими автоматическую работу сбрасывателей и пер крывателей по сигналам из системы сопровождения или пульта рабочего места контро лера, технологической системой сопровождения и сортировки труб, устройствами, обеспечивающими включение в работу клеймовочного станка, и специализированными источниками, обеспечивающими автономное питание приборов и устройств включения цепей питания комплекса от специализированных источников питания и от общей элек тросети; - и готовым механическим оборудованием: транспортными рольгангами, сбра сывателями, перекрывателями, карманами для труб и клеймовочными станками. Линия можеч быть расположена в технологическом потоке трубопрокатного агрегааа или на отдельном участке контроля. При этом преобразователи приборов проходного типа для контроля марки стали и обнаружения нарущений сплошности по длине труб электромагнитным методом контроля наружного диаметра фотоимпульсным методом, определения толщины стенки трубы электромагнитным акустическим методом установлены на платформе 1 (фиг. 1), расположенной в начале транспортного рольганга 2. Основным силовым элементом платформы 1 является рама сварной конструкции. Продольные ее размеры позволяют устанавливать на платформе: прибор 3 для контроля марки стали, прибор 4 для выявления нарушений сплошности, прибор 5 для контроля наружного диаметра, прибор 6 для контроля толщины стенки, шесть устройств 7 блокировки, шесть стабилизирующих устройств 8, блок 9 краскораспылителей. Стабилизирующие устройства предназначены для ориентации труб относительно устройств неразрушающего контроля. Устройства 7 блокировки предназначены для работы вместе с приборами неразрушающего контроля и автоматического управления верхними прижимными роликами стабилизирующих устройств при прохождении труб через зону контроля. Поперечные размеры рамы платформы 1 выбраны с учетом размещения на ней двух комплектов приборов и энергоносителей. По обе стороны транспортного рольганга 2 размещены вспомогательные рольгангы 10, 11 для введения по ним эталонных труб в рабочие полости гфиборов при настройке резервного комплекта на другой типоразмер труб. Каждый рольганг с соответствующей половиной приводных роликов стабилизирующих устройств платформы по цепи управления их двигателями составляет самостоятельную секцию для возможности введения в зону приборов при настройке одновременно двух эталонов. За платформой 1 установлены еще два стабилизирующих устройства 12 для обеспечения стабильности скорости перемещения труб в зоне блока 9 краскораспылителей с целью повыщения точности маркировки краской дефектных мест. На этом участке размещен также магнитный отметчик 13 и два индукционных датчика 14, 15 специализированной системы сопровождения и сортировки труб. Индукционные датчики 14 и 15 по сигналу системы сопровождения и сортировки включают отметчик для нанесения соответствующей магнитной метки на трубе при продольном ее перемещении сквозь отметчик. С помощью проходного магнитного отметчика производится запись магнитных меток различной полярности на трубе, прошедшей приборы контроля, в соответствии с видом брака для последующего автоматического обнаружения этой трубы перед участком сортировки.

С левой стороны транспортного рольганга 2 по направлению движения труб расположены технологические карманы 16 и 17 для труб, не подлежащих дальнейшему контро- ю лю. Между карманами 16 и 17 расположен опускалощийся упор 18, распределяющий общий поток труб на два отдельных потока. направляемые на устройства 19 и 20 поперечной тргшспорт-ировки труб. Рядом с этими устройствами расположены рабочие места 21 и 22 контролеров. На входе устройств 19 и 20 поперечной транспортировки расположены устройства 23 24 (манипуляторы с фиксаторами) для про- дувки внутренней полости труб сжатым воздухом. За манипуляторами 23 к 24 расположены позиции контроля внутренней поверхности труб. На линиях этих позиций справа от устройств 19 и 2,0 поперечной транспортировки расположены осветители 25, 26 и 27, 28, слева - приемники 29, 30 и 31, 32, а между ними - накладные магнитные отметчики 33, 34 и 35, 36 для нанесения магнитных меток на трубах по результатам контроля их внутренней поверхности. За линиями контроля внутренней поверхности труб расположены фазочувствительные датчики 37, 38 и 39, 40 поля специализированной системы сопровождения и сортировки труб для считывания полей магнитных меток. На выходе устройств поперечной транспортировки труб имеются дозаторы 41 и 42 для поштучной подачи труб на рольганги 43 и 44 участков сортировки. Каждый участок сортировки содер кит дат чики 45 и 46 измерителя длины, датчики 47 и 48 системы сопровождения, клеймовоч ные станки 49 и 50, по два кармана 51, 52 и 53, 54 для годных труб с накопителя 55 и 56 перед ними, по три кармана 57, 58, 59 и 60, 61, 62 для труб, забракован ных по разным параметрам (несоотвествию запланированному материалу, отклонению за пределы допусков от номинальных значений геометрических размеров, наличию нарушений сплошности и внутренних плен). Промеж точные карманы имеют перекрыватели 63, 64 и 65 и 66. Станции управления электрическими цепями и специализированные источники питания установлены под постом 67 оператора. Спе циализированные источники питания обеспечивают намагничивание труб в процессе ко&троля, автономное питание приборов, исключаю шее резкие колебания напряжения в обш.ей электрической сети, связанные с периодическим включением в цехе того или другого оборудования (подъемных кранов, трубообреэных станков и пр.).

.онструкпия поста 67 оператора обеспечивает соответствуюпше условия, необходимые для работы оператора, исключает попа- дание пыли и уменьшает уровень шума от ра- боты механизмов трубопрокатного агрегата, Во внутренней части помещения поста 67 расположены электронные стойки приборов, измерителей длины, системы сопровождения и установки для маркировки забракованных труб по марке стали и наружному диаметру. а также отметки дефектных мест на трубах, имеющих нарушения сплошности и отклонения за пределы допусков по толщине стенки. Технологические пульты и пульты управления расположены около передней застекленной части помещения для обзора участка контроля при работе линии. Технологические пульты обеспечивают возможность включения и выключения всех вспомогателЫных механизмов на участке между трубообрезными станками и дозаторами. Пульты управления комплексом обеспечивают централизованное питание и управление устройствами, входящими в компекс. Для этого пульт имеет соответствующие коммутирующие элементы . На передней панели пульта управления расположены световые и цифровые элементы системы автопроверки рабочего режима устройств комплекса, а также регистрации результатов контроля. Основной составной частью общей системы автопроверки (фиг. 2) являются устройства 68-74, обеспечивающие в интервалах между движущимися трубами имитацию воздействия отклонений основных контролируемых параметров от установленных норм на датчики приборов и световые табло 75- 81, сигнализирующие о нарушении настройки на р)абочий режим соответствующего пр&бора. Операти ая нчформахшя о ходе и результатах контроля а систему поступает через входные устройства 82-88 каналов оперативной информации. Сигнализация о включении приборов в режим контроля обеспечивается световыми табло 89-93, а сигнализация о выявлении некачественных труб - световыми табло 94-98. Результаты контроля регистрируются шфровыми элементами 99-114; цифровые элементы 99-1О6 регистрируют общее количеств во проконтролированных и забракованных труб, количество годных труб и труб забраковшщых по разным параметрам, а цифровы элеме}1ты 107-114 - результаты контроля в метрах. Датчик 115 обеспечивает подсче общего количества проконтролированных тру с. которого Ш1форма1цш через суммирующее устройство 116 поступает на соответствующие элементы регистрации. Питание системы автопроверки обеспечивается исто шикрм 117 питания. Трубы сортируют по результатам контро- ля с помощью специализированной системы сопровождения. Электрическая часть специализированно системы сопровождения и сортировки труб содержит блок 118 приборного рольганг-а (фиг. 3), блоки 119 и 12О транспортного рольганга, блок 121 отметчика проходного, блоки 122 и 123 отметчиков накладных, блоки 124 и 125 контроля, блоки 126 и и 127 программного устройства, блоки 128 и 129 реле, блок 130 питания датчиков, блок 131 усилителей датчиков и блок 132 выбора прибора для контроля внутренней по- вер.хности труб. Блок 118 приборного рольганга преднаэ начен для выбора линии (комплекта) приборо проходнот о типа, запоминания и сопровождения 1шформаш1и о качестве труб по приборному рольгангу, определения принадлежности трубы к определенному сорту, а также для формирования по длите.аьности импульсо для магнитного отметчика 13, Б.ПОКИ 119 и 12О транспортных рольган гов служат для выделения сигналов брака различного вида и сигналов годных труб, дл сопровождения годных и браковаьшых труб по транспортному рольгангу и для формирования по длительности и мощности выходных сигналов с целью управления механизации участка сортировки труб. Блоки 121-123 метки предназначены для формирования сигналов блока приборного рольганга по мощности, управления направлением тока в отметчиках магнитных в зависимости от вида брака, ограничения длительности протекания тока в отметчиках магнитных. Ьэлок 132 предназначен для выбора рабо- тающехО в данный момент прибора для кон троля внутренней поверхности труб в каждом потоке и соответствующего ему машит.пог-о контроля. Каждый блок программного устройства 126 и 127 пред15азначен для подсчета годных труб, поступающих с устройства Tpairc портировки труб, задания количества труб, укладываемых в карманы, формирования сигналов управления механизмами запоминания карманов. Блоки реле 128 и 129 вкj ючaют схемы управления соответств 1ощих мех;-я:измов. Местоположение трубы на приборной платформе определяется системой сопровождения с помощью датчика импульсов 133, а местоположение трубь по ЛШ-1Ш1 контроля и сортировки - с помощью комплекта индуктивных датчиков 14, ..., 48 и 47, Сигналы этих датчиков nocTNTiaioT в систему через блок 131 усилите.ией . Датчиками информации о качестве труб для системы сопровождения и сортировки явлгпотся приборь, входящие в линию контроля. Контрольно-сортировочная линия производства проката может работать в двух режимах: автоматическом и полуавтоматическом. При включении средств на автоматический режим технологическая автоматика обеспечивает срабатывание одного из дозаторов в зоне трубоотрезных станков и подачу первой трубы на транспортный рольганг, который перемещает ее в зоне контроля. В процессе перемещения задний конец трубы действует на соответствующий датчик технологической автоматики, который подает импульс на включение этого же или дозатора и соответственно подачу очередной трубы с заданным интервалом времени на транспортный рольганг. При поступлении первой трубы в зону контроля передний конец ее поочередно действует на фотодатчики устройств 7 блокировки (фиг. 1), которые с соответствующими выдержками времени подают импульсы на автономное опускание прижимных роликов устройств 8, стабилизирующих движение трубы при прохождении ее через прибооы. При воздействии заднего конца на фотодатчпки устройств блокировки подаются и iпyльcы ia автономный подъем прижимных роликов стабилизирующих устройств. В зоне контроля трубы последовательно проходят через датчик прибора 3 для выявления труб из незапланировазшой марки стали (фиг. 1), датчик прибора 4 для выявления нарущений сплошности, датчики прибора 5 контроля наружного диаметра, датчики прибора 6 для контроля толщины стенки, блок 9 краскораспылителей, стабилизирующие устройства 12 и магнитный отметчик 13. При выявлении некачествен11ых труб от приборов поступают сигналы в установку для отметки дефектных мест, которая включает соответствующее сопло блока 9 краскораспылителей и маркирует трубы при несоответствии их требованиям по материалу или наружному диаметру, а также отмечает с достаточной степенью точности участки на трубах, имеющие

9 нарушения сплошности или отклонения по то щине ст-с-.чкп. При ио.чд(;йст1.ии aoptiXioro .i трубы на датчик 14 (фиг. 1) включается мап итиый отметчик 13, который наносит магнитнук метку, сэответстн к.1щую определенной категории труб, на трубу. Когда переддшй конец трубы дойдгт до второго датчика 15 отметчик 13 BKAtjHaeTcsi. За лш1ией приборов проходного типа ;ох- нологическая автоматика разделяет поток труб. Каждая первая труба на вх первого устройства 19, а каждая рзторся труба поступает на вход второго устройства 20 поперечной транспортировки (по ходу движения трубы). После продувки внутренних полостей в устройствах 23 и 24 трубы подаются после довательно ла линии рабочей зокь; приборов контроля внутренней поверх 1ости труб. На трубах, забракованных по наличию плен, нaклaдны и магнитными отметчиками 33, 35 или 34, Зв наносятся метки. При перемещении к дозаторам 41 и 42 трубы проходят над датчиками 37, 38 или 39 , 40, считывающими поля магнитных ме ток. С помощью этих датчиков система соп вождения определяет вид брака и сокрозож- жает забракованные трубы до соо ьетств тощих карманов, Забракованные трубы разделяв тсв на три copia по следующим признакам: несоответствие материала трубы запланированной мар стали; отклонение геометрических размеров за пределы установленных допусков (но нагружному диаметру и толщине стенки); нарушение сплошности стенки трубы и наличие висяч11х. плен. По сигналу специализированной или техно логической системы срабатыв.чет определенный дозатор 41 или 42, подяю1ц;5к трубы на ОД1Ш из транспортных рольганг01з 43 или 4 участков сортировки. При паден1Ш на рольганг i-одных труб система сопровождения и со| тировки выдает сигнал, по которому технологическая авто- MaTiiKa участка обеспечивает остановку тру и кяеймовочные станки 49 илд 5О наносят клеймо на их задние концы (но ходу движения в cTOpoiiy карманов). Торможение секций транспортного рольга га происходит после прохоходения трубой соответствующего датчика 47 (48) систем сопровождения. После остановки транспортного рольганга включается клеймовочныз станок . По сигналу от клеймово того станк Клеймение произведено включается транспортный рольганг и тормозится при подходе к последнему из датчиков 47. По сигналу ОТ этого датчика в зависимости от адреса

1C трубы опускаются или поднимаются иерекрььBaTe.iii карманов, а .затем Ь-КЛк.5Чо-ртсЕ бгХ; Сь;ват&1Ь, KOTJp;/i; сбрасывсигг рубу в ид;1нный кармал. При nocT5Ti;;€;HHii бракоЕ4анных систе:--.а ЕЬдае-г сигналы на вг.тючение соответ-свуюшя;: с Jpacывaтeлeй и перекрывате.ен одного из тр нст-ортных ролы ангов 43, 44. Перекрызатели ti4j 63 промеж гточных кармаiiOB 59, G1 открь ваются при подходе трубы данного вида брака и закрываются при подходе трубы друтого вида брака илт годной. Режимы транспортных рол:-гангов 43, 44, отводящих от дозаторов 41, 42 бракованные и годные трубы к карманам, обеспечивают сброс в карма1гы предыдущей трубы до того, как следующая начнет по нему перемещаться. При заполнении крайних карманов 52, 54 годными трубами, количество которых программируется, система сопровождения и сортировки выдает сигнал на подъем перекрывателей 63, 65 промежуточных карманов 51, 53 годны.х труб. При заполнении промежуточных карманов годными трубами, количество которых также программируется, система сопровождения и сортировки выдает сигнал на пoдъe t задержников, запрещающих дальнейшее постугиенгс труб в карман. При наборе на накопителе 2О-25 труб систе%;з сопровождения и сортировки вь дае1- на пулъ-т управления сигнал о необходимости прекращения пост ттения труб в контроля и выгрузку труб из карманов. Программное устройство системы сопровождения и сортировки ведет подсчет годных тр5 в мокюнт сброса их сбрасывателям; в кармЕшы. Программное устройство позволяет за.ад- вать минимальное количество труб, пакетируемых в карман, ранное десяти. Максимальное заданна - 30 труб, шаг набора задания - 5 труб и то шость Бынолнения заданной программы - 1 труба. Во время выгрузки из карманов годных труб управление нерекрывателями пр-онзводится оператором с поста управления. По- ле выгрузки труб соответств трщие лерекр:,- ватачь и задержник приводятся оператороч в исходное положение (.опушены) . Полуавтоматический режим работы по сортировке проконтролиро&зя11ьк труб обеспечивается onepaTopaNiH с помощью технологических систем сопрэаожден1ш к сортправки труб, т. е. работа каждого участка сорткровки при этом обеспечивается автономный лопгческой системой сопровол дения и сортьровки, включаемой с соотвегстБутащега рабочего места 21 или 22 контролера. Технологическая система сопроаэж цения и сортировки труб позволяет контролеру с рабочего места направить одновременно до 5 проконтролированных труб последовательным нажатием кнопок, соответствующих адресу определеонной трубы, не дожидаясь сбро са первой трубы дозатором. Адрес трубы определяется по цвету краски, нанесенной на поверхность краскораспылителями. По си налу из технологической схемы сопровождения включается один из дозаторов 41, 42 и трубы пбдаются на соответствующий транс портный рольганг 43 (44). Бракованные трубы, выданные дозаторам также как и годные клеймятся или минуют клеймовочные станки 49, 5О в зависимости от положения- избирателей режима работы клеймовочных станков. Положение отправленной контролером тру бы контролируется по мере ее продвижения к карману с помощью семи световых табло на технологическом пульте и рабочих мес- тах контролеров . Каждому световому табло соответствует определенное положение трубы на пути к карману. Информация о процессе и результатах контроля каждой трубы в виде электрических сигналов поступает на пульт оператора Ото ражение текущей информации о процессе контроля, включении приборов в режим контроля, выявлении бракованных труб, выхода из строя приборов и заполнении карманов трубами осуществляется с помощью световы табло системы автопроверки и регистрации результатов контроля на передней панели пультов управления комплексом приборов. Результаты контроля: общее количество проконтролированных и забракованных по раз ным признакам труб фиксируется также на передней панели соответствующего пульта посредством цифровых элементов. Световые табло 89-93 (фиг. З) автопро верки и регистрации результатов информирую о включении приборов в режимы: рабочий и автопроверки. Световые табло 94-98 сигнал зируют о выявлении некачественных труб- П этом они могут работать в двух режимах: памяти и ждущем. В режиме памяти световые табло включают ся при обнаружении на трубе первого некачественного участка (наличие нарушения сплощности, отклонение по тояшине стенки) и выключаются после выхода трубы из зоны контроля соответствующего прибора. В ждущем режиме каждое световое табло реагирует последовательно на все сигналы о наличии нескольких некачественных участ ков -на трубе. Световые табло 75-81 каналов автопроверкЕ приборов работают в режиме световых посылок и выключаются оператором. Информация о количестве проконтроливанных труб в щтуках регистрируется цифровыми элементами 99-106. Элементы 99103 по сигналам от входных устройств 82- 86 регистрируют количество труб, забракованных по контролируемым параметрам. Элемент 104 регистрирует общее количество забракованных труб. Элемент 105 по сигналам датчика 115 регистрирует общее количество проконтролированных труб. Элемент 106 по сигналам суммирующего устройства 116 регистрирует количество годных труб. Информация о результатах контроля в метрах регистрируется цифровыми элементами 107-114 по сигналам от входных устройств 87, 88. Элементы 107-111 регистрируют метраж труб, забракованных по контролируемым параметрам Элементы 112-114 регистрируют соответственно метраж всех проконтролированных, а также забракованных и годных в отдельности. Кроме того, с пульта информация поступает на ЭВМ. ЭВМ обеспечивает сбор, хранение и вььдачу информахши о проконтролированных трубах прокатной партии в печатном виде. Информация, выдаваемая ЭВМ, содержит cвeдeIiия о времени контроля, смене, сортаменте (марке стали) плавке, диаметре, толщине стенки, общем количестве забракованных труб, суммарной длине забракованньк труб, количестве труб, забракованных по определенному виду брака, процентном отношении общего количества забракованных труб к общему количеству проконтролированных труб и процентном отношении труб, забракованных по определенному типу брака к- общему количеству бракованных труб. После окончания прокатки партии труб информация о проконтролированных трубах из памяти мащины переносится на перфоленту (в период перестройки агрегата на прокатку другого сортамента). Суммарная обработка информации по идентичным партиям произво- дйггся в период профилактических осмотров трубопроводного агрегата. Формула изобретения Автоматическая контрольно-сортирово ная линия производства проката, содержащая устанавливаемые на производственно-технологическом участке преобразователи производственно-технологических циклов в электрические сигналы, связанные между собой посредством этих преобразователей транспортные рольганги, исполнительно-сортирующие устройства и устройства неразрущающвго контроля структуры и размеров проката.

от.дичающаяся тем, что, с целыо СОА 1щею1Я вспомогательных технологических средств и повышения достоверности и производительности при контроле , она сна&жена платформой для установки устройств неразрущающего контроля, подвижной в направлении, перпендикулярном направлению движения одного из рольгангов; дополнительными рольгангами для подачи к этим устройствам эталонных труб; манипулятором и фиксатором положения труб для продувки воздухом и контроля качества их полости до передачи на следующий рольганг, взаимодействующим с этим рольгангом бесконтактным измерителем длины труб, стабилизаторами ориентации труб относительно ттреобрас ователей устройств неразрушающего конт;;.-ля; устройствами маркировки труб магнитными метками, связанными с исполнительно- сортирующими устройствами; блоками автоконтроля работоспособности устройств нераэрушающего контроля и подключенными к выходам последних блоками цифровой индикации результатов контроля

Источники информации, принятые во внимание при экспертнзе:

1.Справочник под ред. Мак-мастера, Неразрушающие испытания, ч. 2, 1965 г., стр. 220-26О.

2.Авторское свидетельство № 468659, М., Кл. В 07 С 5/344, 1973 (прототип).

tVJ

I

I

fi

tu

It

5

C3 s

1

s

J

I

i

СЭ

I

iJ

fi If

of.

o S4

Hit

X

3

itiii

-I

-o о 1 I

1

E§

cs о

Ci