Линия поперечной резки рулонного материала

Линия поперечной резки рулонного материала

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в металлургии, машиностроении для поперечного раскроя рулонного материала на отдельные листы. Линия содержит установленные по ходу технологического процесса объединенные транспортным средством устройство для размотки рулона, устройство для порезки, листоукладчик и систему управления линией. Секции транспортного средства в зоне после порезки содержат неприводные ролики, размещенные между ними индукторы линейных асинхронных двигателей и датчики наличия листа. Индуктор каждой секции связан посредством системы управления с датчиками наличия листа упомянутой, предыдущей и последующей секций. Система управления содержит блок коммутации и блок управления, снабженный устройством для измерения и сравнения временных интервалов, а входы блока управления связаны с выходами датчиков наличия листа каждой секции, а входы - с блоком коммутации. Секции транспортного средства снабжены датчиками скорости, а блок управления содержит устройство для измерения и сравнения выходных сигналов датчиков скорости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в металлургии, машиностроении для поперечного раскроя рулонного материала на отдельные листы.

Основными требованиями к таким технологическим линиям являются сохранение качества поверхности раскраиваемого материала при обеспечении высокой производительности работы линии /особенно это имеет место в случае плакированных или полированных поверхностей, например, в авиации, оборонной промышленности/.

Известна линия для продольного и поперечного раскроя рулонного проката, содержащая расположенные по ходу технологического процесса объединенные транспортным средством, разматывающее устройство, правильную машину для ленты, валковое устройство для подачи ленты в зону порезки, специальные поворотные ножницы для порезки, листоукладчик с ленточным конвейером и систему управления линией. Транспортное средство осуществляет подачу ленты на заданный размер в ножницы, после чего система управления обеспечивает остановку отрезаемого конца ленты, включаются ножницы и производится отрезка листа. Затем приводится в движение транспортное средство, расположенное после ножниц, и осуществляется передача отрезанного листа от ножниц к листоукладчику. Далее транспортное средство подает ленту в ножницы и цикл повторяется /1/.

Недостатками указанной линии являются низкая производительность из-за необходимости остановки транспортного средства для выполнения реза и повышенный износ из-за частых включений выключения транспортного средства /валков/ до ножниц и ленточного устройства, транспортирующего отрезанный лист к листоукладчику.

Известна линия для поперечной резки рулонного материала /см. взятая заявителем за прототип Технологическая инструкция ТИ-105-П. "Порезка горячекатанных полос на агрегатах резки в листопрокатном цехе N 2", Череповецкий металлургический комбинат, 1987, с. 81 94, содержащая установленные по ходу технологического процесса объединенные транспортным средством разматыватель рулонов, листоправильные машины для ленты, летучие ножницы, листоправильную машину для листов, листоукладчик и систему управления. Транспортное средство до зоны порезки представляет собой валковые устройства, а транспортное средство в зоне после порезки выполнено в виде рольганга, состоящего из секций приводных роликов, каждая из которых снабжена индивидуальным электроприводом. Линейная скорость рабочей поверхности роликов первой после летучих ножниц секции больше линейной скорости подачи ленты в летучие ножницы, обеспечиваемой валковым устройством, а скорость вращения роликов каждой последующей по ходу перемещения листа секции больше скорости вращения роликов предыдущей секции.

Ускоренное перемещение листа после отрезки обеспечивается за счет: увеличения скорости вращения роликов первой секции относительно скорости подачи ленты в ножницы; увеличения скорости вращения роликов каждой последующей секции относительно предыдущей. Это гарантирует интервал между отрезанными листами при входе в листоправильную машину и листоукладчик /2/.

Эта линия имеет следующие недостатки.

Во время подачи ленты часть ее, находящаяся за зоной реза, перемещается с проскальзыванием относительно роликов /скорость ленты меньше линейной скорости рабочих поверхностей роликов/. Отрезанный лист перемещается по секциям с разными окружными скоростями: все точки листа в один момент времени имеют одну линейную скорость, а линейные скорости рабочих поверхностей роликов в точке контакта с листом разные в разных секциях. Это приводит к тому, что линейные скорости в точке контакта в каждый момент времени всех или нескольких секций роликов не совпадают с линейной скоростью листа. Следовательно, перемещение листа происходит с проскальзыванием относительно роликов. Это вызывает различные механические повреждения поверхности листов, например, нарушение защитного слоя окалины горячекатанных листов, царапины в случае плакированных или полированных поверхностей и т.п.

Наличие таких дефектов поверхности приводит к браку. При этом, вследствие длительной работы роликов с проскальзыванием наблюдается их интенсивный износ, что снижает долговечность транспортной системы и линии в целом.

Т.к. приводные ролики механически связаны с электроприводами и расположены последовательно со строго определенным шагом, лист при перемещении изгибается в промежутках между роликами /т.е. нежесткий лист "играет волной"и обкатывает жесткие ролики/, что приводит к его интенсивным колебаниям в вертикальной плоскости по всей поверхности. Это вызывает высокий уровень шума /до 120 дБ/, и неблагоприятные условия труда при работе линии.

В основу изобретения положена задача исключения механических повреждений поверхностей перемещаемых листов, значительного снижения уровня шума и повышения долговечности работы линии при обеспечении ее высокой производительности.

Поставленная задача решается тем, что линия поперечной резки рулонного материала содержит установленные по ходу технологического процесса объединенные транспортным средством устройство для размотки рулона, устройство для порезки, например, летучие ножницы, листоукладчик и систему управления линией. Транспортное средство выполнено с возможностью обеспечения перемещения материала после порезки со скоростью, превышающей скорость его подачи в зону порезки. Транспортное средство в зоне после порезки содержит неприводные ролики, размещенные между ними индукторы линейных асинхронных двигателей и датчики наличия листа. Индуктор каждой секции связан посредством системы управления с датчиками наличия листа упомянутой, предыдущей и последующей секций. Индукторы и датчики наличия листа связаны с системой управления с возможностью включения индукторов каждой секции от своего датчика не ранее, чем через промежуток времени после включения датчика предыдущей секции, необходимый для преодоления расстояния между двумя соседними датчиками с заданной скоростью. Индукторы и датчики наличия листа связаны с системой управления с возможностью включения индукторов каждой секции от своего датчика при выключенном датчике последующей секции.

При этом секции транспортного средства снабжены датчиками скорости, а индукторы связаны через систему управления с датчиками скорости с возможностью отключения индукторов секции при превышении заданной скорости листа.

Отличительные признаки заявляемого технического решения в совокупности с известными обеспечивают достижение более высокого качественного результата, а именно: сохранение качества поверхности раскраиваемого материала за счет исключения механических повреждений при высокой производительности линии. Это реализуется устранением проскальзывания рабочей поверхности роликов транспортного средства относительно ленты и отрезанных листов при их ускоренном перемещении за линией реза; значительное снижение уровня шума из-за отсутствия проскальзывания роликов относительно перемещаемых листов, а также и расположения неприводных роликов в шахматном порядке; повышение долговечности работы из-за отсутствия проскальзывания и повышенного износа роликов и приводов; надежность работы вследствие обеспечения перемещения листа в режиме "зеленой волны" и гарантированного интервала между листами.

Сущность предполагаемого технического решения поясняется представленными чертежами: на фиг. 1 показал общий вид линии, на фиг. 2 вид сверху фиг. 1, на фиг. 3 фрагмент электрической структурной схемы транспортного средства в зоне после порезки.

Линия поперечной резки рулонного материала содержит установленные по ходу технологического процесса объединенные транспортным средством 1 устройство для размотки рулона 2, листоправильную машину для ленты 3, летучие ножницы 4, листоправильную машину 5 для отрезанных листов, листоукладчик 6 и систему управления 7.

Транспортное средство 1 в зоне после порезки содержит секции 8, 9, 10 с неприводными роликами 11, между которыми размещены индукторы линейных асинхронных двигателей 12, 13, 14. Ролики 11 расположены в шахматном порядке /фиг. 2/. Секции 8, 9, 10 снабжены соответственно датчиками наличия листа 15, 16, 17 и датчиками скорости 18, 19, 20, установленными с возможностью взаимодействия с перемещаемым листом 21. Датчик скорости может быть выполнен, например, в виде преобразователя угловых перемещений фотоэлектрического типа ВТ 178, кинематически связанного с одним из неприводных роликов 11. Описанной конструкции может быть выполнено все транспортное средство 1 в зоне после порезки, в т.ч. листоукладчик 6.

Система управления 7 /фиг. 3/ содержит управляющую ЭВМ 22 и блок коммутации 23, составленный, например, из оптосимисторов типа ТСО.

В качестве управляющей ЭВМ может быть использована микроЭВМ, например, "Электроника К1-10". Датчики наличия листа 15, 16, 17 и датчики скорости 18, 19, 20 связаны с входами управляющей ЭВМ 22, выходы которой соединены с блоком коммутации 23. Последний подсоединен к сети трехфазного переменного тока с возможностью подключения к этой сети индукторов 12, 13 и 14. Таким образом, каждый индуктор, например 13, связан посредством системы управления с датчиками наличия листа своей секции, предыдущей и последующей, в частности 9, 8, 10. Причем, индукторы и датчики наличия листа связаны с системой управления с возможностью включения индукторов каждой секции от своего датчика не ранее, чем через промежуток времени после включения датчика предыдущей секции, необходимый для преодоления расстояния между двумя соседними датчиками с заданной скоростью. В частности, индуктор 13 через систему управления 7 связан с датчиками наличия листа секций 9, 8, 10 с возможностью включения от датчика 16 при выключенном датчике 17 последующей секции 10 не ранее, чем через промежуток времени, необходимый для преодоления расстояния между двумя соседними датчиками 15, 16 с заданной скоростью, превышающей скорость подачи материала в зону порезки.

Кроме того, индукторы связаны посредством системы управления с датчиками скорости с возможностью отключения индукторов секции при превышении заданной скорости листа. Так, например, индуктор 13 связан посредством системы управления 7 с датчиком скорости 19 своей секции 9 с возможностью отключения при превышении перемещаемым материалом заданной скорости.

Линия работает следующим образом.

Устройство для размотки рулона 2 и транспортное средство 1 осуществляют размотку рулона и подачу ленты через листоправильную машину 3 в зону порезки летучих ножниц 4. При этом неприводные ролики 11 вращаются лентой и линейные скорости ленты и роликов 11 в точках контакта совпадают. Летучие ножницы 4 производят отрезку листа от движущейся ленты. В момент реза лист 21 находится в положении, изображенном на фиг. 3. Индуктор 12 включен от датчика 15 и продолжает перемещать лист со скоростью, превышающей скорость подачи ленты в зону порезки, образуя тем самым все увеличивающийся интервал /зазор/ между перемещающейся лентой и отрезанным листом с большей скоростью, но линейные скорости листа и роликов 11 по-прежнему совпадают.

При перемещении листов бегущим магнитным полем, образованным включенным индуктором, могут иметь место колебания фактической скорости и, соответственно, интервалов между листами. Это может происходить из-за различных размеров, массы и фактических свойств листов, их неплоскостности, изменения воздушного зазора между индуктором и листом, колебаниями напряжения в питающей сети и ряда других дестабилизирующих факторов. Для нормальной работы линии необходимо обеспечить заданную скорость и гарантированный интервал между листом и лентой и двумя соседними листами во время их движения от летучих ножниц 4 к листоправильной машине 5 и листоукладчику 6. В предлагаемой линии это обеспечивается следующим образом.

Передняя кромка листа включает датчик 16 и сигнал поступает в управляющую ЭВМ 22, которая анализирует состояние датчика 17 последующей секции 10 и состояние датчика 15 предыдущей секции 8. Индуктор 13 включается по сигналу от датчика 16 при выключенном датчике 17, сигнализирующем о том, что зона для дальнейшего движения листа свободна. Если в момент включения датчика 16 окажется включенным датчик 17, то включение индуктора 13 не произойдет до момента выключения датчика 17.

Для обеспечения заданной скорости листа индуктор 13 включается по сигналу от датчика 16 после включения датчика 15 через промежуток времени, необходимый для преодоления расстояния между соседними датчиками 15, 16 с заданной скоростью. Если скорость превысит заданную и лист достигнет датчика 16 раньше заданного промежутка времени, то индуктор 13 не включится до его истечения. Лист притормаживается.

Если скорость листа на каком-то участке превысит заданную, то по сигналу от соответствующего датчика скорости, например, 19, система управления 7 отключает индуктор 13 и держит его в выключенном состоянии до снижения скорости листа ниже заданной величины. Затем система управления 7 включает индуктор 13, что обеспечивает поддержание скорости заданного значения.

Формула изобретения

1. Линия поперечной резки рулонного материала, содержащая установленные по ходу технологического процесса объединенные транспортным средством устройство для размотки рулона, летучие ножницы, листоукладчик и систему управления, при этом транспортное средство содержит секции с электроприводами и роликами, отличающаяся тем, что секции транспортного средства в зоне после порезки содержит неприводные ролики, размещенные между ними индукторы линейных асинхронных двигателей и датчики наличия листа, при этом индуктор каждой секции связан посредством системы управления с датчиками наличия листа упомянутой, предыдущей и последующей секций.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что система управления содержит блок коммутации и блок управления, причем блок управления снабжен устройством для измерения и сравнения временных интервалов, а входы блока управления связаны с выходами датчиков наличия листа каждой секции, а выходы с блоком коммутации.

3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что секции транспортного средства снабжены датчиками скорости, а блок управления содержит устройство для измерения и сравнения выходных сигналов датчиков скорости, при этом выходы последних связаны с входами блока управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3