Электромеханическое устройство управления летучими ножницами

Электромеханическое устройство управления летучими ножницами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 473574

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.12.71 (21) 1727456/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 04.09.75 (51) М, Кл. В 23d 25/16

В 21с 51/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.967,3 (088.8) (72) Автор изобретения

В. П. Мазунин (71) Заявитель

Свердловское отделение государственного проектного института

«Тяжпромэлектропроект» (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТУЧИМИ НО)КНИЦАМИ

Изобретение относится к устройствам для управления автоматизированными летучими ножницами прокатных станов и различных агрегатов для обрезки мерных концов и мерных длин движущегося металла на синхронной с ним скорости.

Известные устройства, построенные на электромеханических узлах (сельсинах и тахогенераторах), имеют сложные переключаемые кинематические редукторы, необходимы" для регулировки мерных длин, неудобны при применении для обрезки мерных концов, что приводит к усложнению электрических схем и ухудшению точности работы, имеют низкую точность из-за люфтов и из-за необходимости в изменении масштаба при регулировке мерных длин, которая в свою очередь оказывается ступенчатой и затрудняет использование устройства в системе комплексной автоматизации (например, безотходность раскроя).

В описываемом устройстве благодаря соответствующему включению измерителей исключается необходимость в муфтах и переключаемых кинематических редукторах, достигается универсальность при высокой точности с использованием преимуществ электромеханических устройств (отсутствие дрейфа, высокая надежность, простота реализации).

Структурная схема устройства приведена на чертеже, где 1 — сельсин-датчик перемещения металла; 2 — дифференциальный сельсин; 3 — сельсин-датчик перемещения но5 жей; 4 — стопорный сельсин — индикатор исходного положения ножей; 5 — серводвигатель; 6 — тормоз электромеханический;

7 — тахогенератор — измеритель скорости металла; 8 — тахогенератор — измеритель ско10 рости ножей; 9 — двигатель; 10 — регулятор скорости; 11 — регулятор тока; 12— силовой преобразователь; 13 — блок логики с нуль-индпкаторамп; 14 — фазочувствнтельный выпрямитель; 15 — управляемое реле

15 времени; 16, 17, 18 — нелинейные преобразователи; 19, 20, 21, 22, 23. 24, 25, 26, 27, 28— ключи; 29 — механизм ножниц; 30 — механизм измерителя перемещения ножей; 31— направление движения металла; 32, 33 — дат20 чики наличия металла перед ножницами;

34 — датчик полок«ения ножей в момент реза;

35 — командные входы; 36 — блок измерения отклонения ножей от точки реза; 37 — ключ.

Схема предлагаемого устройства отличает25 ся от известных тем, что в ней дифференцнальHû сельсин, находящийся Hà одном валу с механическим тормозом и серводвигателем, включен между сельсин-датчиком и приемником, а серводвнгатель включен через пере30 ключатель па разность напряжений тахогене473574

40

50

65 раторов-измерителей скорости металла и ножниц, благодаря чему управление становится возможным с помощью ключей и нульиндикаторов без сложных переключаемых кинематических связей и вычислительных устройств с непрерывным контролем по пути и скорости. В качестве тормоза возмо>кно использование шагового двигателя, например, типа ШД-4 или ШД-6А.

В исходном положении ножницы неподвижны, ключи 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 28 разомкнуты, ключ 24 замкнут, а ключ 27 замыкает цепь тахогенератор 7 — тахогенератор 8— серводвигатель 5. Серводвигатель 5 вращается синхронно с тахогенератором 7, вращаег дифференциальный сельсин2так, что результирующий угол рассогласования между последним и сельсин-датчиком 1 перемещения металла равен нулю. Это состояние фиксируется стопорным сельсином 4, подключенным через ключ 24 к сельсину 2 и сельсин-датчику

3. Последний удерживает ножи в исходном положении.

В момент подхода металла к датчику 33 подается команда в блок логики 13 с нуль-индикаторами на пуск ножниц. При этом замыкается ключ 19, через который от входов 35 задается длина отрезаемого конца. Производится выдержка времени, например, с помощью управляемого от тахогенератора 7 реле времени па пуск. В момент срабатывания нуль-индикатора в блоке логики подключаются входы через ключи 21, 23. Поскольку сигнал через ключ 21 равен сигналу через преобразователь 16 в момент пуска, немедленно подается команда на включение ключа 26 и отключение ключа 24. Напряжение от тахогенератора 7 подается на вход регулятора скорости 10, происходит пуск с динамическим током (моментом), обусловленным нелинейностью преобразователя 18, которая выбирается, например, из условия постоянства пути разгона ножей от нуля до заданной скорости.

При разгоне уменьшается разность напряжений между тахогенераторами 7 и 8, что приводит к замедлению вращения серводвигателя 5 и сельсина 2, так что за время разгона угол поворота сельсин-датчика 1 равен сумме углов поворота сельсина 2 и сельсиндатчика 3. Этим устраняется перерегулирование при пуске и обеспечивается нелинейная зависимость между рассогласованием по скорости и рассогласованием по пути.

При переходе на синхронную скорость с помощью нуль-индикатора в блоке логики производится переключение ключа 27 и включение ключа 25. Серводвигатель 5 затормаживается, сельсин 2 неподвижен. Вращение сельсин-датчика 1 передается через сельсипдатчик 3 на механизм ножниц 29, ножи движутся синхронно с металлом и производят порез в заданном месте.

В момент реза перед отработкой мерной длины срабатывает датчик 34, происходит следующее переключение: ключи 19 и 21 размыкаются, ключи 22 и 28 замыкаются, ключ

25 размыкается, ключ 27 переключает серводвигатель 5 в контур с тахогенераторами 7 и 8.

Согласно сигналу V>, подаваемому через ключ 28 на вход регулятора 10, происходит увеличение (обгон) или сни>кение скорости ножей механизма но>книц 29 до момента, когда разность напря>кений между тахогенераторами 7 и 8 будет равна (с учетом нелинейной связи преобразователей 16, 17) сигналу, подаваемому через ключ 22. Этот момент соответствует половине рассогласования, которое необходимо отработать при заданной мерной длине, и фиксируется нуль-индикатором в блоке логики 13. В момент срабатывания нуль-индикатора ключ 28 размыкается, происходит восстановление рабочей скорости с помощью сигналов обратной связи по пути и скорости. При этом сельсин 2 изменяет свое положение относительно сельсин-датчиков 1 и 3 соответственно направлению отработки, благодаря чему перерегулирование по скорости равно нулю. Иначе говоря, узел сельсина

2 и серводвигателя 5 на одном валу выполняет роль функционального преобразователя, необходимого для устранения перерегулирований при отработке заданного рассогласования.

Порез мерных длин производится с одинаковой отработкой независимо от конструкции ножниц, которая учитывается в блоке логики 13. Причем рассогласование для ножниц с электроприводом пропуска реза должно задаваться не более определенной величины, рассчитываемой для превышения и снижения скорости при отработке в пределах одного оборота ножей. В случае больших рассогласований, их величина разбивается на кратные длине окружности и некратные отрезки, а ножницы должны работать с пропусками реза, число которых подсчитывается в блоке логики 13. Остаток — некратная длина должен укладываться в допустимые пределы. Для принятия режима работы эти пределы (при отработке в зоне одного оборота ножей) составляют — 0,41 —:+1,0 длины окружности ножей, т. е. при этом возможно непрерывное регулирование длины в большом диапазоне.

В момент срабатывания датчика 32 от заднего конца блокируется узел блока логики

13, работающий на порез мерных длин, т. е. запрещается подача команды от датчика 34 в этот узел. Происходит порез последней мерной длины, а в момент реза сигнал от датчика 34 подается на узел управления торможением. При этом ключ 22 разомкнут, ключ 21 замкнут, ключ 26 разомкнут (ключи 19, 20, 25, 28 разомкнуты), ключ 27 включает серводвигатель 5 в контур тахогенераторов 7, 8.

В момент срабатывания датчика 33 от заднего конца ножи могут оказаться в исходном или не в исходном положении (не достигнут исходного положения), но благодаря связи

473574

30 тахогенераторов 8, 7 и ключа 21 со входом блока логики 13 поло>кение ножей контролируется на входе нуль-индикатора.

Вращение сельсина 2 ускоряется, что обеспечивает заданный закон тормо>кения с остановкой, если она произойдет, без перерегулирования. При этом производится отсчет задаш1ой мерной длины заднего конца, аналогично отсчету мерной длины переднего конца.

После отсчета срабатывает нуль-индикатор, разрешающий сравнение оставшегося пути ножей (от тахогенератора 8 через преооразователь 17) с заданным через ключ 21 и преобразователь 16 от тахогенератора 7. В момент равенства нулю их суммы (с их знаками) срабатыванием нуль-индикатора фиксируется MQMeíò Окончания торможсl!ня. Вк,7!очается ключ 26, начинается разгон до синхронной скорости.

При переходе на синхронную скорость результирующий угол поворота сельсина 2 будет таким, что выход на синхрош1ую скорость произойдет без перерегулировация (благодаря нелинейной связи между напряжением тахогенераторов 7, 8 и углом поворота сельспна 2). Сельсин 2 остановится и зафиксируется с помощью серводвигателя 5 (ключ 27 замкнет последний) и тормоза 6 (замыкается ключ 25).

Ножи будут синхронно двигаться с металлом, и произойдет порез в заданном месте.

После пореза вновь будет дана команда ня торможение, которое произойдет с остановкой, аналогично вышеош!саги!Ому. сслн передний конец !!овой заготовки не подойдет к датчику 32.

Сраоатывание датчика 32 до момента реза или в момент реза означает работу ножниц с тормо>кением без остановки; сраоатывание датчика 32 после реза означает, что привод успеет остановиться, и новый цикл реза будет начат только по I.омянде От дятчи! я 33.

Далее цикл может повторяться по одному пз вариантов, возмо>кных прп порезах. Ножницы будут производить порез мерны.;. концов п длпи как с остановками, так и без остановок, а также как с проплесками, так и без пропусков реза.

Предмет изобретения

Электромеханическое устройство для управления летучими ножницами, содержащее сельсин-датчик, приепшк, дифференциальный сельсин, блоки регулировагн!я, нел1гнейные преобразователи, ключи, тахогенераторы, серводвигатель с тормозом, блок логики с у,-ь-индикаторами, датчики положения ножей и металла, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, надежности и расширения диапазона регулирования длин, дифференциальный сельсин включен между ссльсип-датчиком и приемником и установлен ня общем валу с серводвпгателем, который включен через переключатель на разность напряжений тахогенераторов.