Устройство управления станом спиральношовной сварки труб

Устройство управления станом спиральношовной сварки труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii) 474408

ИЗОБРЕТЕНИЯ

iN АВ ТОР СИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.02.72 (21) 1751908/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опу бликовано 25.06.75. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 29.09.75 (51) М. Кл. В 23k 9/10

Государственный комитет

Совета й1нннстров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.75 (088.8) (72) Авторы изобретения Е. At. Антощенко, Ю. А, Воробьев, Ф. А. Загоняйко, А. Д. Игнатенко, Е. У. Карпов, В. Л. Либерман, В. Я. Ободан и М. А. Шевчук (71) Заявитель

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СТАНОМ

СПИРАЛЬНО-ШОВНОЙ СВАРКИ ТРУБ

Изобретение относится к сварке и может использоваться при производстве спиральношовных труб большого диаметра.

Известны устройства для телевизионного контроля различных технологических процессов, содержащие промышленную телевизионную установку, на фотокатод передающей трубки которой проектируется изображение кромок трубы и полосы в месте их схождения перед сваркой; измерительные сопротивления, включенные последовательно с кадровой (строчной) отклоняющей катушкой, усилитель кадрового (строчного) пилообразного напряжения; триггер, соединенный с выходом видеоусилителя и с выходом генератора кадровых (строчных) синхроимпульсов, схему совпадения, пиковый детектор, схему управления формующим устройством (положением сварочной головки) .

Однако использование известного устройства для управления станом путем измерения двух координат точки схождения кромок в направлении подачи полосы (координаты

«у») и оси трубы (координаты «х»), не позволяет обеспечить требуемую точность измерения.

Это обусловлено нелинейностью амплитудной характеристики усилителя пилообразного напряжения, нестабильностью коэффециента усиления этого усилителя, а также временной и температурной нестабильностью запоминающего устройства (пикового детектора).

Выход из строя отдельных узлов, например, в канале измерения координаты «у» может

5 привести к ложной информации о величине зазора между сравниваемыми кромками трубы и полосы в конечном итоге к браку изделия.

Кроме того, известное устройство обладает

10 низкой помехоустойчивостью срабатывания триггеров каналов измерения по входу видеосигнала.

Это может привести к ложным срабатываниям триггеров схем измерения координат

15 точки схождения кромок от влияни ряда помех, например освещенных частиц флюса, случайных рисок и царапин на полосе, полярность сигнала от которых соответствует полярности сигнала от вершины клинового за20 зора между кромками, что также ведет к браку изделия.

Цель изобретения — повысить точность и помехозащищенность измерения координат точки схождения кромок.

25 Это достигается тем, что выходы кадрового и строчного пиковых детекторов через резисторы соединены со входами соответствующих усилителей пилообразных напряжений. Выходы этих усилителей через формирователи и

30 ждущие мультивибраторы подключены к мо474408

3 дулятору кинескопа. Выход видеоусилителя соединен с одними из входов дополнительно введенных схем совпадения, другие входы которых соединены с выходами формирователей, а выходы дополнительных схем совпадения подключены к входам триггеров.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — принцип работы устройства.

На блок-схеме показаны кромки полосы 1 и трубы 2, проектируемые на фотокатод передающей трубки телевизионной камеры 3.

Предлагаемое устройство включает видеоконтрольное устройство 4, кадровые 5 и строчные б отклоняющие катушки, резисторы 7—

12, усилители кадрового 13 и строчного 14 пилообразных напряжений, формирователи 15 и 16, ждущие мультивибраторы 17 и 18, схемы совпадения 19 — 22, триггеры 23 и 24, пиковые детекторы 25 и 26, схемы управления

27 формующим устройством и схемы управления 28 положением сварочной головки.

Кадровые отклоняющие катушки 5, резисторы 7, 9, 10, усилитель 13 кадрового пилообразного напряжения, формирователь 15, жду IIIHH мультивибратор 17, схемы совпадения

19 и 21, триггер 23 и пиковый детектор 25 образуют канал измерения кадрового отклоняющего тока (канал измерения координаты

«у») .

Аналогичные элементы устройства образуют и канал измерения строчного отклоняющего тока (канал измерения координаты «х») .

Схемы измерения кадрового и строчного отклоняющих токов идентичны. Триггер 23 подключен к выходу генератора кадровых синхроимпульсов, а триггер 24 — к генератору строчных синхроимпульсов.

Поскольку оба канала измерения работают аналогично, то описание работы устройства будет сделано на примере измерения кадрового отклоняющего тока.

На фиг, 2 показана спирально-шовная труба 29, образованная путем изгиба полосы с последующей сваркой кромок 1 и 2 в месте

30 установки электрода технологической сварочной головки. Кромка 1 предварительно сопрягается с кромкой 2 в месте 31. Область вблизи сопряжения кромок подсвечивают снизу так, чтобы на фотокатод передающеи трубки проектировалось изображение клинового зазора, образованного этими кромками (чертеж 2 б). При этом ось передающей трубки располагают параллельно оси Л полосы.

Следовательно, направление «JL» кадровой развертки будет параллельно кромке полосы

1, а направление «х» строчной развертки перпендикулярно к ней. Измеряя координаты

«у» и «х» места сопряжения кромок 31 (вершины клинового зазора) по току, можно судить по величине кадрового отклоняющего тока о сопряжении кромок (с зазором или превышением) и подавать корректирующее воздействие в схему 27 управления устройством их сопряжения. По величине строчного откло5

65 пяющего тока можно судить о смеш,ении места сопряжения кромок вдоль оси трубы и подавать корректирующее воздействие в схему 28 управления сварочной головкой. При этом, если место 31 в процессе формовки перемещается ближе к месту сварки 30, то это характеризует увеличение зазора, если же место 31 перемещается в сторону, противоположную от места сварки 30, то это характеризует плотное сжатие кромок и нахлестку.

Схема измерения кадрового отклоняющего тока работает следующим образом.

Напряжение, снимаемое с резистора 9, включенного последовательно с кадровыми отклоняющими катушками 5, подается через резистор 7 на вход усилителя 8 кадрового пилообразного напряжения. На этот же вход подается через резистор 10 выходное напряжение пикового детектора 25.

Усилитель 13 имеет большой коэффициент усиления и работает с ограничением. Он выполнен с четным числом каскадов и не инвертирует входной сигнал. Если видеосигнала нет, схема совпадения 19 заперта и ее выходное напряжение равно нулю. Выходное напряжение пикового детектора 25 в этом случае равно напряжению опорного источника. Величину напряжения опорного источника выбирают так, что пилообразное напряжение, снимаемое с резистора 9 на входе усилителя 13, смещается почти полностью вверх.

При появлении видеосигнала, т. е. в момент, когда развертывающий луч, подчеркивая строки растра сверху вниз, достигает вершины клина (координата «у»), если схема совпадения 21 открыта, запускается триггер 23 и открывает схему совпадения 19. При этом напряжение на выходе пикового детектора 25 начнет изменяться, смещая напряжение на входе усилителя 13. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока напряжение на входе усилителя 13 в момент возникновения видеосигнала не будет проходить через нуль. При этом напряжение на выходе пикового детектора будет пропорционально напряжению, снимаемому с сопротивления в тот момент, когда развертывающий луч достигнет вершины изображения кромок 1 и 2. Таким образом, по показанию вольтметра можно судить о координате «у» точки схождения кромок, а напряжение, пропорциональное этой координате, подавать в схему 27 управления формующим устройством.

Для того, чтобы повысить помехоустойчивость измерения координаты «у», схема совпадения 21 открывается незадолго до появления видеосигнала. Это обеспечивается тем, что на выходе усилителя 13 включается формирователь 15, который срабатывает при прохождении выходного напряжения усилителя 13 через уровень несколько больший, чем напряжение, при котором запирается схема сов и а дени я 19.

Таким образом, формирователь вырабатывает импульс, который открывает схему сов474408

I;адения 21 только вблизи вершины клинового зазора. Благодаря этому, случайные сигналы и шумы, возникающие в нераоочем промежутке времени, не вызывают срабатывания триггера 23.

При изменении положения места схождения кромок трубы и полосы изменится положение видеосигнала, при этом будет изменяться и выходное напряжение пикового детектора, изменяя и момент срабатывания формирователя, и передний фронт импульса формирователя всегда будет несколько опережать появление видеосигнала, т. е. строб будет

«следить» за видеосигналом.

Для контроля за правильной работой устройства импульс формирователя 15 используется также для получения яркостной отметки.

Для этого передним фронтом импульса формирователя 15 запускается ждущий мультивибратор 17, который вырабатывает импульс подсвета длительностью в одну строку. Этот импульс через выходной каскад подается на модулятор кинескопа и образует светлую горизонтальную полосу, которая при нормальпой работе канала всегда совпадает с вершинои клина независимо от ее положения па растре.

При измерении координаты «х» ждущий мультивибратор 18 вырабатывает импульс длительностью в один элемент разложения и через выходной каскад также подается на модулятор кинескопа, образуя на экране В1 У вертикальную полосу, которая при нормальной работе совпадает с кромкой полосы.

Предмет изобретения

1. Устройство управления станом спиральIIo-шовной сварки труб, содержащее промышленную телевизионную установку, измерительные сопротивления, включенные последовательно с кадровой и строчной отклоняющими катушками, усилители строчного и кадрового ш|лообразных напряи ений, триггерьц соеди10 пенные с выходом видеоусилителя и с выходом генератора строчных и кадровых спнхроимпульсов, схемы совпадения, пиковые детекторы, схемы управления формующим устройством и положением сварочной головки, 15 отличающееся тсм, что, с целью повышения точности, выходы строчного и кадрового пиковых детекторов через резисторы соединены со входамп соответствующих усилителей.

2. Устройство по и. 1, отличающееся

20 тем, что, с цель|о контроля за исправностью устройства путем формирования вертикальных и горизонтальIIIIx яркостных отметок на экран

ВКУ, совпадающих с изображением точки

cхождения кромок. выходы усилителей через

25 формирователи и ждущие мультпвибраторы подкл|очсII=I к модулятору кинескопа телевизионной установки.

3. Устройство по пп. 1, 2, от л и ч а ю щеес я тем, что, с целью повышения помехоустой30 чивости, выход видеоусилителя соединен с одним из входов допол штельно введенных схем совпадения, другие входы которых соединены с выходами формирователей, а выходы схем совпадения подключены к тригге35 р ам.

474408

Фиг 7

Составитель В. Катин

Текред Т. Миронова

Корректор Л. Орлова

Редактор Л. Народная

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2321/9 Изд. № 816 Тираж 1061 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5