Устройство для автоматической загрузки изделия в индукционный методический нагреватель

 

Изобретение касается управления индукционным нагревом и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других областях, где используются индукционные установки методического действия. Цель изобретения - повышение производительности. Устройство содержит взаимосвязанные между собой фотодатчик 6, датчик 9 перемешивания, делитель 10 импульсов, логический блок И 11 и двоичный счетчик 14. Благодаря введенным блокам разрешения счета 12, формирования задания входного заглубления 16, сравнения 15 и второго логического блока И 13, осуществляется контроль входного заглубления при загрузке изделий в индукционный нагреватель во время переходного режима "Пуск". 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4С 21 Р ll 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4377467/31-02 (22) 10.02.88 (46) 23.08.89, Бюл. М - 31 (71) Куйбышевский полит хнический институт им. В.В. Куйбышева (72) Н.И. Малешкин, А.А. Казаков, 3..Я. Рапопорт, Т-Л. Ромаданова, В.В. Руднев и О.Н. Турпак (53) 62.503.55(088.8) (56) Мелешкин Н.И., Руднев В.В., Руднев В.И. Система управления нагревом слитков цветных металлов в индукционном методическом нагре- . вателе. — Технология легких сплавов.

1984, Р 2, с. 44-47.

Авторское свидетельство СССР

1(- 1203120, кл. С 21 D 11/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ЗАГРУЗКИ ИЗДЕЛИЯ В ИНДУКЦИОННЫЙ

МЕТОДИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

2 (57) Изобретение касается управления индукционным нагревом и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других областях, где используется индукционные установки методического действия. Цель изобретения — повышение производительности. Устройство содержит взаимосвязанные между собой фотодатчик 6, датчик 9 перемешивания, делитель !О импульсов, логический блок И 11 и двоичный счетчик 14. Благодаря введенным блокам разрешения счета 12, формирования задания входного эаглубления, сравнения 15 и второго логического блока И 13, осуществляется контроль входного заглубления при загрузке изделий в индукционный нагреватель во время переходного режима "Пуск". 2 з.п, ф-лы, 3 ил.

1502639

ИзобреIonIIO отн 3сится к области

У11р 13ления и11дукпионн111.1 нагревом и может быть исполь 3< нана н металлургии, машиностроении и других областях, где и<г<ользуются индукционные нагревательные установки не11рерь1вного действия .

Цель изобретения — погышение производительности. 10

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического контроля входного заглубления в индукционном методическом г1агревателе, на фиг. 2 — структура блока раэреше- 15 ния счета, на фиг. 3 — схема блока организации задания входного заглубления.

Устройство (фиг. 1) содержит многосекционный индуктор 1, загрузка 20 заготовки 2 н него осуществляется толкателем 3, который совершает возвратно-поступательное перемещение между конечными выключателями 4 и 5 соответственно " Назад и Вперед

На входе в индуктор 1 с координатой, У равной координате установки конечного выключателя 4 "Назад", установлен фотодатчик 6. Фотадатчик 6, например фотореле типа ФРС-02, состоит из источника света и фотоприемника, которые размещены по обе стороны входного рольганга. При закрытии загружаемой заготовкой источника света на фотоприемник на выходе фотодатчика 35 формируется логическая единица, в противном случае логический ноль. Толкатель 3 через передачу, например цепь 7, связан с зубчатыми колесами

8, на оси одного из которых устанон- 40 лен датчик 9 перемещения с формирователем импульс<.н, например датчик перемещения типа ПДФ-01.

Выход датчика 9 перемещения соеди- 45 нен через делигель 10 импу:ьсов с вторым входом ло1 ического блока И 11, третий вход которого соединен с выходом блока 12 разрешения счета. Коэффициент деления делителя 10 импульсов устанавливаются таким, чтобы на 1 мм перемещения талкателя 3 на выходе делителя )О импу <ьсон формировался

1 импульс. Вых д б <ока 12 разрешения счета соедине«< первым входом второго,5 логического Гл<.к;1 И )3. Выходы логических блоков И )1 и 13 соединены соответстнен11< е 11< pI3) IM и вторым Rx<3 дами двоична< 3 3 четч11к» ) 4, который содержит четыре декады: 1-я декада миллиметры, 2-я декада — сантиметры, 3-я декада — десятки сантиметров, 4-я декада — метры.

Выход двоичного счетчика 14 соединен с первым входом блока 15 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 16 организации задания входного заглубления, первый и второй входы которого соединены соответственно с пенным и вторым выходами блока 17 задания, Причем информация на первом выходе блока 17 зада- ния соответствует L или L L g (фиг. I), т.е. расстояйию от места установки фотодатчика 6 до переднего торца выходной заготовки в установившемся нагреве, на втором выходе

1 — длина заготовки загружаемой партии. Задатчик каждого параметра содержит 4 декады: 1-я декада — миллиметры, 2-я декада — сантиметры,3-я декада — десятки сантиметров, 4-я декада — метры.

Блок 15 сравнения осуществляет сравнение информаций, поступающих от двоичного счетчика 14, т.е. текущей информации, и блока 16 организации задания входного заглубления, т,е. заданной информации. На выходе блока

15 сравнения формируется:

"1", если I nf.14 (I nf ) 6, "0", если I ng) 4 ) I nf )6, Выход фотодатчика 6 соединен с пенным входом блока 12 разрешения счета и вторым входом логического блока И 11, второй вход блока 12 разрешения счета, второй вход логического блока И 13 и третий вход блока 16 организации задания входного заглубления соединены с выходом формирователя 18 импульса сброса, например кнопкой т па ПК.

При возникновении режима Пуск"

Разрешение на работу устройства осуществляется при помощи формирователи

19 разрешения, например тумблера, выход которого соединен с третьим входом логического блока И 11.

Блок 12 разрешения счета (фиг.2) содержит триггер 20, логический блок И 21 и формирователь 22 окончания дозирования. В качества формирователя 22 окончания дозирования может быть использован тумблер, который переключается оператором на каждом темпе нагрева переходного

5 15026 режима . Логическая единиц» на выходе формируется при отраб< тке дозы энергии, а логический ноль — no окончании дозирования энергии. Выход формирователя 22 окончания дозирования со-.

5 единен с первым (счетным) нходом триггера 20,второй вход которого соединен с выходом логического блока И 21. Первый и второй входы логического блока И 2),являются первым и нторым входами блока 12 разрешения счета. Ин— версный выход триггера 20 является выходом 12 блока разрешения счета.

Блок !6 органиэации задания входного заглубления (фиг.3) содержит генератор 23 импульсов, дна двоичных счетчика 24 и 25 счета соответственно, два блока 26 и 27 сравнения, логические блоки И 28 и И-НЕ 29, фор- 20 мирователь 30 импульса пуска, например кнопка типа ПК и логический блок И 3).

Логический блок И 31 состоит из

I6 двухвходовых блоков логики И, т.е.

25 по одному на каждый разряд 4-декадного двоичного счетчика 25 деления.

Выход генератора 23 импульса соединен с счетными входами двоичных счетчиков счета 24 и деления 25. Выход двоичного счетчика 24 счета соединен с первым входом блока 26 сравнения, второй вход которого является первым входом блока 16 органиэации задания входного эаглубления, выход блока 26 сраннения соединен с входами генератора 23 импульсов и логического блока И-НЕ 29.

Выход двоичного счетчика 25 деления соединен с перными входами блока 27 сравнения и логического блока

И 31, причем выход каждого разряда двоичного счетчика 25 деления соединен с первыми входами соответствующего элемента И логического блока И 31.

"0", если I Nf25) I Nf Бл.s.)7-1

Логический ноль с выхода блока 27 сравнения через логический блок И 28 сбрасывает в нулевое состояние двоичный счетчик 27 деления.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на устройство в индукционном нагревателе 1 и на входном рольганге отсутствуют

4р заготовки.

Исходя иэ номенклатуры загружаемых изделий, т.е. длины заготовки

1 и расстояния Li,,при помощи блока 17 задания задаются эти исход45 ные данные, которые в дноичном коде поступают на входы блоков 27 и 26 сравнения блока 16 органиэации эацания входного заглубления.

50 При по-ощи формирователя 18 импульса сброса формируется импульс, который сбрасывает в нулевое состояние: через логический блок И 13 двоичный счетчик 14, дноичный счетчик

25 деления блока 16 организации saдания входного эаглубления.

Тиристор 20 блока 12 разрешения счета находится в нулевом состоянии, так как на выходе фотодатчкка

Второй вход блока 27 сравнения является вторым входом блока 16 органиэации задания входного заглубления, выход блока 27 сравнения соединен с первым входом логического блока И 28, второй вход которого является третьим входом блока 16 организации задания входного заглубления. Выход логического блока И 28 соединен с вторым- входом двоичного счетчика 25 деления. Выход формирователя 30 импульса пуска соединен с вторым входом двоичного счетчика

24 деления.

Выход логического блока И-НЕ 29 соединен с вторым входом логического блока И 31 причем второй вход каждого элемента И логического блока И 31 соединен с выходом логического блока И-НЕ 29. Выходы каждого элемента И являются одновременно выходом логического блока И 3) и выходом блока 16 организации задания входного заглубления.

Блок 26 сравнения осуществляет сравнение информаций, поступающих на его первый и второй входы, и на выходе этого блока формируется:

"1", если I iVf24 (I Nf Бл.э.)7-Ь, "0", если I Nf24 >iI Nf Бл.э ° 17-1 .

Если на ныходе блока 26 сравнения сформирована логическая единица, то генератор 23 импульсов работает, если логический ноль отключен.

На выходе блока 27 сраннения формируется следующая логическая информация.

"1", если I Nf25 I Nf Бл.з.17-1

1502639

Г) с>1>i> ()миl>;1! I . Io i iпi е с к ий fiоль (3 а г»тс пка в зоне фотодатчика отсутствует) . При иом>) пи формирователя 30 импульc;i пуска формируется импульс, который сбрасьп>ает в нулевое состояние двоичный счетчик 24 счета, на выходе блока 26 сравнения формируется логическая единица, так как I Nf сч.24 (I Nf Бл.з. 17-L, которая запускат генератор 23 импульсов. Импульсы поступают на первые входы двоичных счетчиков счета

24 и деления 25. Кроме того, логическая единица с выхода блока 26 сравнении .поступая на вход логического блока И-НЕ 29 формирует на выходе блока И 31 информацию, равную

15

Для виэуал»ного наблюдения за сформированш,>м входным эаглублением нулю.

Как только информация на выходе 20 двоичного счетчика 25 деления будет равна заданной длине заготовки загружаемой партии, на выходе блока 27 сравнения формируется логический ноль, который сбрасывает через логи- 25 ческий блок И-НЕ 28 двоичный счетчик 25 деления в нулевое состояние.

Эти циклические сбросы проходят, до тех пор,пока информации с выхода двоичного счетчика 24 деления и с 30 первого выхода блока 17 задания не совпадут на первом и втором входе блока 26 сравнения) на выходе последнего формируется логический ноль, который запрещает работу генератору 23 импульсов и на выходе блока И 31 формирует информацию, равную выходной информации двоичного счетчика 25 деления.

Информация на выходе двоичного 40 счетчика 25 деления равна остатку

А! от деления заданных . на 1, так как на вход Ilo(-тупило число импульсов, равное L, а блок 27 сравнения формирует импульс сброса после каждо- 45 го равенства состояния двоичного счетчика 25 деления и 1 (например, 7000 мм, 1 = 1100 мм, тогда

Al = 400 мм, фиг.1).

Информация с выхода блока !6 организации задания входного заглубления, т.е. Al поступ >ет на второй вход блока 15 сравнения, на выходе последнего формируется логическая единица, так как 1 Nf сч.14 = О, которая разрешает работу толкателя 3.

Л! вь>ход блока ll 31 логики через соответствун>щий дешифратор можно подключить на индикацию.

Затем на входной рольганг подается балластная заготовка и загружают ее в нагреватель 1 при помощи толкателя 3. При этом импульсы с выхода делителя 10 импу ьс в не будут поступать на первый вход двоичного счетчика 14.

При загрузке на второй рольганг первой рабочей заготовки формирователь 19 разрешения переводится в положение >Переходный режим, на выходе сформирована логическая единица, которая поступает на третий вход логического блока И !1.

При достижении передним торцем заготовки 2 4>отодатчика 6 на выходе последнего формируется логическая единица, которая поступает на первый вход логического блока И 11 и через логический блок И 21 на второй вход триггера 20 блока 12 разрешения счета °

При дальнейшем перемещении толкателем 3 заготовки 2 импульсы от датчика 9 перемещения через последовательно соединенные делитель 10 импульсов, логический блок И ll поступают на первый вход двоичного счетчика 14. Информация на выходе двоичного счетчика 14 равна в двоичном коде расстоянию отъ переднего торца. загружаемой заготовки 2 до, фотодатчика 6.

Как только передний торец загружаемой заготовки достигнет входного эаглубления установившегося режима для данной партии изделий, т.е. на выходе двоичного счетчика 14 сформирована информация, равная Al на выходе блока 15 сравнения формируется логический ноль, который, поспупая в схему 3 управления толкателем, запрещает перемещение.

По окончании доэирования энергии на индукторе 1 оператор при помощи формирователя 22 дозирования блока

12 разрешения счета формирует импульс, который переводит триггер 20 в единичное положение, т ° е. с инверсного выхода формируется логический ноль, который поступает через выход блока 12 разрешения счета.на четвертый и первый входы соответственно логических блоков И 11 и 13Двоичный счетчик 14.сбрасывается в

l 5)02639

В случае отключения и включения питания на устройство в момент загрузки заготовки, так как заготовка

2 находится в зоне фотодатчика 6, а 40 торец еще не достиг расстояния Al (фиг.l), все элементы памяти устройства (двоичный счетчик 14, триггер

20 блока 12 разрешения счета, двоичные счетчики счета 24 и деления 25 блока 16 организации задания входного заглубления) находятся в неопределенном состоянии. Для обеспечения входного заглубления установившегося режима перегрузки всех заготовок из нагревателя необходимо: аналитически определить расстояние Al, замерить текущее расстояние АО, вычислить А = Al-АО, определить фиктивную длину заготовки 1 =(L — ДА)/Т, где Т вЂ” целое число, Т = 7, 7000 мм, д А = 700 мм. При помощи блока 17 задания задается:

7000 мм, 1 = 900 мм.

И УХ! Г В() (II()JIÎÆ(((If Å ТC Ì ((МЫМ И Я ВЫ ходе блОкя 5 (!)яв((еииЯ фО1)ми!)уетсЯ логическая единица, которая разрешает переме(цение толкятеля 3 к конечному выключятелю 4 "Назад". При перемещении всего столба заготовок в индукционном нагревателе 1 импульсы с выхода датчика перемещения не поступают на первый вход дноичного счетчика 14, так как на четвертый вход логического блока И ll поступает логический ноль от блока 12 разрешения счета.

При достижении толкателем 2 конечного выключателя 4 "Назад" на выходе фотодатчика 6 формируется логический ноль, который поступает на первый вход логического блока

И 11 и запря()(ает поступление импульсов на первый вход двоичного счетчика 14 до тех пор, пока следующая загружаемая заготовка не достигнет эоны фотодатчика 6. Кроме того, логический ноль с выхода фотодатчика

6 переводит триггер 20 в нулевое положение через логический блок

И 21 блока 12 разрешения счета.

Логическая единица с инверсного выхода триггера 20 поступает на четвертый и первый входы соответственно логических блоков И ll подготавливая работу двоичного счетчика

l4 для разгрузки следующей заготонки, и работа устройства повторяется.

Зятем иоследовятельиость формирования Операций повторяется, кяк при нключении питания иа устройство.

По окончании на выходе блока 16 организации задания входного заглубления сформирована информация, равна 4 А, которая контролируется при доталкивании заготовки.

При включении толкателя 3 перемещение его с заготовкой происходит до момента, когда информация с выхода двоичного счетчика 14 не будет равна йА, после этого на выходе блока 15 сравнения формируется логический ноль, который запрещает перемещение толкателя Э. Работа устройства далее повторяется, но при перемещении толкателя 3 до конечного выключателя 5 "Вперед" провопится организация задания входного заглубления для загружаЕмой партии иэделий, т.е. для 1 и L.

Если питание было отключено в момент времени, когда загружаемая заготовка находилась вне зоны фотодатчика 6, то формирование входного заглубления и работа устройства аналогичны, как и в первоначальный момент.

При заполнении загружаемыми заготовками индукционного нагревателя т.е. при осуществлении выхода на установившийся режим, формиронатель

l9 разрешения переводится в.поло— жение, при котором на вход логического блока И 11 поступает логический ноль. Упрявление нагревателем переводится по температуре выходной . заготовки а загрузку изделий осу) ществляют по выходному эаглублению.

Изобретение позволяет автоматизировать процес загрузки изделий в индукционный нагреватель методического действия во время переходного режима "Пуск", обеспечивает наискорейший ввод н методический режим и соответственно способствует повышению производительности.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической загрузки изделия в индукционный методический нагреватель, содержащее блок задания, фотодатчик, датчик перемещения с формирователем импульсов, делитель импульсов, логический блок И, двоичный счетчик и формиро11

1 50263 ватель импульса сброса, причем датчик перемещения с формирователем импульсов соединен через делитель импульсов и первый вход логического блока И с первым входом двоичного счетчика, второй вход логического блока И соединен с выходом фотодатчика, третий вход логического блока

И соединен с выходом формирователя разрешения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено блоком разрешения счета, блоком организации задания входного заглубления, 15 вторым логическим блоком И и блоком сравнения, выход фотодатчика соеди, нен с первым входом блока разрешения счета, выход которого соединен с четвертым и первым входами первого и 20 второго логических блоков И соответственно, выход двоичного счетчика соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока организации задания входного эаглубления, первый и второй входы блока организации задания входного заглубления соединены соответственно с первым и вторым выходами блока задания, второй вход вто- 30 рого логического блока И, второй вход блока разрешения счета и третий вход блока органиэации задания входного заглубления соединен с выходом формирователя импульса сброса, выход второго логического блока И соединен с вторь1м входом двоичного счетчика.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок раз- 40 решения счета содержит формирователь окончания дозирования, триггер и логический блок И, причем выход формирователя окончания дозирования соединен с первым входом триггера, 45 второй вход которого соединен с

9 l2 выходом логического блока И, первый и второй входы логического блока И являются соответственно первым и вторым входами блока разрешения счета, инверсный выход триггера является выходом блока разрешения счета.

3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок организации задания входного эаглубления содержит генератор импульсов, два двоичных счетчика счета и деления, два блока сравнения, логические блоки И и И-HF., формирователь импульса пуска и блок логики И, причем выход генератора импульсов соединен с пе. вьли входами двоичных счетчиков счета и деления, второй вход двоичного счетчика счета соединен с выходом фсрмирователя импульса пуска, выход двоичного счетчика счета соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого является первым входом блока органиэации задания входного эаглубления, выход перво .о блока сравнения соединен с входами генератора импульсов и логическим блоком И-НЕ, второй и третий входы блока органиэации задания входного эаглубления являются первыми входами соответственно второго блока сравнения и логического блока И, выход логического блока И соединен с вторым входом двоичного счетчика деления, выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения и первыми входами блока логики И, второй вход. которого соединен с выходом логического блока И-НЕ, выход второго блока сравнения соединен с вторым входом логического блока И, выход блока логики И является выходом блока организации задания входного эаглубления °

l502639

Составитель А. Сергеев

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Редактор В. Данко

Заказ 5047/36

Тираж 530

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101