Изобретение относится к трубосварочному производству и может быть использовано при изготовлении сварных труб широкого сортамента. Цель изобретения - повышение точности и надежности сортировки труб на годные и дефектные. При изготовлении бесконечной сварной трубкой заготовки 2 после сварки ее разрезают пилой 1 на заданном расстоянии от дефектоскопа 3. После этого мерные трубы 4 движутся к сбрасывателям 5, которые в зависимости от команды сбрасывают трубы 4 в карман годных 6 или бракованных 7 труб. Команда на сброс от дефектоскопа подается с подбираемой заданной задержкой во времени, учитывающей, что на участке между дефектоскопом и сбрасывателями 8 может находиться неодинаковое число труб в зависимости от того, приходится ли обнаружение дефектов на начало или конец трубы после порезки заготовки 2. Это обеспечивает исключение попадания брака в годную продукцию и годных труб в карман брака. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е ГКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 B 21 С 37/08
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4683461/27 (22) 27.04.89 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (71) Уральский научно-исследоеетельский институт трубной промышленности (72) Ю. Н. Андрейцев, В, Л, Дылдин, B. Г.
Миронов, А. И. Белинкис, Н. Я. Воронин и А, Б. Ламин (53) 621.774.21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1269873, кл. В 21 С 37/08, 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ
ТРУБ (57) Изобретение относится к трубосварочному производству и может быть использовано при изготовлении сварных труб широкрго сортамента. Цель изобретения— повышение точности и надежности сорти. ЙЗ, 1669606 А1 ровки труб на годные и дефектные, При изготовлении бесконечной варной трубной заготовки 2 после сварки ее разрезают пилой 1 на заданном расс1оянии от дефектоскопа 3. После этого мерные трубы 4 движутся к сбрасывателям 5, которые в зависимости от команды сбрасывают трубы 4 в карман годных 6 или бракованных 7 труб.
Кома нда на сброс от дефектоскопа подается с подбирлемой заданной эадесжкой во времени, учитывающей, что на у астке между дефектоскопом и сбрасывателями 8 может находиться неодинаковое число труб в зависимости от того, прихсдится ли обнаружение дефектов на начало или конец трубы после порезки заготовки 2, Это обеспечивает исключение попадания брака в годную продукцию и годных труб в карман брака 2. ил.
1669606
Изобретение относится к трубосварочному производству и может быть использовано при изготовлении сварных труб широкого сортамента.
Целью изобретения является повышение точности и надежности сортировки труб на годные и дефектные путем. расчета npot II; —: а «ром -.Ои o i момента обнаружения ,1О момента сбрасывания дефектной pv 1-.:.-арм«н брака, . хаза:41«ая цель достигается тем, что в
I.Inooбе изготовления сварных труб, включагощем последовательно сварку встык конце; рулонов ленты. формовку и сварку бесконечной ленты в БСТЗ, непрерывную дефексоскопию БСТЗ, разрезку последней на срубы мерной длины и автоматическое
Отбрасывание дефектных труб при пакетисoo«31«III: при обнаружении дефекта на
1,« T i .к«.«руки моме111 1«одачи сигналэде,1е- г ..; ОО.«11с,«ромежуток времени, истек1«1." . з момент подачи с««гнала .;-,." . тС«СК-сПОМ С 1 ОМЕ1«1а ОКОНЧаНИЯ ПО;,ner.»с о реза, и подак с команду нэ сброс русь в карман брака в маме «т времени, Опоедеаенныи:«11омощь,о ниже подробно
С IÈ"а::НОГО 3<1ГОР11гМа На 0CНОВЕ ИСПОЛЬЭО1«: о .oих выше зфик:прованных проме .у. :II гре1«ень и конструктивных и х."11-«ог««чес,,1х парамесров трубосвароч1 тэ1«. с,—, о<,;; „«:"-дус1«а«рис«ает сброс в кар,, и .;,: :.- то",ькс. т""х 1руб, нэ ко1орые cpeIIoopan д-, екав;1 Оп Ав1ома.ическое
«;,ь,1;- ь«а1.1 ««дефектн.>й трубы происходит но Огда, когда между дефекто.ко..-.:;" .. «е=том сбрсl(à уменьшается не с",ос о.!;:Ой 1рубы, r-à как в .-..том случае
;.1 1-,«л на -. рзс, оже- бь ть передан без «с.!Ii 1)« . :«: 1,л 1 на У к «3 «Р«1с«M ) ч. 1" ткв наУО ь К: «Я I- 2! .О".ЬКО ТРУД, d сдКЖР НЕСКОЛЬКО мер —" Б Г, го ес. срубы, предшествую;.:.ф-"к : -..й, д« . . =1 Ьь«-.ь у«оже««ы е харман f.o;;., 1,1х. таким Образом, между Об1аружо1гием фе1.тэ и сменой режима работь: сбрасывателей должен быть
Определенный промежуток времени. Такая задержка во времени, подбираемая зкспер11ме««тэльно, обычно и не учитывает того, что 1«а рассматриваемом участке может на о„",èòf,r::l неодинаковое число труб в зависимсг".«О« огс«, правд -;тся .и после порезки на нэ«эло или на конес, трубы обнаруженный дефект Поэтому нсогходимо знать точное вог.мя сбрасывания р,зф"..к1ной трубы. Для
: того достато-л«О сопоссавить момент обнаОужени,«дефек«а с. моментом окончания рез, по=ледней трубы. Ниже это будет
fonpoFHo доказано
5 t0
На фиг. 1 схематично представлена схема линии стана от дефектоскопа до сбрасывателей; на фиг. 2 — одна из возможных блок-схем автоматической сортировки труб по предлагаемому способу.
Способ осуществляют следующим образом.
Пила 1 заканчивает реэ БСТЗ 2, движущейся со скоростью v«, на расстоянии Р, от дефектоскопа 3, после чего труба мерной длины 4 движется со скоростью vrp к сбрасывателям 5. В зависимости от команды сбрасыватели сбрасывают трубу в карман годных 6 или дефектных 7 труб, как только передний конец трубы коснется конечного выключателя 8. Цикл изготовления каждой трубы Т длится бр
vce
Рассмотрим работу линии в течение периода. Передний конец БСТЗ 2, образовавшийся после окончания реза, перемещается за время Т от точки, соответствующей расстоянию 1 от дефектоскопа 3, до точки, соответствующей расстоянию f+(rp. Наначало периода между дефектоскопом 3 и летучей пилой 1 укладывается К мер (К равно
ЦЕЛОЙ ЧаСтИ ЧИСЛа — ). ПРИ ЭТОМ 1к-КЬр ЕСТЬ
Crp та часть очередной меры, которую дефектоскоп 3 успел проконтролировать на начало рассматриваемого периода. Следовательно, дефектоскоп в течение периода проверяет оставшуюся часть trp (fv,-Khp) очередной меры и часть к — Кбр следующей.
Сумма данных длин равна очевидно 5р. Таким образом, в течение периода дефектоскоп переходит с одной меры на другую, т. е, между передним колцом БСТЗ и дефектоскопом в начале периода укладывается
К мер, а в конце К+1. Чтобы найти, какое число мер укладывается, нужно знать, где находится в момент подачи сигнала дефектоскопом передний конец БСТЗ Так, при длине порезки 6 м, мерная длина и есть б м, на участке (,-10 м эта мера целиком укладывается один раз, следовательно, К=1, Величина К принимает естественно только целочисленные значения и зависит от конСтРУКтИВНОГО ПаРаМЕтРа СтаНа 1к И МЕРНОЙ длины, на которую производят порезку
БСТЗ, т. е, если пореэку производить на длину 3 м, то при том же 1к=10 м,К было бы равно 3. Величина К характеризует статику, т. е. с динамикой процесса не связана. Однако, рассматривая последнее. следует придать величине К более широкой смысл. А именно К вЂ” число мер, укладывающихся на
БСТЗ между дефектоскопом и передним концом БСТЗ в начале периода (когда передн(лй v нец БСТ 1 оf 1г<ф K! ... о«а )ла»< на P,), а также .. r .,(I ча(,;".;, )I I(d . (д; движущимся передни;л кони )м !) .(,3 (! де фекTоскопОM ук;<,iд,,paå)с= м;.Нее дну: Мрр для рассматриваемого f)ps)t tt!p;- ", - да р i(СтОяНИЕ МЕжду ПЕрод»ь(1М»;О»<цз(Б, Г".; И
ДЕфЕКтОСКОПОМ ДОС;<лен(а .1 „."1() .О, iia периода количесrt)o ;en> м;р,: (i, 4 и, стоянно оавно . »)Onн<..,vr! ":..Ои.,вгдилась на трубы длина.л по . м, ro f(4()д(а соответствует о)делся)к) 01 ово(1 I>vk ь -.. с
БСТЗ, при этом вновь .<;- г е(. манное копи-(ес-вс,:! (;<- ., т.ПЕРЕМЕННОЕ Vr>RИ <ЕСTE 0: .,10 I Х. Зая., ки обозначено и.
КОЛИЧЕСТВО << "Рь<Х ) ".: /К:i <, i i", t<<1Хся между передним к.! <(-.... Г) и 1 тОСКОПОМ На . л< i:I -,, гвап; дефектоскопом, позво: я(. Ог,(,.)i.i <е „; ложение в линии стана ()вреднего,,о»(„,„де фектной трубы (точ»<ее a < 0(0;1.-;;. т;. »iа () (1 в кОтОрОм буде. i)1)ои !»)< д .i< <).:., ние готовой трубы, г(э".дш(..-<)Vю, .;/(, . гной). Отождесtt.ftяя (Ослед! ес с движущейся точкot; скo(1()<.ть к(fopo)! Из!)< стна, легко определить )10)л<:Hr e;)OMr (и, Когда ОНд ДОСТИГ HОT К;, (<= Чti ОI () ВЫ К<) Ю (Е< « .-, Ч и будет проиэведе < сброс ip/»:ы в io) и.)и иной карман.
ВОЭВОакц <яСЬ НЕМ<(ОГО Н Э Эад, С,(.. . "-.I )Ã.r вн1)мание и Ha:о, чтс для 0 ><)ид и« . Ир il необходлмо и;,()ста-,о но э! ь ь в <1.))1 .:!подачи сигнала пе.1>ек(<::..<, M ., ест".(<»4 с между передн(лм: !.»<(., 1,: — 1 ... /.,..ô то с Опом. (но Ога<3 ния того пути, лоl p». i !)< ш-.. ««(,(-дн. и конец БСТЗ с момента сво ;0 0(l»)азо (эни« (КОНЕЦ РЕза Ha«E3
ПсдаЧИ СИГНаЛа дЕфЕК ГОСКО:; )М, Этот П;ть в свою очередь ра Jе((и; iI! «д(э(((10 скорости чсв на промежуток в, 0!.IC: и ме>кду ),онцом реза и сигнала)л дел е т.. 0»:".)а
Если после GKoH4a«.iÿ;>r:Ça д <1ектоСКОП подал cv(Han через !lprмп t.(, fo) ",ередний
КОНЕЦ БСТЗ Пт двфЕКТС С«-,i: .<акод;;т-.. Н;:
РаССТОЯНИИ,4V,е„т„, т . О:«(Ро! Е;-.;) -..
vrt)tg. ЧтОбы OPp<-(11<1:.i;3 «;<0 i, » 0Rt) сл„ ду<с
ЩЕй МЕРЫ ДЕфв:; го<.КО(<У,"Ул<,0 t
C p — (fp — К1 Ä) (S 1(„, Т« — — — — — — — — =- — - - Е с г< !
)/с в
-1вжДУ ДвфЕКТОСКОПОМ И ПЕРЕДНИ)л
t< )<((vÎtlof укладывается fl мрр. Тогда
"((сто t
1О „."; (<;е»в or дефек)оскопа. Г!ри отрез«е д, ектной трубы ее IIPредний конец будет ((эх1д<1ться на расстоянии t»- Ã< от дефек10. I(utla. Следовательно, рассматривае;100 место на БСТЗ со скоростью v,в
15 ц.;.-.: о.-ройтиov" Гi+Г,„-(Г,-ot .»iv«t,)= г))() р vr«tg, Полное время. по ис течении ко I Орого с мо:лента обнару. :е», ия .,ефект а дефектная труба !
" аж . » с я про ) ив сб рас ывателей, cocta,!((1,-(-п) (<р -) vс,е „,, t --((p + Ьр) iс«VTI
1: ги;(образом, eCnI4 (1(, t . ) !« р - ), Vñ« гд К «1(:ло целых мер, укладываю(цихся н," Ь(. I, >1 между дефектоског(ом l1 )лестол1
>к, н ания реза, то вместо и необходимо подстав(<ть в выведенную формулу К. Если
f,,>t,. то OMecro и необходимо подставить
-c <, К: 0",et
:.<)Г>;(сывагепям они должны быть готовы к брасе
010 ета, совмещенным с концом последнего во f.ремени pe: неvoTopovt "абсолютной" шкалы отсчета в()(».л10)4и. <акая шкала необходима для pac<;Mi и <)е)(ия, так как форл1ула для t выведена условии, ч-о г. каждым Оезо)л начинает(.я -<0»)ы<й ОтСчЕт врЕмЕни, а СбраCûватЕл.1
<) >1 о»личать труГ)ы, одновременно находящиеся в линии стана, друг от друга только в Об<цей! системе отсчета времени. Гаким образом, команду на сброс дефектной трубы надо подать в "абсолю<.ной" системе отсчета времени в момент (1 > (Р чсВ
;<ен(ению дефектной трубы командой на сброс. равному половине периода. Величинэ коэффициента может быть подобрана
/tnR конкретного стана и того условия, что при слишком малой его величине команда
1669606 может запозд.-. ь, а при слигнком большой
- оказаться преждевременной, 4ем точнее порезка и выше быстродействие злементо;l системы, тем шире интервал выбора зто о козффициента. Крайние же зна«ения 0 и 1. 5
В общем же виде формула принимает следующий вид:
,.и ) р "- и tg 1 k тр, +%) 7св тр
Еассмотрим работу блок-схемы автоматической сортировки труб (фиг, 2), Р блок 9 помещена исходная информация в виде независимых параметров; v,>, v ð, t, . тр и зависимых. К - целая часть 15
11-1М тр (K чл ла —,— и tg — -, B момент р Ч<я ;Ончания реза в блоке 10 с начинается ото ет вре лени. Отметчик времени 11 ведет > Ъ
ОтСЧ.т абСОЛЮтНО О" ВРЕМЕНИ.
/. 0
fipl подаче д сЬектоско ом сигна",а О дефа«те на БС13 с блока 10 в блок 12 ис
От. .- гика 1 в блol 1.> пе„,дается соответствую ций момент г ре ен,п tg и tg;>, в блоке
12 tg!..раь йаается с, tn. полученным из блока
9. Если выполняется неравенство тч,. то блок 11, ссчитыв, ет время (1+ l1 ) (,„— v„ t9 C -- jl a + Г;р) l p
"СП Чтр е подет вал яЯ К, Взятое из блока 9, Вмеc го п.
Г с п,неравенство не выполняется. то 1 ., взя. Ому из блока 9, добавляется " и в фопмулу
) "! ра(.
8 блоке 15 результат расчета складывается с t„., азя гым из отметчика 3 времени в момент обнаружения дефекта. блок 16 сравнивает результат расчета с
° одержимым ячеек 7, 7", 7"..., 7 . Если результат отличается от всех тех. которые
4Г) содержатся в я ейках, то его запоминает
ОДна из свободных ячеек. СвобОДная ячейка
«сгь всегда, так как общее количество ячеек
<-.оот ветствует числу труб, находящихся в линии стана, включая и те К+2 мер на Ы.ГЗ, которые дефектоскопом проверены и проверяются, но на которые еще не начата порезка. Когда блок 10 покажет время Т, то происходит по сигналу об окончании резки сброс его показаний на О.
Блок 18 непрерывно сравнивает содержимое ячеек с време - ам отметчика 11. При совпадении какого, J из tp с ; подае1ся команда на блок 19 для сброса трубы в карман брака. Если из блока 19 команды не поступают, то сброс по команде с конечного выключателя 20 идет в карман годного.
Пример 1. Электросварные трубы диамет ром 30-50 мм с толщиной стенки 1,5,".,: Мм длиной 6 м из стали 10 ь 20 изготавливают на трубосварочном стане 10-60.
Скорость сварки 70 м/мин. Скорость движения трубы по рольгангу после отрезки от
БСТЗ 80 м/ мин. Конструктивные параметры стана: расстояние от дефектоскопа до сбрасывателей 40 м, расстояние от дефектоскопа до крайнего положения летучей пилы в момент окончания реза 10 м. Применяется дефектоскоп токовихревого типа конструкции ЭЗТМ вЂ” 1M.
В принятых ранее обозначениях: v«-70 м/мин; чтр = 80 м/мин; (=40 м; (к=10 м; (7р=6 м, Промежуток времени, в течение которого изготавливается одна труба, Т =- -- - = = 5,143 с.
v«10
8 момент окончания реза между летучей пилои и дефектоскопом íà SC13 укладыва10 ется — - =- — =1,66(6) м. Следовательно К
1тр 6 (целая часть числа — ) равно 1. Время, в те5
Е,р чение которого, начиная с момента окончания реза, дефектоскоп закончит поверку н:.чатой 1рубы и перейдет к последующей, равно р lv — KfTð 10 — 1 6 . =- T- — — — -Р = 5,143 - 60 — 5.143палев 70
-3,429 = 1,714 с
Предположим, что при появлении сигнала дефектоскопа tg=2,13 с, а tga=376,58 с.
Неравенство tg
12, hp. выполняется, так как 2,13 > 1,714, Следовательно, в формулу для расчета времени подачи сигнала на сброс дефектной трубы вводим вместо и величину К+1=-2.
Производим вычисления
I,„„(l l) (;,1 г-l „-с,, т - + - - 05I tyg=
&,Ä leap . Ä:l7 ° t .7 1,"Ц 50- lO-5
Ж вЂ” — pe i — ЕЕ - 25 5 М Е 76,5Е - С5, 5l7I7c i
-.0 ЕО
i езультат расчета запоминается, При переходе отметчиком 17 времени через вычисленное значение 405,309 с подается команда на сброс трубы в брак. 4ереэ Т х х 0,5=2.571 с после подачи этой команды передний конец дефектной трубы касается конечного выключателя 8 (фиг. 1) и происходит сброс в карман 7 брака.
В рассматриваемом примере неравенство tg
Пример 2. Пусты9=1,5 с. Неравенство выполняется, так как 1,5<1,714, Вместо и подставляем К=1. Учитываем, что
tgs-376,58 — 2,13+1,5=375.95 с, так как рассматривается тот же период, что и в примере 1.
1669606
10 — — -о.5г 1„= г,.<, л,,г е-:.-e„
bee ь»
6(1+f)-70 — 11 40-<0 6 — — — — 40 — „— 6О-О.". 5!Ч <595:<йЦ64
Таким образом, при прохождении отметчиком 11 времени через это значение последует команда на сброс трубы в карман
7 брака (фиг. 1) и, как в примере 1, через
2,571 с передний конец дефектной трубы коснется конечного выключателя 8, Разница между временем примера 1 и временем примера 2 составляет 405,309— 400,164=5,145 с, Это с точностью до третьего знака после запятой равно периоду и соответствует объективно тому, что очередная труба не только отрезается, но и сбрасывается через 5,145 с после предыдущей, Разница в третьем знаке после запятой есть погрешность скруглений при расчете (5,145 — вместо 5,143).
На одной трубе может оказаться более одного дефекта. Поэтому рассмотрим случай, когда дефектоскоп сработал дважды на одной и той же мере.
Пример 3. Пусть т =1,5 с и прошел соответствующий расчет с запоминанием в ячейке памяти результата 400,164 с. Второй раэ дефектоскоп сработал в момент тих=1,7 с.
Рассмотрим работу алгоритмов после второго сигнала дефектоскопа. Учитываем, что
tgg =376,58-2,13+1,7=376,15 с, Так как
1,7<1,714, то неравенства tg < Ь выполняются и п=К=1, Тогда
e»«+» - „ г-г„-е„ се . т р б(1-»-70 ь 1т 40-<0 -5 — — 60 — — — 60-IlC5 f43 .31615 40016 то во
Полученное время совпало с временем, уже хранящимся в памяти от tg=-1,5 = несмотря на то, что использовались разные tg и tga, Таким образом, в "памяти" блок-схемы (ячейки 17, 17" ...) не будут использоваться дополнительные ячейки, сколько бы новых дефектов на одной мере не было обнаружено.
Такое совпадение закономерно, поскольку в расчете фигурирует координата переднего конца дефектной трубы, а не координата дефекта, и кроме того, эта координата после блока 15 связана с
"абсолютным" отсчетом времени.
Способ обеспечивает практически точный расчет промежутка времени, по истечении которого с момента подачи сигнала дефектоскопом передний конец дефектной трубы коснется конечного выключателя, приводящего в действие сбрасыватели. 3аблаговременная команда на сброс обеспе5 чивает безошибочную сортировку труб.
Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с прототипом позволяет устранить браковку годных труб в количестве 4 — 5 шт на одну дефектную, как не имеющую
10 смысла при обнаружении дефектов, отличнв<х от поперечного стыка, исключить ручную разбраковку пакетов брака, доля годных труб в которых с 3/4...,5/6 уменьшается до О, кроме того предлагаемый способ
15 позволяет предотвратить попадание брака в годную продукцию и уменьшить расходный коэффициент металла.
Формула изобретения
20 Способ изготовления сварных труб, включающий последовательную сварку встык концов рулонов ленты, формовку и сварку бесконечной ленты в бесконечную трубную заготовку с продольным швом. не25 прерывную дефектоскопию бесконечной сваренной трубной заготовки, отрезку от нее труб мерной длины и автоматическое пакетирование дефектных труб, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения
30 надежности и точности сортировки труб на годные и дефектные, при обнаружении дефекта на бесконечнои сваренной трубной заготовке фиксируют момент подачи сигнала дефектоскопом tg> и промежуток времени
35 tg, истекший на момент подачи сигнала дефектоскопом с момента окончания последнего реза, а команду на сброс дефектной трубы в карман брака подают в момент времени ta, определенный по формуле, 40 тэ т9д +
vce где l< — число целых мер, укладывающихся
45 между передним концом бесконечной сваренной трубной заготовки и дефектоскопом в момент подачи сигнала последним;
Ьр — длина готовой трубы;
v« — скорость сварки;
50 3 — расстояние между дефектоскопом и конечным выключателем;
1» — расстояние между дефектоскопом до окончания реза;
v>q — скорость транспортировки трубы
55 после отрезки;
m — коэффициент.
1669606
Составитель А. Сушкин
Редактор Ю. Середа Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т, Малец
Заказ 2698 Тираж 388 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
