Способ измерения длины переднего конца проката, вышедшего за линию реза ножниц

 

COIO3 СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

V 4

00 (Л

О

0 (21) 4734712/28 (22) 05.09.89 (46) 30.11.92. Бюл. N 44 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудных, металлургических предприятий и энергетических обьектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика" (72) А. В. Клименко, А. Н. Гаврилюк, В, Г.

Глинский и В. Я. Кошик (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1113660, кл, G 01 В 7/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1303812, кл. G 01 В 7/04, 1987. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ПЕРЕДНЕГО КОНЦА ПРОКАТА, ВЫШЕДШЕГО

ЗА ЛИНИЮ РЕЗА НОЖНИЦ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины проката.

Известен способ измерения длины дви жущихся в продольном направлении изделий, заключающийся в том, что по ходу движения размещены датчики на различных базовых расстояниях один от другого, в момент прохождения датчика задним концом изделия фиксируют задний набор базовых участков, полностью перекрытых изделий, и интервал времени прохождения остатка, отсчитываемый от момента прохождения передним концом очередного датчика, в момент прохождения передним концом изделия каждого очередного датчика фиксируют передний набор базовых участков полностью перекрытых изделием в интервал времени прохождения базового участка

„„Я „„1778509 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины проката. Цель изобретения — повышение точности путем снижения погрешности от проскальзывания проката по роликам рольганга. Датчики наличия проката располагают на базовом расстоянии, меньшем тормозного пути рольганга. при прохождении концом проката каждого базового расстояния измеряют частоту вращения роликов рольганга и при появлении проскальзывания корректируют измеренную длину на величину, пропорциональную отношению изменения частоты на последнем базовом расстоянии и на участке, перекрытом передним концом проката на момент остановки. 1 ил. передним концом и по зафиксированным значениям переднего набора перекрытых базовых участков, интервала времени прохождения остатка, интервла времени прохождения базового участка задним концом изделия вычисляют длину остатка, длину иэ. делия и относительную длину остатка, а о длине изделия судят по результату измерения длины, имеющему минимальную величину относительной длины остатка.

Однако такой способ может быть применен при равномерном движении изделия и не обеспечивает достаточной точности при изменении скорости движения изделия..

Известен способ измерения длины движущихся в продольном направлении изделий, заключающийся в том, что по ходу движения изделий размещают датчики наличия изделия на различных расстояниях

1778509 друг от друга, по сигналам этих датчиков учитывают сумму базовых расстояний, перекрытий изделием, и интервалы времени, прохождения передним концом изделия базовых расстояний, участков базовых расстояний, примыкаюцих к полностью перекрытым базовым расстояниям и остатков базовых расстояний, определяют длину остатков базовых расстояний, сравнивают длину остатков базовых расстояний и для окончательного расчета длины изделия принимают меньшее иэ значений остатков базовых расстояний.

Известный способ может быть применен только при небольших изменениях скорости движения проката, и не может обеспечить достаточной точности измерения при наличии больших ускорений (положительных или отрицательных), при которых наблюдается проскальзывание проката на роликах рольганга.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет снижения погрешности от проскальзывания проката.по роликам рольганга.

Это достигается тем, что в способе из; мерения длины конца проката, вышедшето эа линию реза ножниц, заключающемся .в. том, что по линии движения проката размещают на базовом расстоянии датчики наличия проката, подсчитывают сумму базовых расстояний, перекрытых изделием, и сверх-. базовую длину на момент остановки проката, датчики наличия проката располагают на расстоянии, меньшем тормозного пути рольганга. при прохождении концом проката каждого базового расстояния измеряют скорость вращения роликов рольганга и при появлении проскальзывания корректируют измеренную длину на величину, пропорциональную отношению изменения скорости на последнем базовом расстоянии и на участке, перекрытом передним концом проката на момент остановки.

На чертеже приведена схема, поясняющая предложенный способ измерения длины.

Здесь указан ряд датчиков Р1-Оп наличия проката, расположенных по ходу движения проката 3 за ножницами горячей резки

2. Базовые расстояния между датчиками lo выбираются равными друг другу и должны быть меньше тормозного пути рольганга, С осью ролика 3 рольганга кинематически связан преобразователь 4 угла поворота ролика в число импульсов. Выходы датчиков

D>-Оп наличия проката и преобразователя 4 подключены к блоку вычислений 5. Выход блока вычислений подключен к цифровому табло 6.

Сущность способа заключается в следующем.

При движении проката с помощью преобразователя 4 последовательно подсчитываются длины topi на базовых расстояниях

1бф, ограниченных датчиками наличия проката, и сверхбазовая длина конца проката, вышедшего за последний базовый датчик наличия проката. После прохождения проката каждого базового расстояния производится сравнение подсчитанного Isp u фактического Ioy значений длины

10

1б! = !бр! бф!

Кроме того, на каждом базовом расстоянии измеряют скорость вращения Чц роликов рольганга, Если же движение проката

20 происходит без проскальзывания на роликах рольганга. то разность Ж между подсчибазовых расстояний должна быть близкой к нулю, При торможении рольганга скорость вращения роликов изменяется, и в результате проскальзывания проката на роликах рольганга будет возникать разность между подсчитанным lopi и фактическим lop значениями, длины проката на базовом расстоянии.

Отклонение подсчитанного значения длины Iop от фактического Ioy будет зависеть

30.

35 от величины измейения скорости Ь Vo

Если при подсчете сверхбазовой длины

t> также наблюдается изменение скорости

ЛЧх вращения роликов рольганга, то в измереное значение длины вводится коррек40 ция на величину, пропорциональную отношению изменения скорости на последнем базовом расстоянии и на участке, перекрытом передним концом проката на момент остановки

Ь!корр. -д-у- Ь!б, 4Vx, б где Ь V> — изменение скорости вращения роликов рольганга на участке подсчета сверхбаэовой длины;

Л Vo — изменение скорости вращения роликов рольганга на последнем базовом расстоянии;

6 Io — разность между подсчитанным и фактическим значениями длины проката на последнем базовом расстоянии.

Откорректированная сверхбазовая длина будет иметь вид

15 танным lop и фактическим Iog значениями

1778509! хкорр = Ix ч Л !корр

Тогда измеренная длина проката, вышедшая эа линию реза ножниц, определяется из выражения ! = П!бф+ !х+ (!бр )бф) 4 õ

Чб где n — количество базовых расстояний, перекрытых изделием.

С помощью преобразователя 4 угла поворота в число импульсов процесс измерения длины конца проката, вышедшего за линию реза ножниц, происходит следующим образом.

При движении проката 1 передним концом последовательно засвечиваются датчики D1, D2 и т.д. По сигналам засвеченных датчиков производится счет импульсов Нц от преобразователя 4 на каждом базовом расстоянии (б. Одновременно производится счет импульсов Л М! эа калиброванные отрезки времени A ti и определяется величина изменения числа импульсов эа каждый отрезок времени Л t дй! = Л !!! — h,N(-ц, Зафиксированное на базовом расстоянии !6 число импульсов Ибф сравнивается с

РаСЧЕтНЫМ ЗНаЧЕНИЕМ Кбрасч.

Расчетное значение числа импульсов

N6.ðàñ÷. ОПрЕдЕЛяЕтСя Иэ ВЫражЕНИя (!б.расч. = m !6, где m — масштаб импульса преобразователяя. имп/мм.

Масштаб импульса зависит от длины окружности роликов рольганга Lp и вычисляется по формуле

m =

Lp гДе Боб — число импУльсов пРеобРазователЯ за один оборот.

Разность числа импульсов Лйб! между

Расчетным значением Ná.расч, и эафиксиРованным значением N(e:ф.) на базовой длине (6, Т.е. Л Nel = Мб.расч, И(б.ф,)i показывает величину погрешности за счет проскальзывания раската на роликах рольганга при изменении скорости вращения роликов.

Величина разности числа импульсов

Л Йб! и соответствующее ей изменение скорости поступления испульсов д N; от преобразователя 4 вычисляются на каждой базовой длине в блоке вычислений 5 и заносятся в память.

После получения количества импульсов на очередном базовом расстоянии предыду5 щее значение из памяти удаляется, После выдачи сигнала на останов рольганга проката проходит некоторое расстояние по инерции. Так как датчики 01-Ол расположены на расстояниях, меньших тар10 мозного пути рольганга, то передний конец проката пройдет после выключения рольганга участок, длина которого не менее базового расстояния.

При полной остановке проката на участ15 ке, перекрытом передним концом проката

l,,,вышедшем эа последний перекрытый датчик, будет зафиксировано количество импульсов Nx.

Если на этом участке будет наблюдаться

20 изменение скорости поступления импульсов эа калиброванные отрезки времени такой величины, при которой во время движения раската на последнем базовом расстоянии наблюдалось проскальзывание

25 и была определена разность между расчетным и зафиксированным значением числа импульсов, то в число импульсов йх вводится коррекция AN«pp, полученная на последнем базовом расстоянии.

30 Величина корректирующего воздействия вводится пропорционально изменению скоростей поступления импульсов на участке, перекрытом передним концом проката и на последнем базовом расстоянии.

35 д (!

A ккорр удг — 1к — ЛКкб (П ) где д N, — изменение скорости поступления

40 импульсов на участке, перекрытом передним концом проката; д N(Ä-i) — изменение скорости поступления импульсов на последнем базовом расстоянии;

ЛИ6(п) — разность между расчетным значением числа импульсов и зафиксированным значением на последней базовой длине.

Длина конца раската, вышедшая за последний перекрытый датчик, будет

I х

Общая длина проката, вышедшая за линию реза ножниц, определяется из выраже-. ния ! =(n-1) le+ (!об

1778509

Следовательно, на втором базовом рас5 стоянии раскат также двигался с равномерной скоростью проскальзываний, На третьем базовом участке получено йб.ф.з = 177 импульсов, при этОЙ за каждый калиброванный отрезок времени получено

10 импульсов b, йт - 68. Д йе- 69, Д Ng - 40

Видно, что во время движения переднего конца раската на третьем базовом участке произвели торможение и скорость вращения ролика рольганга резко снизи15 лась. Разность между расчетным и зафиксированным значениями чисел импульсов составляет

Расчетное число импульсов на базовом расстоянии 20

25 д Ne = Д й7.- b, Ne = 68- 67 = 1 д йт= Дйе- Дй7= 69-68= 1 д й8 = Д Ng Дй8 = 40- 69 =-29

Таким образом, на третьем базовом

30 расстоянии во время торможения произошло резкое изменение поступления импульсов (на 29 импульсов за калиброванный отрезок времени) и в результате проскальзывания разность Д йбз между расчетным и Ne.расч. и зафиксиРованным йб.ф.з значениями чисел импульсов достигла 23 импульсов.

Ъ

При движении переднего конца раската на четвертом базовом расстоянии получены

40 следующие значения чисел импульсов за калиброванные отрезки времени:

i Д N 1О =- 9, Д Йй11-, Д» й12 = 5, Д и 1З = 3,, I

Д N14 = 2, Д й16 - 1. Д N16 = 0 Д й17 = О.

Раскат остановился в таком положении, что его передний конец находится на участке четвертого базового расстояния.

Общее число импульсов на длине пере50 днего конца раската, вышедшего за последний засвеченный датчик, N = 28.

Число импульсов эа калиброванные отрезки времени изменялось следующим образом:

55 где n — число засвеченных датчиков наличия металла.

Значение длины L выдается на цифровое табло 6.

Пример. Базовые расстояния между датчиками наличия металла равны между собой и составляют le- 200 мм, Длина окружности ролика рольганга при d = 400 мм составляет

Lp = 3,14 х 400 - 1256 мм

Число импульсов преобразователя на один оборот N>6 = 1200.

Масштаб импульса

m = — =. йоб 1200

Lp 1256 -"- 1 имп /мм, N6.расч. = m 16 = 1.0 200 = 200 имп.

Ка первом базовом расстоянии получе но Ne.ф. = 202 импульса. причем за каждый калиброванный отрезок времени были получены следующие значения чисел импульсов: Д N1=67, Д N2=58, Д йз=67.

Разность между расчетным и зафиксированным значениями чисел импульсов соСтавляет

Д Nei = Ne.pacu. N6.ф.1 = 200 - 202 = -2имп.

Изменение количества импульсов за каждый калиброванный отрезок времени д N1 = Д N2 - h N1 = 68 - 67 = 1 дй2= Д N8- Д N2 =67,-68=-1

Следовательно, на первом базовом расстоянии раскат двигался практически с одинаковой скоростью, поэтому проскальзывания не наблюдалось.

На втором базовом расстоянии получено Ne.ô2 = 203 импульса, а за калиброванные отрезки времени получено Д N4 = 68, Д Ne

= 68, Д Ne = 67 импульсов, Разность между расчетным и зафиксированным значениями чисел импульсов на втором базовом расстоянии составляет

Д й6.2 = йб.расч, N6.ô.2 = 200 - 203 "3

За калиброванные отрезки времени количество импульсов изменялось следующим образом.

1 дйз Д N4- h йод=68-67=1 дй4- Д й6- Д N4=68-68=0 д Ne" д й6- д й6= 67-68= -1

Дйбз = Ne,расч. - Ne.ô,ý = 200- 177 = 23

Изменение количества импульсов за каждый калиброванный отрезок времени составляет дй 9- Д й10- Д й9*-9-40--31 д N 1О Д й11 - Д N 1О - 7 - 10 = -3 дй11- Д N12- Д й11-5-7--2 д N12 Ь й1з- Д N12 3-5 -2

1778509

10 дИ1з= д 14= д й16= д N16=

Л М14- Л И1З= 2-3 =-1

ЛИ16- ЛМ14 = 1 -2 = -1

ЛИ16- ЛN16= 0-1 = -1

ЛИ1т - ЛМ16= 0-0 = 0

По числу импульсов за калиброванные отрезки времени видно, что эа первый отрезок времени произошло изменение числа импульсов, на большую величину (31 импульс), а дальше изменение числа импульсов во времени происходило до самой остановки раската незначительно. Следовательно, при движении раската в.первый отрезок времени еще происходило проскальзывание.

Длина переднего конца раската, вышедшая за последний засвеченный датчик, без учета проскальзывания будет! х п1 йх = 1,0 х 28 = 28 мм

Для у ета проскальзывания определяется число импульсов для коррекции

Л хкорр =

= — ЛМз

3 Ng — 31 х 23 (Ns — 29 — 24

Тогда с учетом коррекции длина переднего конца, вышедшая за последний засвеченный датчик, будет

)хкорр=

Nx — Л акко 28 + 24 52 — 52 мм

1,0 1,0

Общая длина проката, вышедшая эа ли5 нию реза

L = (и-1) l6 + 1хкорр (4-1) х 200 + 52 = 600 +

+52= 652 мм

10 Формула изобретения

Способ измерения длины переднего конца проката, вышедшего за линию реза ножниц, заключающийся втом, что по линии

15 движения проката размещают на базовом расстоянии датчики наличия проката, подсчитывают сумму базовых расстояний перекрытых изделием и сверхбазовую длину на момент остановки проката. о т л и ч а ю щ и й20 с я тем. что, с целью повышения точности путем снижения погрешностей от проскальзывания проката по роликам рольганга, датчики наличия проката располагают на . расстоянии, меньшем. тормозного пути

25 рольганга, при прохо>кдении концом проката каждого базового расстояния измеряют частоту вращения роликов рольганга и при появлении проскальзывания корректируют измеренную длину на величину, пропорци30 ональную отношению изменения частоты на последнем базовом расстоянии и на участке, перекрытом передним концом проката на момент остановки, 1778509

Составител ь А. Клименко

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор З,Ходакова

Заказ 4181 Тираж 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