Способ управления станком для ленточного шлифования полосового проката

 

„„5U„„1 798140 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s В 24 В 51/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С В ИДЕТЕЛ ЬСТВУ

Я

1 (21) 4778722/08, : :,: образно к абразивному инструменту, вклю(22) 08.01,90:: чают рабочую подачу, По возрастанию на(46) 28.02.93. Бюл. N 8:,, .": - грузки на электродвигателе абразивного (71) Научно-производственное объедийение инструмента определяют момент касания. по автоматизации горнорудных металлургиче- Запоминают толщийу обрабатываемой поских предпрйятий и энергетических обьектов - лосы и йоложение устройства подвода в мочерной металлургии "Днепрчерметавтомати- .. мент касания, Перед последующим ка" . -::: ..,: .: . скачкообразным подводом полосы к абра(72) А.Л.Солош, А.Н.Подгола, И,M.Ñàëüíè- " зивному инструменту устройство подвода ков, В,Д.Морозов и А.Л;Ермоленко .. устанавливают в положение; определяемое .. (56) Авторское свидетельство СССР суммированием значений положений уст% 1444137, кл. В 24 В 51/00, 1979, ройствэ подвода и толщины в момент каса(54).СПОСОБУПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМДЛЯ . ния в предыдущем цикле и уменьшением

ЛЕНТОЧНОГО ШЛИФОВАНИЯ ПОЛОСО- этой суммы на толщину полосы в момент

ВОГО ПРОКАТА - . : . данного скачкообразного подвода. Потом (57) Использование: металлообработка, для это положение устройства подвода увеличииспользования на шлифовальных-станках, вают на величину, пропорциональную рэзобрабатывающих полосовой прокат. Сущ- ности .натяжения полосы в момент ность изобретения заключается в том, что настоящего скачкообразного подвода и в М обрабатываемую полосу подводят скачко- момент предыдущего касания. 5 ил, с

Изобретение относится к металлообработке и предназначено для использования на шлифовальных станках, обрабатывающих полосовой прокат, Цель изобретения — повышение надежности, т.е; исключение поломки шлифовального станка за счет более точной скачкообразной установки полосы в заданное положение, исключая тем Самым ее врезание при скачкообразной подаче, и повышение производительности станка, т,е, .: сокращенйе времейи холостой подачи до .касания полосы с инструментом за счет обеспечения более точного минимального зазора (т.е. состояние предкасания) между обрабатываемой полосой и абразивным"инструментом после скачкообразной подачи.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства. реализующего способ; на фиг. 2 — схема действия сйлы натяжения, Q полосы в ленточно-шлифовальном станке ; Q0 на фиг. 3 — момент шлифования полосы; на фиг. 4 — момент скачкообразного отведения ф, устройства подвода с полосой от абразив- ( йой ленты; на фиг, 5 — момент скачкообразного подвода полосьгк абразивной ленте, Способ управления осуществляется

Следую цим образом.

Цикл обработки начинается скачкообразным подводом шлифуемой полосы к абразивному инструменту и заканчивается скачкообразным отводом шлифуемой полосы от абразивного инструмента. Скачкообразный отвод проиЗводится при остайовках станка, которые необходимы для ввода но1798140

3 4 вой полосы, контроля и замены абразивного В ы пол нение условия (Л N(;) > Л N3) соинструмента, контроля обрабатываемой по-: ответствует моменту касания обрабатываелосыит.д.,атакжеприработающемстанке, мой поверхности полосы с абразивным :когда необходимо пропустить через очаг об- инструментом и информация Нц), Sk(i) и Tk(j) . работки участок полосы со сварным швом, 5 будетиспользованавследующемцикле(!+1) грубыми дефектами на поверхности полосы скачкообразной установки устройства поди т,д., которые могут привести к выходу из вода в положение Sy(i+q строя абразивного инструмента; .,: Устройство, реализующее способ, соПолагаем, что информация предыдуще-: держит .станок 1, блок дистанционного упro цикла и толщине Н (ь1) обрабатываемой 10 равления 2 станком, связанный с полосы, положении Я)(н) устройства подво- командным блоком 3 и командоуправляюда 7и натяжении Tk(> цобрабатываемой па- щим блоком 4, привод рабочей подачи 5, лосы в момент касания полосы с: связанный с выходом командного блока 3 и абразивным инструментом сОхранена до с входом устройства привода детали 7, при следующего цйкла обработки. 15 вод скачкообразной подачи 6, связанный с

Перед началом следующего цикла обра- выходом командно-управляющего блока.4 и ботки определяется положение Я (н), в ко- с входом устройства 7 подвода детали, обторое необходимо установить устройство рабатываемую деталь 8, двйгатель абразивподвода 7 при скачкообразном подводе ного инструмента 9, соединенный с шлифуемой полосы к абразивному инстру- 20 датчиком нагрузки 10, датчик 11 положения менту. Положение Sy(i) определяется по сле- устройства привода, датчик 12 толщины по- дующей зависимости: - лосы, датчик 23 натяжения полосы.

: Sy(i)=Sk(i-1)-+(i)+ k(i-1)-Ks+K.(T(i)-Tk(i- )), Выходы датчиков 10, 1.1, 12, 23 соединегде Н() — толщина обрабатываеМой поверх- ны со входами запоминающих устройств 13, ности полосы в момент подвода; . 25 14, 14 и 24 соответственно, выходы которых

T(i) — натяжение обрабатываемой поло- соединены со входами сумматоров 16, 17,.18 сы в момент подвода;... " и 25 соответственно . Вторые входы сумма- .

K> — заранее заданное необходймое торов 16, 18, 25 соединены с выходами датрасстояйие между обрабатйваемой поверх - чиков 10,.12 и 23 соответственно, а третий костью полосы и абразивным инструмен- 30 вход сумматора 18, соединен с выходом блотом после скачкообразного подвода; . ка задания 19. Выход сумматора 25 соедиК, — козффициент пропорциональности, нен с первым входом блока умножения 27, характеризующий жесткость устройства . второй вход которого соединен с выходом подвода, . : блока задания 26. Выход сумматора t8 и

После скачкообразной установки уст- 35 блока умножения 27 соединены со вторым и ройства йодвода с полосой в положении Sy(i) третьим входами сумматора 17, выход кото.расстояние между обрабатываемой поверх- рого соединен с первым входом командноностью полосы и вращающимся инструмен- управляющего блока 4, а второй вход блока том обеспечивает состояние предкасания . 4 — c выходом 11, . полосы и инструмента, Величина К> задает- 40 .: Выход блока задания ЛК 20 соединен ся из условия минимального перемещения с первым блоком rioporoeoro устройства 21, устройства подвода рабочей подачей дб ка- второй его вход соединен с выходом сумма-. сания полосы с инструментом. тора 16, а выход с управляющими входами

Затем пройзводится запоминание на- запоминающих устройств 14, 15 и 24, Связи грузки холостого хода Nxx(i) злектродвйгате- 45. блока логических команд 22 не показаны.. .ля абразивного инструмента и выдается Рассмотрим управление работой шликоманда на включение рабочей подачи. С фовального станка с момента ввода его в момента включения рабочей подачи опреде- работу с использованием устройства, реаляется приращение нагрузки ЛN(i) как раз-. лизующего способ управлейия. ность между фактическим значением 50 После ввода обрабатываемой полосы 8 нагрузки в реальном времени N(i) и aanoM- . в станок оператор-:шлифовщик с помощьЮ ненным Nxx(i), Приращение нагрузки ) )0) блока дистанционного управления стайком сравнивается с заданным значением hN> и 2, командно-управляющего блока 4 и привопри выполнении условия QN(l) > Ю)3) запо- да скачкообразной подачи 6 перемещаетус-. минается толщина обрабатываемой полосы 55 тройство подвода 7 с обрабатываемой

Hk(i), положение устройства подвода Sk(i) и полОсой 8 к абразивному инструменту и уснатяжение обрабатываемой полосы Тц;), Да- танавливает ее на некотором расстоянии от лее. процесс шлифования осуществляется инструмента. Затем с помощью блоков 2, 3 по заданной программе; 5 оператор осуществляет рабочий подвод

1798140

15

50 полосы к инструменту. Таким образом, при первом подводе после включения устройства управления действия оператора аналогичны его действиям без устройства.

При включении привода скачкообразной подачи 6, блок логических команд 22 (связи не показаны) выдает команду запоминающему устройству 13 на обнуление, а через короткий промежуток времени (10-20 мкс) блок 22 рыдает команду блоку 13 на запоминание сигнала сдатчика нагрузки 10.

По технологическому режиму двигатель абразивного инструмента 9 при скачкообразной подаче включен и поэтому блок 13 запоминает величину мощности холостого хода Nxy, дви.-ателя абразивного инструмента. При включении оператором рабочей подачи блок 22 выдает команды на обнуление запоминающих устройств 14, 15 и 24. Сигналы с выходов блоков 10 и 13 подаются на прямой и инверсный входы сумматора 16, на выходе которого образуется сигнал разности мощности двигателя абразивного инструмента N в реальном времени и запомненной мощности Nxx, В момент касания обрабатываемой полосы с абразивным инструментом сигнал разности (N-Кхх) станет больше сигнала

AN> задаваемого блоком 20, и в этом случае срабатывает пороговое устройство 21, которое выдает команды блокам 14, 15 и 24 на запоминание входных сигналов, В результате блоки 14, 15 и 24 запоминают сигналы о положении Sx(>) устройства привода 7, о толщине полосы Н,(1) и о величине натяжения полосы Tx(>) в момент касания последней с абразивным инструментом, Таким образом, устройство информационно подготовлено к последующей работе. Далее процесс шлифования ведется по заданной технологической программе.

По различным причинам оператор-шлифовальщик неоднократно осуществляет скачкообразный отвод полосы от инструмента с последующим скачкообразным подводом. При этом устройство работает следующим образом.

На 1-й инверсный вход сумматора 18 с выхода блока 15 подается сигнал о толщине полосы Н,(), на 2-й вход с выхода блока

12 — сигнал.о толщине полосы Н2 в реальном времени, а на 3-й — сигнал задания Кз с выхода блока 19, при этом на выходе блока

18 формируется сигнал, представляющий следующую комбинацию Нр)-Н(ц+Кз. На 1й инверсный вход сумматора 25 с выхода блока 24 подается сигнал о величине натяжения полосы Tx(>), на 2-й вход с выхода блока 23 — сигнал о натяжении полосы Тг в реальном времени, при этом на выходе блока 25 формируется сигнал представляющий следующую комбинацию Т -Т р). Сигнал с выхода сумматора 25 поступает на первый вход блока умножения 27, а на второй— сигнал К с выхода блока 26 при этом на выходе блока 27 формируется сигнал Кт(ТрТк(1)), На первый вход сумматора 17 подается сигнал Sx(>) с блока 14, а на второй инверсный и третий входы поступают сигналы с выходов сумматора 18 и блока умножения 27 при этом на выходе блока 17 формируется сигнал Sx(t)-Нр)+Нк(1)-К,+К,(Т -Tx(i)), характеризующий установку положения уСтройства подвода. которое ему необходимо занять при скачкообразном подводе детали к инструменту. Полученный сигнал установки подается на вход командного блока 4, который по сигналам с блоков

2 и 11 управляет приводом 7 таким образом, что устройство подвода при скачкообраэном подводе полось| к инструменту занимает заданное установкой положение. Затем блоками 2 и 3 выдается команда блоку 5 на включение рабочей подачи.

Рассмотрим способ управления шлифовальным станком применительно для ленточного шлифовального станка полосового проката.

В станке для шлифования полосового проката полоса 8 с рулона установленного на разматывателе 33 после шлифования абразивной лентой 28, к которой она прижимается устройством подвода 7 наматывается в рулон на моталке 34 (фиг. 2), Для выравнивания полосы создается ее натяжение Т, в результате чего на механизм устройства подвода 29 действует сила Р (фиг, 2), которая вызывает упругую деформацию механизма и происходит "отжим" обрабатываемой полосы 8 от абразивной ленты

28. Натяжение создается за счет разности скоростей разматывателя 33 и моталки 34 и может достигать нескольких десятков тонн, что вызывает значительную величину упругой деформации устройства подвода 7.

При подводе полосы к абразивной ленте на рабочей подаче определяется приращение нагрузки ЛК() электродвигателя вращения абразивной ленты 28, AN(i)= N(i) Nxx(i), где N(;) — фактическая нагрузка электродвигателя абразивной ленты;

Nxx(i) — нагрузка холостого хода электродвигателя абразивной ленты, запомненная до включения рабочей подачи на подвод

Приращение нагрузки AN(i) сравнивается с заданным значением AN> и при выполнении условия AN(i)> A N,, что соответствует моменту касания ленты 28 и

1798140

10.жения устройства подвода и толщины (Кз=0,03-0,06 MM);

25 ройства подвода в положение Sy(i) (фиг. 5) 30

35 чий режим

50 абразивным инструментом и изменяют поМуо) = Кт(Т(1) - Тк(1 -1) полосы 8, запоминается толщина полосы

Нк(ь1), положение Sgi-1) устройства подвода и натяжение Тк(ь1) полосы. Положение S устройства подвода 7 на фигурах 3, 4, 5 определяется от штриховой линии 31, а в 5 реальном станке — от конечного включателя, устанавливаемого для ограничения величины скачкообразного отвода.

Ef процессе шлифования абразивная лента изнашивается или рвется и требуется ее замена. Для этого выполняется скачкообраэнре отведение устройства подвода 7 с полосой 8 от абразивной ленты 28 (фиг. 4).

Скачкообразное отведение может осуществляться и по другйм технологическим при- 1 чинам;

Если при последующем скачкообразном подводе произойдет вреэание полосы в абразивную ленту, то это приведет к порыву ленты и поломке гуммированного контактного вала 30 (фйг.2, 3, 4, 5). Если же произвести .остановку устройства подвода при скачкообразной подаче заранее с большим запасом расстоянйя между полосой и лентой, то noñëåäóioùèé подвод по рабочей подаче полосы к лейте до их касания потребует значительного неп роизводител ь.ного времени (50-70 с), Поэтому перед скачкообразным подводом определяется положение Sy(i); в которой необходимо установить устройство подвода при скачкообразной подаче, чтобы обеспе чить состояние предкасания полосы и абразивной ленты, т.е, был минимальный зазор между ними. Положение Яущ необходимо определять перед каждым скачкообразным подводом, т.к. факторы влияющие на зазор между полосой и лентой постоянно меняют- . ся. Например, толщина под абразивной лентой при каждом последующем скачкообразном подводе может значительно (до 2 мм).отличаться от той, которая была— при предыдущем подводе;

Из-за существующего проскальзывания между абразивной лентой и контактным ва- 4 лом 30 (фиг, 2, 3. 4, 5) йзнашивается от начального состояния efo гуммированное покрытйе и; с учетом того, что ось вращения контактного вала 30 находится в стационарном положении, меняется положение абразивной ленты в вертикальном направлении..

Существенным фактором является так-. же величина натяжения шлифуемой полосы, которая меняется оператором-шлифовщиком в процессе работы в зависимости от 5 исходного состояния поступающей на обработку полосы, от времени работы абразивной ленты и по другим технологическим причинам. Если при каждом последующем скачкообразном подводе натяжение отличается от натяжения при предыдущем подводе, то при постоянном положении устройства подвода, за счет упругих деформаций, ось опорного ролика 35 устройства подвода

7 будет смещаться, а значит будет меняться расстояние между полосой и абразивной лентой. Таким образом, точность установки обрабатываемой полосы относительно абразивной ленты зависит не только от полополосы, но и в значительной степени от натяжения обрабатываемой полосы.

Поэтому Sy(i) определяется по следую-. щей зависимости:

Sy f3)=S g(i-1) H(j)+H g(l-1)-14+KyP (I) +y(i-1) где H(i), T(i) — Соответственно толщина полосы и ее натяжение в момент скачкообразного подвода;

К, — заданная .постоянная величина

К вЂ” коэффициент. пропорциональности, определяемый опытным путем для устройства подвода конкретного станка.

После скачкообразной установки уствключается рабочая подача и процесс шлифования идет по заданной программе.

Повышенная точность установки устройства подвода в заданное положение при скачкообразном подводе позволяет иэбежать поломок абразивного инструмента или частей станка и повысить производительность станка за счет сокращения холостой рабочей подачи до вывода процесса в рабо.Формула изобретения

Способ управления станком для ленточного шлифования полосового проката, включающий измерение мощности привода абразивного инструмента и толщины обрабатываемой полосы и установку устройства подвода обрабатываемой полосы к абразивному инструменту в положение, определяемое. с.учетом измеренных значений, о т л ич а ю щ и й,.с я тем, что, с целью повышения качества обработанной поверхности. дополнительно измеряют натяжение обрабатываемой полосы в момент касания ее с ложение устройства подвода с учетом измеренного значения натяжения на величину

ЬЗу(), определяемую по формуле где Т() — натяжение полосы при текущем подводе; .

1798)40

Т (-11 — натяжение полосы в момент ее касания с абразивным инструментом в предыдущем цикле обработки, y, — коэффициент пропорциональности, характеризующий жесткость устройства подвода.

1798140 и() Составитель А.Подгола

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Обручар

Редактор

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

Заказ 741 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рауаская нэб., 4/б