Регулятор расстояния от инструмента до токопроводящей поверхности

 

РЕГУЛЯТОР РАССТОЯНИЯ ОТ ИНСТРУМЕНТА ДО ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ по авт.св. № 858250, отличающийся тем, что, с целью :Hbjiiiit.:Ji:-H повьшения надежности работы регулятора путем исключения возможности появления аварийной ситуации при завершении реза листа, в устройство введен измеритель уровня сигнала со световой и звуковой сигнализацией, подключенный г через нормально открытый контакт порогового реле к выходу усилителя и к одной из клемм нормально закрытого контакта порогового реле.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПЖЛИН (19) 01) 3(5р В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ }

%biik1t::; .- . (61) 858250 (21) 2875167/25-27 (22) 10.01.80 (46) 07.03.84. Бюл. W 9 (72) Ю.А.Резников и Л .М.Гугелев (53) 621. 791. 75 (088. 8) (54) (57) РЕГУЛЯТОР РАССТОЯНИЯ ОТ ИНСТРУМЕНТА ДО ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ по авт.св. В 858250, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы регулятора путем исключения возможности появления аварийной. ситуации при завершении реза листа, в устройство введен измеритель уровня сигнала со световой и звуковой сигнализацией, подключенныйt через нормально открытый контакт порогового реле к выходу усилителя и к одной из клемм нормально закрытого контакта порогового реле.

946083

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования, в частности к авторегуляторам расстояния от резака до металлической поверхности при газовой резке.

По основному авт.св. В 858250 известен регулятор расстояния от инструмента до токопроводящей поверхности. Он содержит .высокочастотный датчик, выполненный в виде металлического витка, подключенный к узлам измерения, сравнения и генератору высокой частоты,.усилитель, подключенный к исполнительному механизму, и пороговое реле, обмотка которого включена параллельно усилителю, а нормально закрытый контакт порогового реле одной своей клеммой подключен к исполнительному механизму, а другой — к точке подключения обмотки указанного реле к усилителю.

Недостатком этого регулятора является отсутствие информации о расстоянии от инструмента (резаков) до края разрезаемого листа, что необходимо для осуществления подготовительных мероприятий для остановки горизонтального перемещения резаков, отключения работы резаков и т.д., поскольку дальнейшее их перемещение может вызвать аварийную ситуацию: удар движущихся частей об ограждения за пределами листа, резка элементов постели, на которой находится разрезаемый лист и т.п.

Для повышения надежности работы регулятора путем исключения. возможности *оявления аварийной ситуации при завершении реза листа в предла-, гаемый регулятор, содержащий высокочастотный датчик, выполненный в виде металлического витка, подключенный к узлам измерения, сравнения и генератору высокой частоты, усилитель, подключенный к исполнительному механизму и пороговое реле, обмотка которого включена параллельно усилителю, а нормально закрытый контакт порогового реле одной своей клеммой подключен к исполнительному.механизму, а другой — к точке подключения обмотки реле к усилителю, введен измеритель уровня сигнала со световой и звуковой сигнализацией, подключенный через нормально открытый контакт порогового реле к выходу усилителя и к одной из клемм нормально закрытого контакта порогового реле.

1О

Это позволяет при подходе датчика и соответственно резаков к краю листа, когда происходит пассивное горизонтальное перемещение, беэ их авторегулирования по высоте (двигатель вертикального перемещения отключен) использовать активную работу датчика в этом режиме, сигнал с которого и соответственно с усилителя обратно пропорционален расстоянию от датчика и соответственно резаков до края листа. Таким образом, вредное влияние краевого эффекта на датчик вертикального перемещения используется в области пассивного горизонтального перемещения резаков для измерения расстояния от них до края листа. При большом удалении резаков от края листа и движении в его сторону уровень сигнала с датчика и соответственно с усилителя будет сначала мал, а затем будет увеличиваться, а отсчетное устройство измерителя уровня сигнала, имея обратную шкалу, будет показывать изменяющееся от большего к меньшему значение расстояния до края листа (большему уровню сигнала соответствует меньшее расстояние до края листа) . Максимальное значение уровня сигнала будет при выходе всего витка датчика за край листа, что по отсчетному устройству будет соответствовать нулевому значению расстояния от резаков до края листа.

Следует отметить, что если сопла резаков проходят внутри витка датчика, базовая ошибка равна нулю. Если виток датчика расположен впереди резаков, наблюдается постоянная базовая ошибка, учитываемая, вводимая заранее, при выполнении реза как- вдали, так и вблизи края листа. Таким образом, при определении расстояния от резаков до края листа во втором случае к показаниям отсчетного устройства добавляют величину этой базовой ошибкч.

Поскольку определять расстояние от резаков до края листа необходимо только при подходе резаков к нему, измеритель уровня сигнала подключен к выходу усилителя через нормально открытые контакты порогового реле.

При этом лишь только тогда, когда отключается двигатель вертикального перемещения резаков, к усилителю подключается измеритель уровня сигнала, что уменьшает его шунтируюшее з 9460 действие при активной работе авторегулятора расстояния от резаков до разрезаемого листа, сохраняя при этом имеющуюся точность автоматического поддержания расстояния от резаков до разрезаемого металлического листа, а также увеличивает срок службы измерителя уровня сигнала.

Для. того, чтобы оператор мог получать информацию о приближении !0 резаков к краю листа на заранее заданное расстояние, не наблюдая постоянно за счетным устройством, измеритель уровня сигнала снабжен звуковой и световой сигнализацией.

Конструкция регулятора и взаимное расположение его отдельных элементов изображены на чертеже.

Высокочастотный датчик регулятора образован металлическим витком 20

1 и коаксиальным кабелем 2., Коаксиальный кабель 2 датчика подключен к электрической схеме регулятора, при этом центральная жила коаксиального кабеля подключена к входу узла из- 2S мерения 3. Выход узла измерения 3 соединен с входом узла сравнения 4, второй вход которого соединен с узлом задания 5. Генератор высокой частоты 6 соединен с узлами измере- щ ния 3, сравнения 4 и задания 5. Выход узла сравнения соединен с входом усилителя 7. Выход усилителя 7 соединен с пороговым реле 8 и одной из клемм его ноРмально замкнутого контакта 9. Вторая клемма нормально замкнутого контакта 9 соединена с обмоткой двигателя 10. Вал двигателя 10 связан с входным валом редуктора 11, выходной червяк которого перемещает рейку 12, жестко связанную с основанием 13, на котором saкреплены газовые резаки 14 (два о крайних повернуты на 90 ) и металлический виток 1 датчика, расположен- 4 ные над токопроводящей поверхностью

15. Одна клемма нормально разомкнутого контакта 16 порогового реле 8 соединена с выходом усилителя 7.

Вторая клемма нормально разомкнутого контакта. 16 соединена с входом измерителя уровня сигнала 17.

При подходе металлического витка

1 и резаков 14 к краю разрезаемого листа происходит резкое изменение выходного сигнала усилителя 7, во много раз большее изменения этого сигнала при авторегулировании положения резаков !4 по высоте. При этом срабатывает пороговое реле 8, его нормально замкнутые контакты 9 размыкаются, отключая двигатель вертикального перемещения резаков !4 и витка 1 датчика, Далbíeéøèé реэ осуществляется при зафиксированном положении резаков 14 и витка 1 по высоте. В момент срабатывания порого.: вого реле 8 замыкаются его нормально разомкнутые контакты 16 и к выходу усилителя 7 подключается измеритель уровня сигнала !7, имеющий отсчетное

Работа регулятора осуществляется следующим образом. 55

При включении питания на схему автоматического регулирования в зависимости от сигнала узла задания 5

83 4 резаки 14 устанавливаются на определенном расстоянии от токопроводящей поверхности 15. При этом параметры датчика, включая металлический виток 1, обеспечивают такой выходной сигнал узла измерения 3, который при подаче его на вход узла сравнения

4 определяет нулевой сигнал на его выходе, т.е. на входе и выходе усилителя 7 сигнал равен нулю и двигатель 10 вертикального перемещения не вращается, а резаки 14 и металлический виток 1 не имеют вертикального перемещения, а происходит лишь их горизонтальное перемещение вдоль намеченного реза, показанного стрелкой (механизм горизонтального перемещения не показан). При изменении расстояния от.металлического витка

1 до токопроводящей поверхности 15 вследствие., например, деформации разрезаемого листа изменяется индуктивность металлического витка 1 и, следовательно, выходной сигнал узла измерения 3 и узла сравнения 4, а на выходе усилителя 7 появляется сигнал, недостаточный для срабатывания порогового реле 8, но вызывающий вращение двигателя 10, редуктора 11, перемещение рейки 12, основания 13 и вертикального перемещения резаков

14 и металлического витка 1 до получения нулевого сигнала с выхода узла сравнения 4, При этом расстояние между резаками 14 и токопроводящей поверхностью !5 будет снова равно заданному, и резаки 14 будут выполнять качественный риаз с образованием требуемых кромок.

946083

10 устройство (на чертеже не показано), проградуированное в единицах длины.

Причем отсчетное устройство имеет обратную шкалу: меньшим значением сигнала, подаваемым на измеритель 5

i уровня сигнала, соответствуют большие значения расстояний до края листа.

Прн большем приближении витка 1 к краю листа сигнал с выхода усилителя будет большим, а по отсчетному устройству будет отмечаться меньшее расстояние, оставшееся до края листа

В случае, когда виток 1 датчика движется впереди резаков, в градуировке отсчетного устройства учиты- 15 вается постоянная базовая ошибка.

Поскольку измеритель уровня сигнала

17 подключается к усилителю 7 только при подходе резаков l4 к краю листа и отключении двигателя 10 вертикаль- 20 ного перемещения, при выполнении реза вдали от края листа (основной рабочий режим) влияние входного сопротивления измерителя уровня сигнала !7 на точность автоматического 25 поддержания расстояния от реваков

14 до токопроводящей поверхности полностью исключается. Кроме того, поскольку измеритель уровня сигнала

17 будет включаться лишь на корот- 30 кие промежутки времени, его срок службы будет увеличен.

Для того, чтобы оператор не следил постоянно эа показаниями измерителя уровня сигнала 17, т.е. эа

35 расстоянием до края листа, он устанавливает подвижный контакт (на чертеже не показан), закрепленный вблизи отсчетного устройства измерителя уровня сигнала 17, напротив того значения расстояния до края листа, по достижении которого хочет получить световой и звуковой сигнал для начала подготовки к операции окончания реза и отключения горизонтального перемещения резаков 14.

При этом как только величина расстояния от резаков 14 до края листа достигнет установленного значения, с. помощью подвижного контакта замкнутся цепь питания звуковой и световой сигнализации. Кроме обеспечения возможности получения информации о до стяжении дискретного значения расстояния от резаков 14 до края листа в виде световой и звуковой сигнализации это обеспечивает повышение производительности труда оператора, поскольку исключает необходимость постоянного наблнщения оператором за приближением к краю листа.

Устанавливаемые с помощью подвижного контакта значения расстояния до края листа могут быть различными в зависимости от скорости горизонтального перемещения резаков и других условий резания.

Наличие измерителя уровня сигнала, подключенного к выходу усилителя через нормально открытые контакты порогового реле и снабженного подвижным контактом, подключающим устройство сигнализации к источнику питания, позволяет простыми техническими средствами без оказания влияния на схему автоматического регулирования расстояния от резаков до токопроводящей поверхности осуществить измерение расстояния от резаков до края листа, что исключит возможность появления аварийных ситуаций при завершении реза листа, повысит производительность труда оператора, улучшит удобство эксплуатации используемого оборудования.