Спосіб автоматизованого розкрою прокату

Спосіб автоматизованого розкрою прокату, що включає вимір довжини розкату кутом повороту прокатного валка, використання даних, отриманих при прокатці попередніх заготівок, різання розкату летючими ножицями на смуги, кратні мірним, який відрізняється тим, що додатково фіксують вхід у кліть і вихід із КЛІТІ торців розкату, а прогноз довжини розкату виконують за формулою L = Ig ± ДІ, Винахід відноситься до області прокатного виробництва, зокрема, до способів керування розкроєм прокату на смуги, довжина яких кратна довжині прутка Відомий спосіб розкрою прокату, що його реалізовано у пристрої (А С № 489596 М Кл B23d25/16), при якому виконують операції визначення наявності прокату, вимір його довжини з використанням кута повороту прокатних валків чорнової і чистової клітей, вимір поточного значення коефіцієнта витяжки з видачею команди на різання летучим ножицям при збігу поточного коефіцієнта витяжки з коефіцієнтом витяжки попередньої заготівки Однак, ця система не забезпечує необхідної точності розкрою через розкид довжини послідовно оброблюваних заготівок, запізнювання до моменту різання інформації про фактичну довжину заготівки і відхилення ножів летучих ножиць від точки різання в момент різання Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб реалізований у винаході (а с СРСР № 1063590 М Кл B26D1/08.B26D1/56), що включає контроль наявності металу на вході і виході з ста ну, вимір оборотів барабана ножиць, вимір довжини смуги , порівняння заданої і фактичної довжини смуг, включення різання летючими ножицями з використанням даних попереднього безвідхідного процесу розкрою Однак, унаслідок розкиду параметрів заготівок помилка прогнозування довжини розкату велика і необхідна для мірного різання точність не забезпечується Задачею винаходу є підвищення точності розкрою прокату шляхом обліку даних, отриманих при розкрої попередньої смуги прокату, на підставі даних прокатки поточної заготівки в чорновій групі клітей і підвищення точності різання шляхом компенсації неузгодженості положення ножів летючих ножиць і точки різання на розкаті в момент різання Зазначена задача розв'язується таким чином, що довжину розкату вимірюють кутом повороту прокатного валка, використовують дані, отримані при прокатці попередніх заготівок, ріжуть розкат летючими ножицями на смуги, кратні мірним ВІДПОВІДНО до винаходу додатково фіксують вхід у кліть і вихід із КЛІТІ торців розкату, а прогноз дов де Ig - довжина розкату до виходу з КЛІТІ, обмірювана в момент входу заднього торця розкату в кліть, а ДІ- відстань у той же момент часу переднього торця розкату до виходу з КЛІТІ, при цьому прогноз виконують в два етапи попередній прогноз по Ig и ДІ чорнової КЛІТІ з наступним множенням на коефіцієнт перерахування п й уточнений прогноз по Ig і ДІ, при цьому виконують розрахунок точок різання на розкаті і положення ножів летючих ножиць у момент надходження розкату до місця різання, а компенсацію неузгодженості положення ножів летючих ножиць і точок різання на смузі розкату виконують короткочасною ЗМІНОЮ ШВИДКОСТІ НОЖИЦЬ 00 со ю 52438 жини розкату виконують за формулою І_= Іб ± ДІ де Іб - довжина розкату до виходу з КЛІТІ, обмірювана в момент входу заднього торця розкату в кліть, а ДІ - відстань у той же момент часу переднього торця розкату до виходу з КЛІТІ, при цьому прогноз виконують в два етапи попередній прогноз - по Іб и ДІ - чорнової КЛІТІ з наступним множенням на коефіцієнт перерахування п й уточнений прогноз по Іб і АІ , при цьому виконують розрахунок точок різання на розкаті і положення ножів летючих ножиць у момент надходження розкату до місця різання, а компенсацію неузгодженості положення ножів летючих ножиць і точок різання на смузі розкату виконують короткочасною зміною швидкості ножиць Система для реалізації способу приведена на фіг 1 Об'єкт керування складається зі смуги розкату 1, трьох груп клітей прокатного стану, чорнової 2, проміжної 3 і чистової 4, ножиць 5, що виконують порізку смуги розкату 1, ножами 6,електропневматичним розподілювача включення механізму різання 7 та реверсивним перетворювачем підтримання швидкості 8, групи датчиків присутності метала 9, 10, 11, 12, імпульсних датчиків оборотів валків чорнової та чистової клітей 13, 14, датчик положення ножів 15, та датчик зведення ножів 16, керування процесом і контроль виконують контролером 17 Контроль положення переднього і заднього торців розкату при вході і виході з чорнової і чистової клітей виконують фотодатчиками 9,10, 11, контроль і керування роботою ножиць виконується з використанням датчиків 15,16, контроль переміщення смуги (у імпульсах кратних куту повороту прокатного валка) виконують датчиками 13, 14 (ВІДПОВІДНО ДЛЯ чорнової і чистової КЛІТІ) Порізку розкату летючими ножицями виконують після виходу переднього торця розкату з чистової КЛІТІ Прогноз довжини розкату необхідний тому що смуга в момент різання ще не вийшла цілком з чистової КЛІТІ Виконують наступні операції вимір довжини смуги, що виходить з чорнової КЛІТІ, фіксують момент проходу переднього торця розкату повз датчик 10, фіксують момент проходу заднього торця розкату повз датчик 9, фіксують момент проходу заднього торця розкату повз датчик 10, довжину розкату в імпульсах датчика 13 розраховують в момент проходу повз датчик 9 заднього торця розкату Ця довжина дорівнює КІЛЬКОСТІ імпульсів від датчика 9 до датчика 10 - ІЧб збільшену на довжину розкату , що в цей момент вийшов з під датчика 10 (+ДІч) (або зменшену на довжину, на яку розкат не дійшов до датчика 10 (ДІч)) L чп і - Ічб ± АІ Ч виконують приведення попереднього прогнозу до імпульсів датчика чистової КЛІТІ І-чист п 1 — — п 1 X К 3 в , Іч де Кзв - коефіцієнт зв'язку довжини розкату після прокатки в чистовій та в чорновій групі клітей, аналогічно виконують розрахунок довжини розкату при прокатці в чистовій КЛІТІ (З заміною датчика 9 на датчик 10, а датчика 10 на датчик 11), після визначення довжини розкату при виході з чистової КЛІТІ визначають коефіцієнт зв'язку У _ '-чист реальне KIR зв . •-ч реальне (для використання в розрахунках при прокатці наступної заготівки) складають план розкрою на смуги, виконують розрахунок положення ножів летючих ножиць у момент різання та величину неузгодженості положення ножів у момент різання і точки різання на смузі розкату, збільшують (зменшують) швидкість ножиць на час необхідний для ліквідації неузгодженості, подають команду на різання в обчисленій точці різання ( з урахуванням затримки ножиць), Система реалізації способу ясна з фіг 1 датчик 9 - для фіксації заднього торця розкату, датчик 13 - кутового переміщення валків останньої КЛІТІ чорнової групи, датчик 10 - для фіксації переднього і заднього торця розкату після останньої КЛІТІ чорнової групи стану, датчик 14 - кутового переміщення останньої чистової КЛІТІ стану, датчик 11 - для фіксації переднього і заднього торця розкату після останньої чистової КЛІТІ стану, датчик 12 - для фіксації переднього торця розкату, розташованого на відстані не перевищуючої мінімальної довжини смуги, що відрізається, датчик 15 - датчик положення ножів, датчик 16 - датчик зведення ножів, блок 17 (контролера) обчислювального пристрою, 7 - електропневматичний розподільник, 8 - реверсивний перетворювач підтримання ШВИДКОСТІ НОЖИЦЬ Сигнали з датчиків 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, вводять в обчислювальний пристрій 17, де виконують необхідні обчислення, а потім видають керуючі сигнали на електропневматичний розподілювач 7 та реверсивний перетворювач підтримання швидкості 8 на виконання різання летючими ножицями 6 в розрахункові проміжки часу Схема працює в такий спосіб Фіксують ряд подій, що відбивають порядок проходження розкату по стану Подія 1 - передній торець розкату під датчиком 9, Подія 2 - задній торець розкату під датчиком 9, Подія 3 - передній торець розкату під датчиком 10, Подія 4 - передній торець розкату під датчиком 11, Подія 5 - передній торець розкату під датчиком 12, Подія 6 - задній торець розкату під датчиком 10, Подія 7 - задній торець розкату під датчиком 11, Подія 8 - задній торець розкату під датчиком 12, Для визначення характеристики стану викону 52438 ють розрахунок наступних параметрів ІЧб - КІЛЬКІСТЬ імпульсів датчика 13 від події 2 до події 6, L 4 реальне - КІЛЬКІСТЬ ІМПуЛЬСІВ ДЭТЧИКЭ 1 3 ВІД ПОДІЇ З ДО ПОДІЇ 6 (І_ ч ), Ічистб - КІЛЬКІСТЬ імпульсів датчика 14 від події 6 до події 7, І-чист реальне - КІЛЬКІСТЬ ІМПуЛЬСІВ ДЭТЧИКЭ 1 4 ВІД ПОДІЇ 4 ДО ПОДІЇ 7 ( І_чист), Кзв - коефіцієнт зв'язку між датчиками кутового переміщення 8 і 10 _ '-чист реальне '-ч реальне Цып) - КІЛЬКІСТЬ імпульсів датчика 14 від події 7 до події 8, Після ПОДІЇ 5 виконують розрахунки П(імп/ь) - КІЛЬКІСТЬ імпульсів датчика кутового переміщення 14, що приходиться на 1 метр прокатки, п (імп /м) ц. L(M) І_(м) - відстань у метрах від датчика 11 до датчика 12, V - швидкість прокатки, V = 4 M ) t t - КІЛЬКІСТЬ секундних імпульсів від події 7 до події 8 ( визначається контролером 17), Для кожної наступної заготівки, при її проходженні по стану, усі параметри перераховують аналогічно Розкрій наступних заготівок здійснюють з використанням перерахованих параметрів 3 використанням обчислених параметрів по настанню події 3 роблять попередній прогноз довжини розкату Розрахунок виконують у наступній ПОСЛІДОВНОСТІ 1) підраховують КІЛЬКІСТЬ імпульсів датчика 10 від події 2 до події 3 , 2) розраховують попередню довжину розкату в імпульсах датчика 14 і в метрах L-чистп 1 = Очб ± А І ч ) х К з в і _ *~ЧИСТП 1 •-ЧИСТП 1(м) — п (імп /м) і складають попередній план розкрою З використанням цього плану , по настанню події 4 , починають різання розкату По настанні події 6 виконують уточнений прогноз довжини розкату і довжини смуг перераховують з новим уточненим значенням довжини розкату L чист (м) і нової КІЛЬКОСТІ смуг (уточнений розрахунок довжини розкату виробляють по події 6, до цього моменту частина прокату може бути розкроєна ножицями) Розрахунок проходить таким чином 1) розраховується довжина розкату, що знаходиться за датчиком 11 в імпульсах датчика 14 (ДІчист ) , 2) виробляється уточнений розрахунок довжини розкату в імпульсах датчика 14 і в метрах, І-чиот п ? - Ічиот ії ~~ ІІІчиот * L чистп 2(м) L чист п 2 п (імп/м) Знаючи очікувану довжину розкату до початку порізки можна здійснити розкрій по заданому методу При цьому КІЛЬКІСТЬ смуг порізки N у ході прокатки не змінюється Метод розкрою прокату на смуги мірної довжини кратні заданим довжинам готового пакета (L мір) По результатам прогнозування довжини смуги обчислюють план різання розкату на смуги мірної довжини Розрахунок ведеться в такий спосіб 1 Знаходять КІЛЬКІСТЬ мірних довжин для даного розкату m= "L -чистп (м) L. (м) -мір тут [ ] означено цілу частину відношення 2 Знаходять мінімальну КІЛЬКІСТЬ мірних довжин у кожній смузі т" тут N КІЛЬКІСТЬ смуг 3 Знаходять КІЛЬКІСТЬ смуг довжини яких більша довжини інших смуг на І_НіР N1 = m-N x mi N2= N-Ni 4 Розраховують довжину смуг для розкрійного плану для перших Ni смуг довжина в метрах m i +1) в імпульсах датчика 14 ЦN> для решти смуг LN (M) 2 L N,(M)xn(iMn/м) '-мірхт1) в імпульсах датчика 14 N? N2(M)xn(iMn /м) П р и розрахунку точки різання на розкаті обчислюють відстань від точки появи переднього торця розкату під ножицями до точки ВІДПОВІДНІЙ мірній довжині прутка ( див фіг 2), після чого видають команду на різання (пуск ножиць 6) Швидкість металу розраховують за показанням імпульсного датчика 14, швидкість обертання ножиць за показниками датчика 15 Розраховують час за який передній торець розкату пройде відстань що дорівнює довжині смуги Паралельно розраховують положення ножів ножиць у момент різання Визначають величину неузгодженості ДІ_ Для компенсації ДІ_ використовують збільшення (зменшення) швидкості обертання ножиць протягом заданого проміжку часу At з постійним прискоренням a =R x ДІ_ де R коефіцієнт, заданий таблицею, одержаною експериментальне Запропонований спосіб і система розкрою пройшли експериментальну перевірку на мілкосортному стані №5 Криворізького металургійного комбінату і забезпечили точність різання з помилкою меншій ± 0 Зм, що створює можливість мірного різання розкрою 52438 Фігі Імпучьси датчика оборете валків(14) Команда на змшення ШВИДКОСТІ ножиць на приспи (8) зміщення положення ножів піл впливом команди Датчик положення ножів (15) ЗМШЄННЯ ШВИДКОСТІ Датчик зведення НОЖІВ ( 1 6 ) Упередження на ^команда Команда на різання (на пристрій 7) Фіг 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71