Автоматичний відрізчик стрічки скла

Автоматичний вщрізчик стрічки скла що складається зі склоріза, рейки склоріза з механізмом його переміщення, асінхронного електродвигуна змінного струму, блока керування циклом роботи відрізчика, який відрізняється тим, що додатково до його складу входять: блок ліанірізації характеристики керування швидкістю склоріза, перетворювач частоти, блок стабілізації' початку робочого ходу склоріза, до цього, блок ліанірізації характеристики керування швидкістю склоріза, перетворювач частоти, блок стабілізації початку робочого ходу склоріза, асінхронний електродвигун вімкнено послідовно, вихід блока керування циклом роботи відрізчика підключено на вхід перетворювача частоти і на вхід блока стабілізації початку робочого ходу склоріза, на вхід блока ліанірізації характеристики керування швидкістю склоріза підключено вихід вимірювача швидкості руху стрічки скла. Запропонований винахід належить до приладобудування, зокрема до автоматичних пристроїв розтину стрічки скла і може бути використаний у виробництві листового скла. Відомий вІдрізчик стрічки скла з двигуном постійного струму [1]. На фіг. 1 зображено блок схему цього відрізчика. Відомий пристрій складається з наступних елементів: 1 - склоріз, 2 - двигун постійного струму, 3 - електропривід постійного струму, 4 - блок керування циклом роботи відрізчика, 5 - давач повернення склоріза в вихідне положення, 6 - давач зворотнього зв'язку по частоті обертання двигуна постійного струму, 7 - давач кінця робочого ходу склоріза, в - рейка склоріза з механізмом його переміщення. На фіг. 1 також зображені: 9 - зовнішній вимірювач швидкості руху стрічки скла, 10 - зовнішній вимірювач довжини листів скла що відрізаються, 11 - мережа живлення змінного струму, 12 - стрічка скла що рухається, 13 - кут випередження рейки склоріза, тобто кут між рейкою склоріза та напрямком руху стрічки скла, 14 - лінія розтину на стрічці скла. У вихідному положенні склоріз 1 знаходиться ліворуч від стрічки скла 12 що рухається. На двигун постійного струму 2 живлення з електроприводу 3 не подасться. Коли зовнішній вимірювач 10 одміряє визначену довжину листа скла він виробляє відповідний сигнал і передає його до блоку керуванням циклом роботи відрізчика 4 ВІДПОВІДНО ДО НЬОГО блок 4 виробляє команду яка вмикає електропривід 3 на робочу швидкість В результаті на електродвигун постійного струму 2 подається живлення І він рухає склоріз 1 впоперек стрічки скла 12 на робочій швидкості та перерізає її. Кінець робочого ходу склоріза 1 фіксує давач кінця робочого ходу 7, він надсилає відповідний сигнал до блоку керування циклом роботи відрізчика 4. Згідно з ним блок 4 перемикає електропривід 3 на реверс, електродвигун 2 починає обертатись в зворотньому напрямку і повертає склоріз 1 в вихідне положення. Це фіксує давач повернення склоріза в вихідне положення 5. За його сигналом вІдрізчик переходить в режим очікування наступної команди на робочий хід. ВІдрізчик працює при постійному куті випередження рейки склоріза 13. Прямокутність листів скла що відрізаються забезпечується зміною робочої швидкості склоріза 1 у відповідності до змін швидкості руху стрічки скла 12. Електропривід постійного струму 3 разом а двигуном постійного струму 2 забезпечують пря О N. Ю мопропорційну залежність між вхідним керуючим сигналом і частотою обертання електродвигуна, тобто між сигналом швидкості руху стрічки скла, що надходить в електропривід 3 з зовнішнього вимірювача швидкості руху стрічки скла 9, та частотою обертання двигуна постійного струму 2. Давач зворотнього зв'язку по частоті обертання двигуна 6 покращує характеристику системи керування швидкістю склоріза. Відомий відрізчик з двигуном постійного струму, має з запропонованим відрізчиком спільні суттєві ознаки і склоріз 1, рейку склоріза з механізмом його переміщення 8, блок керування циклом роботи відрізчика 4. Відрізчик з двигуном постійного струму забезпечує високі технічні характеристики за точністю по довжині, та прямокутністю листів скла що відрізаються, але має також і суттєві недоліки: - низьку надійність в роботі, перш за все через використання електроприводу з двигуном постійного струму, - значні витрати часу на технічне обслуговування електродвигуна постійного струму, - великі первинні витрати, через необхідність повного дублювання обладнання відрізчика на одній лінії виробництва стрічки скла, враховуючи безперервність технологічного процесу виробництва листового скла. Також відомий автоматичний відрізчик стрічки скла з безпосереднім підключенням асінхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму [2]. На фіг. 2 зображено блок - схему цього відрізчика. Відомий пристрій складається з наступних елементів: 1 - склоріз, 2 - асінхронний електродвигун, 3 - гальмівна муфта, 4 - ручний механізм регулювання кута випередження рейки склоріза 5 - блок безпосереднього підключення асинхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму, 8 - давач повернення склоріза в вихідне положення, 7 - давач кінця робочого ходу склоріза, 8 - рейка склоріза з механізмом його переміщення. Окрім цього на фіг. 2 зображені: 9 - зовнішній вимірювач швидкості руху стрічки скла, 10 - зовнішній вимірювач довжини листів скла що відрізаються, 11 - стрічка скла що рухається, 12 - мережа живлення змінного струму, 13 - кут випередження рейки склоріза, тобто кут між рейкою склоріза та напрямком руху стрічки скла, 14 - лінія розтину на стрічці скла. Пристрій працює наступним чином' У вихідному положенні склоріз 1 знаходиться ліворуч від стрічки скла 11 що рухається. Електродвигун відрізчика 2 відключений від мережі живлення 12 Коли зовнішній вимірювач довжини листів скла 10 одміряє потрібну довжину, він надсилає команду на робочий хід в блок підключення 41570 електродвигуна 5. На виконання цієї команди блок 5 підключає асінхронний електродвигун 2 до мережі змінного струму 12. Електродвигун 2 через гальмівну муфту 3 з допомогою механізму 8 рухає склоріз 1 і він робить розтин впоперек стрічки скла 11. Закінчення робочого ходу склоріза 1 фіксує давач 7. За його сигналом блок підключень 5 перемикає електродвигун 2 на реверс. Склоріз повертається у вихідне положення, це фіксує давач 6. За його сигналом блок підключень 5 відключає електродвигун 2 від мережі змінного струму 12. Відрізчик повертається в вихідний стан очікування наступної команди на робочий хід Гальмівна муфта 3 пом'якшує роботу механізму переміщення склоріза 8 і захищає електродвигун 2 від перевантажень Напруга та частота струму в мережі живлення 12 приблизно постійні, тону і швидкість руху склоріза змінюється досить мало. Щоб отримувати прямі кути на листах скла, що відрізаються, рейка склоріза 8 розміщена під визначеним кутом випередження 13 до осі стрічки скла що рухається 11. При зміні швидкості руху стрічки скла 11 потрібно вручну, за допомогою механізму аміни кута випередження 4 привести його у відповідність до нової швидкості стрічки скла 11. Більшій швидкості стрічки скла 11 відповідає більше значення кута випередження рейки склоріза 13. Цю операцію виконує робітник, спочатку приблизно, орієнтуючись по вимірах швидкості стрічки скла 11 зовнішнім вимірювачем швидкості руху стрічки скла 9. Остаточно кут виставляють за результатами вимірів прямокутності відрізаних листів скла після зняття їх з конвейєра. Відомий відрізчик з безпосереднім підключенням асінхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму, має з запропонованим відрізчиком спільні суттєві ознаки: склоріз 1, асінхронний електродвигун 2, рейку склоріза з механізмом його гереміщення 8. Недоліками відомого відрізчика є: - невисока і нестабільна точність довжини листів скла, що відрізаються, перш за все через нестабільність притаманну гальмівній муфті, - довготривале та незручне визначення кута випередження рейки склоріза що призводить до: * невисокої точності по прямокутності листів скла що відрізаються, * великих втрат листів скла в брак по прямокутності при змінах швидкості руху стрічки скла, що притаманні цій технології виробництва скла і відбуваються досить часто. Завданням винаходу є створення автоматичного відрізчика стрічки скла в якому шляхом введення нових для цього використання, хоча взагалі відомих елементів, їх новим зв'язкам між собою та відомими елементами пристрою забезпечуються: - висока І стабільна точність довжини листів скла, що відрізаються, - точна і стабільна прямокутність листів скла, що відрізаються, яка забезпечується автоматичною зміною швидкості руху склоріза у відповідності до змін швидкості руху стрічки скла при постійному куті випередження рейки склоріза, - висока надійність в роботі та мінімальні витрати часу і ресурсів на технічне обслуговування та 41570 ремонт відрізчика, - простота відрізчика і зокрема використання в ньому серійного перетворювача частоти та мехамізма відомого відрізчика з безпосереднім підключенням асінхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму - можливість відрізчика працювати як відомий відрізчик з безпосереднім підключенням асінхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму, наприклад під час ремонту системи керування з перетворювачем частоти Блок - схема запропонованого пристрою зображено на фіг 3 Він складається з наступних елементів 1 - склоріз 2 - асінхронний електродвигун, 3 - перетворювач частоти, 4 - блок стабілізації початку робочого ходу склоріза, 5 - блок ліанірізаци характеристики регулювання швидкості робочого ходу склоріза, 6 - блок керування циклом роботи відрізчика, 7 - давач повернення склоріза у вихідне положення, 8 -давач кінця робочого ходу склоріза, 9 - перемикач приладів керування асинхронним електродвигуном відрізчика 10 - рейка склоріза з механізмом його переміщення Окрім цього на блок - схемі зображені 11 - механізм ручної зміни кута випередження рейки склоріза, 12 - гальмівна муфта, 13 - прилад безпосереднього підключення асинхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму, 14 - ЗОВНІШНІЙ вимірювач швидкості руху стрічки скла, 15 - ЗОВНІШНІЙ вимірювач довжини листів скла, що відрізаються, 16 - стрічка скла що рухається, 17 - мережа живлення змінного струму, 18 - кут випередження рейки склоріза, тобто кут між рейкою склоріза та напрямком руху стрічки скла, 19 - ЛІНІЯ розтину на стрічці скла Поставлене завдання вирішується з допомогою доданих у відомий пристрій з безпосереднім підключенням асінхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму - блоку ліаніарізацм характеристики регулювання швидкості робочого ходу склоріза 5, перетворювачу частоти, що живить асінхронний електродвигун З, - блоку стабілізації початку робочого ходу склоріза 4, Блок ліанірізаци 5, перетворювач частоти З, блок стабілізації 4, асінхронний електродвигун 2, вімкнено послідовно На вхід блока ліанірізаци 5 надходить сигнал з зовнішнього вимірювача швидкості руху стрічки скла 14 Вихід блока керування циклом роботи відрізчика 6 підключено до входу перетворювача частоти 3 і входу блока стабілізації початку робочого ходу склоріза 4 Блок ліанірізаци 5 забезпечує прямопропорційну залежність швидкості робочого ходу склоріза 6 1 від швидкості руху стрічки скла в робочому діапазоні швидкостей стрічки скла 16 Блок ліанірізаци 5 зменшує до припустимого рівня нелінійність швидкісної характеристики, що притаманна систе мі перетворювач частоти - асінхронний електро двигун - склоріз і таким чином автоматично забез печує високу точність по прямокутності листів скла що відрізаються Перетворювач частоти 3 забезпечує живлення асінхронного електродвигуна 2 регульованою частотою змінного струму що дозволяє змінювати частоту обертання електродвигуна і ВІДПОВІДНО швидкість робочого ходу склоріза 1 щоб отримати прямокутні листи скла на постійному куті випередження рейки склоріза 10 при змінах швидкості руху стрічки скла 16 Блок стабілізації початку робочого ходу склоріза 4 забезпечує точну повторюваність затримки часу між моментом отримання відрізчиком команди на робочий хід з зовнішнього вимірювача довжини листів скла що відрізаються 15 і моментом початку робочого ходу склоріза Він ліквідує нестабільність реакції на команду "СТАРТ" прита манну перетворювачу частоти Цей блок значно підвищує точність розтину стрічки скла по довжині особливо на високих швидкостях руху стрічки скла Саме запропонована сукупність істотних ознак пристрою забезпечує - високу і стабільну точність по довжині і прямокутності листів скла що відрізаються, - автоматичне підтримання прямокутності листів скла що відрізаються при змінах швидкості руху стрічки скла, - високу надійність в роботі та мінімальні витрати часу і ресурсів на реалізацію, технічне обслуговування та ремонт Крім цього запропонований відрізчик дозволяє переходити в режим роботи з безпосереднім підключенням асінхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму, тобто в режим прототипу відрізчика [2], наприклад, під час ремонту системи керування з перетворювачем частоти Використання запропонованого відрізчика у виробництв! листового скла дозволить - отримати високу точність по довжині і прямокутності листів скла що відрізаються від стрічки скла - ліквідувати брак листів скла по прямокутності при змінах швидкості руху стрічки скла - значно підвищити надійність роботи та спростити технічне обслуговування і ремонт в порів нянні з відомим відрізчиком з двигуном постійного струму - отримати високі технічні характеристики відрізчика з мінімальними витратами часу і ресурсів Пошук проведений по джерелах патентної та науково-технічної інформації підтвердив, що сукупність всіх істотних ознак запропонованого винаходу не відома Отже запропонований винахід є новим, тому що не відомий з рівня техніки Запропонований пристрій мас винахідницький рівень через те що нові, ІСТОТНІ ознаки в запропонованій сукупності істотних ознак не використовувались ні в пристроях аналогах ні в інших відомих пристроях Опис роботи. Під час роботи відрізчика з перетворювачем частоти 3 перемикач приладів керування 9 вімкнено праворуч, а гальмівну муфту 12 заблоковано. У вихідному положенні склоріз 1 знаходиться ліворуч від стрічки скла що рухається 16 Рейка склоріза з механізмом його переміщення 10 зафіксована з постійним кутом випередження 18 відносно напрямку руху стрічки скла 16. Перетворювач частоти 3 отримує керуючий сигнал з блоку ліанірізації 5 і відповідно до нього виробляє частоту змінного струму яку передає до блока стабілізації початку робочого ходу склоріза 4. Блок 4 тримає електродвигун 2 відключеним від живлення з перетворювача частоти 3 в очікуванні сигналу на робочий хід від блоку керування циклом 6. Коли зовнішній вимірювач довжини листів скла що відрізаються 15 одміряє визначену довжину він надсилає імпульс до блоку керування циклом роботи відрізчика 6 який виробляє сигнал на робочий хід і передає його до блоку стабілізації початку робочого ходу 4. За цим сигналом блок 4 підключає електродвигун 2 до живлення від перетворювача частоти З з стабільною затримкою. Електродвигун 2 починає обертатись і рухати склоріз 1 на робочій швидкості впоперек стрічки скла 16 відрізаючи від неї лист потрібної довжини. Робоча швидкість склоріза 1 автоматично визначається відповідно до значення швидкості руху стрічки скла 16 яке отримує блок ліанірізації 5 з зовнішнього вимірювача швидкості 14 і обробивши його відповідним чином надсилає керуючий сигнал до перетворювача частоти 3 що живить асінхрон 41570 8 ний електродвигун 2. Оброблений блоком ліанірізації 5 сигнал швидкості стрічки скла 16, що надходить в перетворювач частоти 3 забезпечує прямопропорційну залежність зміни швидкості робочого ходу склоріза і при змінах швидкості руху стрічки скла 16, тобто автоматично забезпечує прямі кути на листах скла що відрізаються при змінах швидкості руху стрічки скла 16, при постійному куті випередження рейки склоріза 18. Коли склоріз 1 проходить повз давач кінця робочого ходу в той надсилає в блок керування циклом роботи відрізчика 6 сигнал. У відповідь блок 6 перемикає перетворювач частоти 3 на реверс і електродвигун 2 повертає склоріз 1 у вихідне положення Цей момент фіксує давач повернення склоріза в вихідне положення 7. За його сигналом блок керування циклом 6 перемикає відповідним чином перетворювач частоти 3, та блок стабілізації 4, в результаті електродвигун 2 зупиняється, а відрізчик переходить в режим очікування наступної команди на робочий хід. Копи перемикач приладів керування 9 вімкнуто ліворуч, а гальмівну муфту 12 розблоковано, відрізчик працює з керуванням асінхронним електродвигуном 2 від блоку безпосереднього підключення електродвигуна до мережі живлення змінного струму 13. Послідовність роботи відрізчика в цьому режимі викладена в onwci роботи прототипа відрізчика з безпосереднім підключенням асінхронного електродвигуна до мережі живлення змінного струму. Потреба в такому режимі роботи може виникнути, наприклад, під час ремонту системи керування з перетворювачем частоти. —J .—-~ 4 ' A ФІГ. 1 41570 10 н ФІГ. 3. ДП "Український інститут промислової власності "(Укрпатент) Україна, 04119, Киів-119, вул. сім'ї Хохлових, 15 (044) 456-20-90