CS238239B1

CS238239B1 - Equipment for evaluating the rolling gap forming gap

Info

Publication number: CS238239B1
Application number: CS295884A
Authority: CS
Inventors: Jindrich Vanik; Ladislav Novotny
Original assignee: Jindrich Vanik; Ladislav Novotny
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1985-11-13

Abstract

Zařízení pro vyhodnocování tvářecí mezery válcovacích stolic se týká problematiky vyhodnocení a zobrazení velikosti tvářecí mezery u stolic, u nichž nelze mezeru přímo odměřoval v rovině kolmé k rovině válcování. Podstata vynálezu spočívá v použití čtveřice inkrementálních polohových čidel využitých k symetrickému odměřování polohy obou ložiskových těles spodního opěrného válce ogroti horním rámům stojanu. Zařízení využívá elektronických obvodů pro zpracování fázově posunutých signálů, obvodů sčítání i dělení pulsů, čítače s registrem, zobrazovače, obvodu synchronizace a obvodu korekce tvářecí mezery. Vynález lze použít pro zobrazovánThe device for evaluating the forming gap of rolling stands concerns the issue of evaluating and displaying the size of the forming gap in stands where the gap cannot be directly measured in a plane perpendicular to the rolling plane. The essence of the invention lies in the use of four incremental position sensors used for symmetrical measurement of the position of both bearing bodies of the lower support roller and the upper frames of the stand. The device uses electronic circuits for processing phase-shifted signals, pulse addition and division circuits, a counter with a register, a display, a synchronization circuit and a forming gap correction circuit. The invention can be used for displaying

Description

Vynález se týká zařízení pro vyhodnocování tvářecí mezery válcovacích stolic s elektrohydraulickým stavěním válců a číslicovým inkrementálním snímáním polohy pracovních válců.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for evaluating the forming gap of rolling mills with electrohydraulic roll setting and digital incremental position sensing of the working rolls.

Dosud známé systémy vyhodnocování tvářecí mezery válcovacích stolic pracují většinou na principu indukčního snímání polohy zařízení pro přestavování válců. Vyhodnocovací rozlišovací schopnost však pro větší rozevření pracovních válců nevyhovuje a indukční čidla je nutno umísťovat na pomocné, nevyhovující posuvné zařízení. Jsou známa i řešení s inkrementálními čidly, umístěnými v ose hlavních hydraulických plunžrů, která ovšem musí procházet tělesy stojanů válcovacích stolic, což představuje podstatnou konstrukční nevýhodu a sníženou přesnost vyhodnocování tvářecí mezery. Kapacitní snímače, umístované přímo na čepech pracovních válců v blízkosti tvářecí mezeryj jsou vystaveny příliš velkému nebezpečí poškození. Souhrnými nevýhodami současných řešení je tedy nevyhovující přesnost buá vyhodnocování tvářecí mezery,nebo dokonce i vlastního přestavování válců, obtížné konstrukční řešení a v neposlední řadě i snížená bezpečnost měřícího zařízeníjpokud jsou umístěna v blíž kosti tvářecí mezery.Previously known gap systems for rolling mill stands are based on the principle of inductive position sensing of the roller adjusting device. However, the evaluation resolution does not suit the larger opening of the working rolls and the inductive sensors must be placed on an auxiliary, unsuitable sliding device. There are also known solutions with incremental sensors positioned on the axis of the main hydraulic plungers, which, however, must pass through the bodies of the stands of the rolling stands, which represents a significant design disadvantage and reduced accuracy of the forming gap evaluation. Capacitive sensors, located directly on the pins of the working rolls near the forming gap, are exposed to too great a risk of damage. The overall disadvantages of the present solutions are therefore unsatisfactory accuracy either of the evaluation of the forming gap, or even of the actual adjustment of the rollers, of a difficult construction solution and last but not least of the reduced safety of the measuring device when placed close to the forming gap.

Podstata zařízení pro vyhodnocování tvářecí mezery válcovacích stolic spočívá v tom, že výstup prvního inkrementálního čidla polohy v podobě fázově posunutých pulsů je připojen na první vstup prvního obvodu vyhodnocení směru pohybu, který provádí rozlišení směru pohybu čidel a součty pulsů od obou čidel podle směru pohybu a jehož výstup je připojen na první vstup pulsního sčítacího obvodu, kde dochází k součtu pulsůThe essence of the rolling gap evaluation gap is that the output of the first incremental encoder in the form of phase-shifted pulses is connected to the first input of the first direction evaluation circuit, which differentiates the direction of movement of the sensors and the sums of pulses the output of which is connected to the first input of the pulse counting circuit, where the sum of the pulses takes place

238 239.238 239.

od obou obvodů vyhodnocení směru pohybu, jehož první výstup je připojen na vstup první děličky, která upravuje počet pulsů pro potřebu zobrazování a jejíž výstup je připojen na první vstup prvního sčítacího obvodu. Výstup tohoto obvodu je připojen na první vstup čítače, který vyhodnotí výslednou tvářecí mezeru a jehož výstup je připojen na vstup registru, do kterého je údaj o mezeře cyklicky zapisován a jehož výstup je připojen na vstup dekadického zobrazovače,který vyhodnocenou tvářecí mezeru zobrazuje, přičemž výstup druhého inkrementálního čidla polohy je připojen na druhý vstup prvního obvodu vyhodnocení směru pohybu. Výstup třetího inkrementálního čidla polohy v podobě fázově posunutých pulsů je připojen na první vstup druhého obvodu vyhodnocení směru pohybu, který má stejnou funkci jako první obvod vyhodnocení směru pohybu a jehož výstup je připojen na druhý vstup pulsního sčítacího obvodu a jehož druhý výstup je připojen na vstup druhé děličky, jejíž výstup je připojen na první vstup druhého sčítacího obvodu, který pracuje stejně jako první sčítací obvod a jehož výstup je připojen na druhý vstup čítače. Výstup čtvrtého inkrementálního čidla polohy v podobě fázově posunutých pulsů je připojen na druhý vstup druhého obvodu vyhodnocení směru pohybu. První výstup obvodu synchronizace, který provádí taktování vícefázovými hodinovými pulsy všech asynchronních obvodůjje připojen na třetí vstup prvního obvodu vyhodnocení směru pohybu. Druhý výstup obvodu synchronizace je připojen na třetí vstup druhého obvodu vyhodnocení směru pohybu. Třetí výstup obvodu synchronizace je připojen na druhý vstup registru. Čtvrtý výstup obvodu synchronizace je připojen na vstup obvodu korekce, který generuje korekční pulsy a jehož první výstup je připojen na druhý vstup prvního sčítacího obvodu. Druhý výstup obvodu korekce je připojen na druhý vstup druhého sčítacího obvodu.from both the direction-of-motion evaluation circuits, the first output of which is connected to the input of the first divider, which adjusts the number of pulses for imaging, and whose output is connected to the first input of the first addition circuit. The output of this circuit is connected to the first counter input, which evaluates the resulting forming gap, and whose output is connected to the register input, to which the gap data is cyclically written, and whose output is connected to the decimal display input that displays the evaluated forming gap, the second incremental encoder is connected to the second input of the first direction evaluation circuit. The output of the third incremental encoder in the form of phase-shifted pulses is connected to a first input of a second motion direction evaluation circuit having the same function as the first motion direction evaluation circuit and whose output is connected to a second input of the pulse summing circuit and a second divider, the output of which is connected to a first input of a second adder circuit, which operates in the same way as the first adder circuit and whose output is connected to a second counter input. The output of the fourth incremental encoder in the form of phase-shifted pulses is connected to the second input of the second direction evaluation circuit. The first output of the synchronization circuit, which performs the clocking of the multi-phase clock pulses of all the asynchronous circuits, is connected to the third input of the first direction evaluation circuit. The second output of the synchronization circuit is connected to the third input of the second direction evaluation circuit. The third output of the synchronization circuit is connected to the second register input. The fourth output of the synchronization circuit is connected to the input of the correction circuit that generates the correction pulses and whose first output is connected to the second input of the first addition circuit. The second output of the correction circuit is connected to the second input of the second addition circuit.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že pracuje s inkrementálními čidly a zaručuje proto bezpečně požadovanou rozlišovací schopnost. Vlastní čidla jsou umístěna mimo vnitřní prostor stolice a jsou tedy v maximální míře chráněna před poškozením. Hlavní výhodu představuje použitý princip měření symetricky rozmístěnými čtyřmi snímači poloh obou ložiskovýchAn advantage of the device according to the invention is that it works with incremental encoders and therefore guarantees the required resolution. The sensors are located outside the interior of the stool and are therefore protected to the maximum extent from damage. The main advantage is the measuring principle used by symmetrically spaced four position sensors of both bearing positions

238 239 těles spodního opěrného válce oproti horním rámům stojanů.238 239 lower support cylinder bodies compared to the upper frame frames.

To zajištuje vysokou přesnost vyhodnocování tvářecí mezery, protože se plně kompenzuje deformace stojanů válcovací stolice. Především však součet výstupů dvou dvojic inkrementálních čidel dává dvojnásobnou rozlišovací schopnost, protože velikost tvářecí mezery je dána součtem poloh předního a zadního ložiskového tělesa spodního opěrného válce. Další výhodou je možnost dočasného, méně náročného provozu jen s polovičním počtem čidel při eventuálních poruchách a tudíž zvýšení provozní bezpečnosti.This ensures high accuracy in the evaluation of the forming gap, since the deformation of the mill stands is fully compensated. Above all, however, the sum of the outputs of the two pairs of incremental encoders gives twice the resolution, since the size of the forming gap is given by the sum of the positions of the front and rear bearing bodies of the lower support cylinder. Another advantage is the possibility of temporary, less demanding operation with only half the number of sensors in the event of malfunctions and thus increased operational safety.

Zařízení pro vyhodnocování tvářecí mezery válcovacích stolic je zřejmé z připojeného blokového vyobrazení.The device for evaluating the forming gap of the rolling stands is apparent from the attached block diagram.

Zařízení podle vynálezu sestává z prvního inkrementálního Čidla polohy s výstupem fázově posunutých pulsů, jehož výstup je připojen na první vstup prvního obvodu 5 vyhodnocení směru pohybu, který provádí rozlišení směru pohybu čidel a součty pulsů od obou čidel podle směru pohybu a jehož výstup je připojen na první vstup pulsního sčítacího obvodu 2, kde dochází k součtu pulsů od obou obvodů 5,6 vyhodnocení směru pohybu. První výstup pulsního sčítacího obvodu 2 3θ připojen na vstup první děličky 8 , která upravuje počet pulsů pro potřebu zobrazování a jejíž výstup je připojen na první vstup prvního sčítacího obvodu 10 , kde dochází k součtu pulsů z odměřování s pulsy korekčními a jehož výstup je připojen na první vstup čítače 13 , který vyhodnotí výslednou tvářecí mezeru a jehož výstup je připojen na vstup registru 14 , do kte rého je údaj o mezeře cyklicky zapisován a jehož výstup je připojen na vstup dekadického zobrazovače 15 , který vyhodnocenou tvářecí mezeru zobrazuje. Dále zařízení sestává z druhé ho inkrementálního čidla polohy 2 , jehož výstup je připojen na druhý vstup prvního obvodu 5_ vyhodnocení směru pohybu. Dále zařízení sestává z třetího inkrementálního čidla polohy 3 s výstupem v podobě fázově posunutých pulsů, jehož výstup je připojen na první vstup druhého obvodu 6 vyhodnocení směru pohybu, který provádí rozlišení směru pohybu čidel a součty pulsů očE obou čidel podle směru pohybu a jehož výstup je připojen na druhý vstup pulsního sčítacího obvodu 2 · Druhý výstup pulsního sčítacího obvodu 2 3^e připojen na vstup druhéThe device according to the invention consists of a first incremental encoder with a phase-shifted pulse output, the output of which is connected to the first input of the first motion direction evaluation circuit 5, which distinguishes the direction of movement of the sensors and the first input of the pulse summing circuit 2 where the pulses from both circuits 5.6 of the direction of motion evaluation are summed. The first output of the pulse summing circuit 2 3θ is connected to the input of the first divider 8, which adjusts the number of pulses for imaging and whose output is connected to the first input of the first summing circuit 10, which sums the pulses a first counter input 13 which evaluates the resulting forming gap and whose output is connected to the register 14 input to which the gap data is cyclically written and whose output is connected to the input of the decimal display 15 that displays the evaluated forming gap. Furthermore, the device consists of a second incremental position sensor 2, the output of which is connected to the second input of the first direction 5 evaluation circuit. Further, the device consists of a third incremental position sensor 3 with a phase-shifted pulse output, the output of which is connected to the first input of the second direction evaluation circuit 6, which detects the direction of movement of the sensors and the sums of pulses connected to second input of pulse addition circuit 2 · second output of pulse addition circuit 2 3 ^e connected to input of second

238 239 děličky % , která upravuje počet pulsů pro potřebu zobrazování a jejíž výstup je připojen na první vstup druhého sčítacího obvodu 11 ,kde dochází k součtu pulsů z odměřování s pulsy korekčními a jehož výstup je připojen na druhý vstup čítače 13 . Dále zařízení sestává z čtvrtého inkrementálního čidla polohy £ »jehož výstup je připojen na druhý vstup druhého obvodu 6 vyhodnocení směru pohybu. Dále zařízení sestává z obvodu 16 synchronizace, který provádí taktování vícefázovými hodinovými pulsy všech asynchronních obvodů a jehož první výstup je připojen na třetí vstup prvního obvodu 2 vyhodnocení směru pohybu. Druhý výstup obvodu 16 synchronizace je připojen na třetí vstup druhého obvodu 6 vyhodnocení směru pohybu. Třetí výstup obvodu 16 synchronizace je připojen na druhý vstup registru 14 . Čtvrtý výstup obvodu 16 synchronizace je připojen na vstup obvodu 12 korekce, který generuje korekční pulsy a jehož první výstup je připojen na druhý vstup prvního sčítacího obvodu 10 . Druhý výstup obvodu 12 korekce je připojen na druhý vstup druhého sčítacího obvodu 11 .238 239 a divider% which adjusts the number of pulses for imaging and whose output is connected to the first input of the second counting circuit 11, where the sum of pulses from the metering is corrected and the output is connected to the second input of the counter 13. Furthermore, the device consists of a fourth incremental position sensor 6 whose output is connected to the second input of the second direction evaluation circuit 6. Further, the device consists of a synchronization circuit 16 which performs the clocking of the multi-phase clock pulses of all the asynchronous circuits and whose first output is connected to the third input of the first direction 2 evaluation circuit. The second output of the synchronization circuit 16 is connected to the third input of the second direction evaluation circuit 6. The third output of the synchronization circuit 16 is connected to the second input of the register 14. The fourth output of the synchronization circuit 16 is connected to the input of the correction circuit 12 that generates the correction pulses and whose first output is connected to the second input of the first addition circuit 10. The second output of the correction circuit 12 is connected to the second input of the second addition circuit 11.

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že výstupní signály z inkrementálních čidel polohy 1 a 2 , popřípadě % a £ jsou v obvodech % nebo 6 vyhodnocení směru pohybu dekódovány na pulsy, které znamenají nárůst polohy a na pulsy značící pokles polohy, a to pro každý snímač zvláší. Výstupem obvodůThe device according to the invention operates in such a way that the output signals from the incremental encoders 1 and 2, respectively% and 6, are decoded into pulses indicating position increase and positioning pulses in each of the encoders in the direction evaluation% or 6 circuits. odd. Output circuits

5. a 6 vyhodnocení směru pohybu jsou součty obou řad pulsů vyjadřující nárůst polohy a součty obou řad pulsů vyjadřující pokles polohy. Opětovným součtem těchto řad pulsů z obvodů 2 a 6. vyhodnocení směru pohybu se získá v pulsním sčítacím obvodu 2 výsledná řada přírůstkových pulsů a řada pulsů představující snižování polohy. Každá z řad pulsů dále vstupuje do děliček 8_;popřípadě 2 » kde dělením koeficientem k získají pulsy měřítko nutné pro zobrazení. Koeficient k se získá z konstanty inkrementálního čidla polohy , popřípadě 2,2» £ , z konstanty obvodu 2 » popřípadě 6 vyhodnocení směru pohybu, tj. dvojnásobení nebo čtyřnásobení a z počtu uskutečněných součtů řad pulsů v jednom směru pohybu. Pro zobrazení je nutné získat dekadické měřítko, kdy jednomu výslednému pulsu odpovídá 1/um, 10/um atd. V následujícím sčítacím obvodu 10Figures 5 and 6 of the evaluation of the direction of movement are the sums of the two pulse rows expressing the position increase and the sums of the two pulse rows expressing the position decrease. By re-summing these series of pulses from circuits 2 and 6, the evaluation of the direction of movement yields a resultant series of incremental pulses and a series of positioning pulses in the pulse adder circuit 2. Each of the series of pulses further enters dividers 8 _; or 2 »where by dividing by the coefficient k the pulses obtain the scale necessary for display. The coefficient k is obtained from the incremental encoder constant, respectively 2.2, 6, the circuit constant 2 and 6, respectively, the evaluation of the direction of movement, ie doubling or quadrupling, and the number of sums of pulse series realized in one direction. To display it is necessary to obtain decimal scale, when one result pulse corresponds to 1 / µm, 10 / µm etc. In the following census circuit 10

238 239238 239

polohy opěrného válce s počtem pulsů z obvodu 12 korekce, které vyjadřují velikost zaváděné korekce mezery. Obdobný součet je proveden ve sčítacím obvodu 11 pro pokles polohy opěrného válce. Výsledná diference pulsů je provedena v obou taktu v registru 14 a dále zobrazován dekadickým zobrazovačem 15 · Zobrazovač zobrazuje vzájemnou polohu pracovních válců stolice korigovanou o deformace válců při natlakování stolice. Aby veškeré součtové operace proběhly beze ztráty informace musí být obvody J , 6. vyhodnocení směru pohybu synchronizovány vícefázovými synchronizačními pulsy, rovněž tak musí byt synchronizován obvod 12 korekce a registr 14 ·the positions of the backing roll with the number of pulses from the correction circuit 12, which express the amount of gap correction being introduced. A similar sum is provided in the summing circuit 11 to decrease the position of the support cylinder. The resulting pulse difference is performed in both clocks in register 14 and further displayed by decimal display 15. The display shows the relative position of the stool working rollers corrected for roll deformation during stool pressurization. In order for all total operations to proceed without loss of information, the direction evaluation circuits J, 6 must be synchronized by multiphase synchronization pulses, the correction circuit 12 and the register 14 must also be synchronized.

Zařízení pro vyhodnocování tvářecí mezery válcovacích stolic podle vynálezu lze použít pro válcovací stolice duo a kvarto, zvláště pak pro válcovací stolice kvarto pro válcování plechu za studená, které jsou vybaveny obvody pro výhod nocování korekce tvářecí mezery válcovacích stolic.The roll gap evaluation device according to the invention can be used for duo and quarto mill stands, particularly for cold roll mill quarto mill stands, which are equipped with night roll gap correction benefits.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

23S 239

Roller mill gap evaluation device comprising a first incremental encoder, a second incremental encoder, a third incremental encoder, a fourth incremental encoder, a first direction evaluation circuit, a second direction evaluation circuit, a pulse addition circuit, a first divider, a second divider , a first addition circuit, a second addition circuit, a correction circuit, a counter, a register, a decimal display, a synchronization circuit, characterized in that the output of the first incremental encoder (1) is connected to a first input of the first direction evaluation circuit (5) is connected to the first input of the pulse counting circuit (7), whose first output is connected to the input of the first divider (8), whose output is connected to the first input of the first counting circuit (10), the output of which is connected to the first input of the counter /, jeh the output is connected to a register input (14) whose output is connected to a decimal display input (15), and that the output of the second incremental encoder (2) is connected to the second input of the first circuit (5) of direction evaluation, and the third incremental encoder (3) is connected to the first input of the second direction evaluation circuit (6), the output of which is connected to the second input of the pulse counting circuit (7), the second output of which is connected to the input of the second divider (9) is connected to a first input of a second counting circuit (11) whose output is connected to a second counter input (13), and that the output of a fourth incremental encoder (4) is connected to a second input of the second direction evaluation circuit (6) and the first output of the synchronization circuit (16) is connected to the third input of the first direction evaluation circuit (5) and that the second output of the synchronization circuit (16) is connected to the and a third input of the second direction evaluation circuit (6) and that the third output of the synchronization circuit (16) is connected to the second register input (14) and that the fourth output of the synchronization circuit (16) is connected to the correction input (12),

238 239 whose first output is connected to the second input of the first addition circuit (10), and the second correction circuit output (12) is connected to the second input of the second addition circuit (11).