СТА 3/2010

5. В опытной версии прибора был при менён мощный IBM PC совмести мый контроллер CPU686E фирмы FASTWEL, работающий под управ лением DOS совместимой операци онной системы. Вычислительной мощности контроллера хватало для выполнения всех функций системы, однако разработка и наладка много функционального программного обеспечения в рамках однозадачной операционной системы оказалась крайне сложной. В этой связи бы ло принято решение распределить функции системы управления комп лексом между несколькими вычис лительными устройствами. С учётом результатов испытаний бы ли выполнены проектирование и изго товление промышленной модели коэр цитиметра. Далее приведены основные черты и особенности этой модели. М АНИПУЛЯТОР Для транспортирования датчиков коэрцитиметра к диагностируемому валку и позиционирования их на его образующей был разработан специали зированный манипулятор (рис. 2). Его геометрия и кинематика позволяют обслуживать всю номенклатуру моде лей станков вальцешлифовального от деления листопрокатного цеха № 10 (ВШО ЛПЦ 10) ОАО «ММК». Несущая конструкция манипулятора (рис. 3) представляет собой шарнир ный четырёхзвенник, приводящийся в движение одним линейным приводом. Такая схема позволяет упростить сис тему управления приводом и обеспе чить компактность укладки манипуля тора в исходном положении при боль шом диапазоне его вылета и высоты подъёма, обеспечивающем совмести мость с широкой номенклатурой валь цешлифовальных станков. Высота ма нипулятора в исходном положении не превышает 600 мм, что выводит его из зоны транспортирования валков кра новым оборудованием цеха. Звенья ма нипулятора выполнены в виде фермен ных конструкций, обладающих высо кой жёсткостью на изгиб и кручение по всем направлениям, что позволяет обеспечить высокую точность позици онирования датчиков коэрцитиметра и снизить амплитуды собственных коле баний. Движение манипулятора обеспечи вает линейный сервомеханизм, приво димый в действие сервоприводом. Применяется двухскоростной режим работы привода с быстрым подводом (отводом) к рабочей зоне и медленной доводкой до контакта измерителей с поверхностью валка, что позволяет сократить время приведения устрой ства в рабочее положение и в то же вре мя избежать ударных нагрузок на изме рители. Системы электропитания и ав томатики установки сосредоточены в шкафу управления (рис. 4). К концу стрелы манипулятора юс тировочными устройствами прикреп лена измерительная линейка (рис. 5). Линейка представляет собой индиви дуальный сборочный модуль, присое диняемый к устройству болтовыми и быстроразъёмными электрическими соединениями. На швеллере, обеспе чивающем жёсткость конструкции, размещены датчики измерительных каналов прибора, два конт роллера управления изме рениями, два модуля измере ния положения валка. Плава ющая подвеска датчиков обес печивает надёжное прижатие маг нитопроводов к поверхности валка. Перемещение узлов комплекса контролируется системой сенсоров по ложения механизмов, схема которой приведена на рис. 6. Система сенсоров включает в себя как встроенные датчи ки стандартных узлов, так и дополни тельные сенсоры. К первой группе от носятся герконы сервомеханиз ма Г1 2 и встроенный в двига тель сервопривода энкодер Е1. Вторая группа состоит из индуктивных датчиков приближения ИДП1 8 и эн кодеров Е2 3. Датчики ИДП1 и ИДП8 расположе ны на станине прибора и отслежива ют крайние допустимые положения манипулятора. Для контроля положе ния линейки относительно валка слу жат измерительные блоки Б1 и Б2, расположенные на линейке. Каждый блок представляет собой подпружи ненный рычаг, на конце которого раз мещается обрезиненный ролик, слу жащий для отсчёта угла поворота вал ка. На оси роликов размещены энко деры Е2 3 (миниатюрные поворотные шифраторы серии E6A фирмы Om ron). При движении манипулятора ролик прикасается к валку и рычаг начинает поворачиваться. Поворот рычага регистрируется датчиками ИДП2 4 для Б1 и ИДП5 7 для Б2. При этом срабатывание ИДП2/5 происхо дит тогда, когда ролик прижат к валку, но между магнитопроводами и валком есть зазор, ИДП3/6 срабатывает в мо мент начала сжатия пружин подвески системы измерения, а ИДП4/7 – в момент сжатия пружин до половины их хода. Таким образом, первая пара датчиков индицирует положение, при котором возможен контроль поворота валка, вторая – положение измере 68 СТА 3/2010 РАЗ РА БОТ КИ / КОН Т РОЛ Ь НО ИЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ www.cta.ru Рис. 4. Монтаж шкафа управления Условные обозначения: 1 – манипулятор; 2 – линейный сервомеханизм; 3 – линейка датчиков; 4 – юстировочное устройство; 5 – шкаф управления; 6 – прокатный валок. Рис. 3. Общий вид многоканального коэрцитиметра в сложенном ( а ) и рабочем ( б ) состояниях 1 2 3 4 5 1 3 6 5 а б Рис. 2. Внешний вид конструкции специализированного манипулятора © СТА-ПРЕСС