Устройство слежения за стыком

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к автоматизации сварочных процессов, и может быть использовано для слежения за стыком. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит датчик стыка с формирователем и распределителем импульсов, датчик положения, связанный с двумя регистрами и блоками сравнения. Логика работы устройства, обеспечиваемая мажоритарным элементом и блоком задержки, позволяет автоматически выводить сварочную головку на стык по заданным начальным координатам кромок стыка. При наличии помех и отсутствии сигнала с датчика стыка устройство не теряет стык, поскольку предыдущие координаты кромок фиксируются в регистрах, в связи с чем устройство может использоваться при сзарке швов с прихватами . 2 3. п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4240977/25-27 (22) 06.04.87 (46) 23.12.88. Бюл. ¹ 47 (72) В. А. Анкудинов (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 120603!, кл. В 23 К 9/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к автоматизации сварочных процессов, и может быть использовано для слежения за стыком. Цель изобретения расширение функциональных возможностсй.

ÄÄguÄÄ 1445880 А1

Устройство содержит датчик стыка с формирователем и распределителем импульсов, датчик положения, связанный с двумя регистрами и блоками сравнения.. 1огика работы устройства, обеспечиваемая мажоритарным элементом и блоком задержки, позволяет автоматически выводить сварочную головку на стык по заданным начальным координатам кромок стыка. При наличии помех и отсутствии сигнала с датчика стыка устройство не теряет стык, поскольку предыдущие координаты кромок фиксируются в регистрах, в связи с чем устройство может использоваться при сварке швов с прихватами. 2 з. и. ф-лы, 3 ил.

1445880

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано в системах автоматического ведения сварочной головки по стыку.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

lia фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема распределителя импульсов; на фиг. 3 — схема блока задержки.

Устройство содержи г. ледовательно соединенные датчик 1 . >!ê: и формирователь 2 импульсов, привод 3 попевечного перемещения, блок 4 задержки, регистры 5 и 6, блоки 7 и 8 сравнения, мажоритарный элемент 9, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блоков 7 и 8 сравнения, а выход подключен к входу блока 4 задержки, распределитель 10 импульсов, вход которого подключен к выходу форми ;ователя 2 импульсов, а выход — к входа. управления записью регистров 5 и 6.

Датчик 11 положения, вход которого связан с выходом первого привода 3 поперечного перемещения, а выход — с информационными входами регистров 5 и 6 и с первыми входами блоков 7 и 8 сравнения, вторые входы которых подключены к выходам регистров 5 и 6. Первый выход блока 4 задержки связан с первым входом привода 3 поперечного перемещения с вторым управляющим входом распре,i. ëèTñëÿ импульсов и с третьим ."одо ri .;;яжори арного элемента 9. Второй в.хо,. блока 4 з".: -ржки связан с вторым входо., привода, ; ереднего поперечного перемещения.

Распределитель 10 импульсов содержит

;яе.лент НF 12, элемент И 13, соединенный

tн рвым и вторым входами соответственно с выходом формирователя 2 импульсов и с первым выходом блока 4 задержки, элемент И 14, подключенный первым входом через эл .мент НЕ 12 к первому выходу бло я 4 задержки и вторым входом к выходу формирователя 2 импульсов. Выходы элементов И 13 и 14 подключены соответственно к входам управления записью регистров 5 и 6.

Блок 4 задержки содержит 0-триггер 15, элемент ИЛИ 16, элементы ИЛИ 16 и 17, удвоитель 18 частоты, RS-триггеры 19 и 20.

Удвоитель 18 частоты и второй элемент

ИЛИ 16 соединены последовательно, выход элемента ИЛИ 16 подключен к С-входу 0триггера 15, В-вход которого и вход удвоителя 18 частоты соединены с выходом мажоритарного элемента 9. Выход первого

RS-триггера 19 связан с вторым входом приводя 3 поперечного перемещения, а выход второго RS-триггера 20 соединен с вторым входом зторо".о элемента ИЛИ 6. Выход первого элемента ИЛИ 17 подключен к 5входу вго-м RS-триггера 20. S-вход первого триггера 19 и R-вход второго триггера 20 связаны с первым ключом 21 «Пуск».

Первый вход первого элемента ИЛИ 17 и

S-вход D-триггера 15 соединены с вторым ключом 22 «Влево». Второй вход первого элемента ИЛИ 17 и R-вход D-триггера 15 подключены к третьему ключу 23 «Вправо».

Третий вход первого элемента ИЛИ 17 и Rвход первого RS-триггера 19 связаны с четвертым ключом 24 «Стоп». В качестве датчика 1 стыка используется датчик, формирующий сигнал спада импульса при «наезде» датчика на внешнюю кромку стыка.

Формирователь 2 импульсов выполнен в виде одновибратора, формирующего по. спаду сигнала датчика 1 стыка одиночный импульс длительностью, достаточной для записи в регистры 5 и 6 информации с датчика 11 положения.

Привод 3 поперечного перемещения ш",— говый реверсивный с входом управления

С; и с входом пуска останова генератора импульсов, управляющего шаговым двигателем.

Блок 4 задержки по первому выходу осуществляет управление реверсом привода 3, а по второму выходу (с пульта управления) — управление пуском или остановом двигателя привода 3. Блок 4 задержки выполнен в виде элемента задержки фронта и спада на основе D-триггера.

Регистры 5 и 6 и-разрядные работают в режиме постоянного считывания, запись информации в регистры 5 и 6 производится при наличии единичного сигнала на входах управления.

Блоки ? и 8 сравнения имеют по одному выходу «Больше», т. е. при превышении кода текущего положения, поступающего с датчика 11 положения, значения регистров на выходе блоков 7 и 8 сравнения формируется сигнал единиць.

На выходе мажоритарного элемента формируется сигнал логической единицы при наличии логической единицы на двух или трех его входах.

Распределитель 10 импульсов распределяет импульсы с формирователя 2 на входы управления записью регистров 5 или 6 в зависимости от значения выходного сигнала блока 4 задержки, определяющего направление перемещения датчика 1 стыка.

Датчик 11 положения кодовый. При использовании в качестве привода 3 отклоняющей системы, например, при электроннолучевой, лазерной или дуговой сварке в качестве датчика 11 положения используется датчик тока отклоняющей катушки с аналогоцифровым преобразователем. Для шагового привода датчик 11 положения выполнен в виде реверсивного счетчика импульсов.

Удвоитель 18 частоты выполнен в виде одновибратора, Уст, ойство работает следующим образом.

Перед сваркой в регистры 5 и 6 устанавливают исходные значения, соответствующие положению кромок стыка. При включе1445880

5 !

О !

Фор,чули изобретения

55

3 нии питания RS-триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, RS-триггер 20 — в единичное состояние (схема установки не показана). На втором входе привода 3 поперечного перемещения присутствует нулевой сигнал и датчик 1 стыка не перемещается.

При замыкании первого ключа 21 RS-триггер 19 устанавливается в единичное состояние, разрешая включение привода 3 (разрешая прохождение импульсов с генератора на шаговый двигатель) и перемещение датчика 1 поперек стыка.

Кроме того, при нажатии первого ключа 21 «Пуск» RS-триггер 20 переходит из единичного в нулевое состояние и при этом

D-триггер 15 ориентируется по сигналу с выхода мажоритарного элемента 9, поступающего на D-вход триггера 15, после чего привод 3 поперечного перемещения начинает перемещать датчик 1 по направлению к стыку. Правильное ориентирование 0-триггер :. 15 обеспечивается сравнением кода текущего положения, поступающего с датчика 1 положения, с кодами, записанными в регистрах5и 6.

Сравнение осуществляется в блоках 7 и 8 сравнения. Выходные сигналы А;, В; блоков 7 и 8 сравнения определяют направление перемещения датчика 1 (с задержкой по времени в блоке 4 задержки).

После пересечения датчиком 1 стыка первой кромки стыка (пои значении кода положения, соответс: вующего приблизительно значени о, записанному, например, в регистре 5) датчик 1 продолжает свое движение в том же направлении к второй кромке, в момент превышения кода текущего положения кода, записанного в регистре 6, сигнал на выходе мажоритарного элемента изменяется (с «О» на «!» либо с «1» на «О») и удвоитель 18 частоты формирует импульс, по заднему фронту которого информация с выхода мажоритарного элемента 9 запись.вается в D-триггер 15, при этом через время задержки, определяемое длительностью импульса удвоителя 18 частоты, происходит реверс движения датчика 1 поперек стыка, после чего цикл движения повторяется.

При пересечении датчика 1 стыка кромок первоначально записанные в регистрах 5 и 6 коды положения кромок корректируются по сигналу разрешения записи, формируемого формирователем 2 и поступающего попеременно в зависимости от направления движения датчика 1 положения на управляющие входы разрешения записи регистров 5 и 6. Распредел<. ние импульсов с формирователя 2 осущес < вляется распределите- лем 10. Таким образом, код положения левой кромки записывается в регистр 5 при движении датчика влево, а код положения правой кромки записывается в регистр 6 при движении датчика вправо.

При необходимости перемещения датчика вправо или влево, или его остановке (при настроечных операциях) осуществляется кратковременное нажатие на соответствующие ключи 22 — 24.

При нажатии ключа 24 «Стоп» RS-триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, включающее привод 3 поперечного перемещения. При нажатии ключа 23 (22) «Вправо» («Влево») D-триггер 15 устанавливается в нулевое (единичное) состояние, определяя направление перемещения датчика 1 приводом 3 вправо (влево).

При нажатии ключей «Стоп» 24, «Вправо» 23, «Влево» 22 через элемент ИЛИ 7 проходит единичный сигнал с общей шины и RS-триггер 20 устанавливается в единичное состояние, переводя элемент ИЛИ 16 в единичное состояние на выходе для последующего формирования спада при нажатии кнопки «Пуск».

Устройство позволяет автоматически выводить датчик 1 на стык по заданным начальным координатам кромок стыка, кроме того, при наличии сильных помех и потере импульса с формирователя 2 датчик 11 не теряет стык, так как предыдущие координаты кромок фиксируются в регистрах. Устройство целесообразно использовать при сварке прерывистых швов, когда сигнал с формирователя 2 импульсов принудительно прерывается. Предлагаемое устройство может быть использовано в сварочных работах как устройство сканирования датчика стыка и (или) сварочной головки, при этом расширяются функциональные возможности работы или программной установки.

1. Устро";ежения за стыком, содержащее датчик стыка, подключенный к формирователю импульсов, привод поперечного перемещения и блок задержки, отличающееся тем, что. с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит распределитель импульсов, датчик положения, два регистра, два блока сравнения и мажоритарный элемент, при этом первый вход распределителя импульсов связан с выходом формирователя импульсов, второй вход связан с первым выходом блока задержки, первыми входами мажоритарного элемента и привода поперечного перемещения, два выхода распределителя импульсов связаны соответственно с управляющими входами первого и второго регистров, выход датчика положения связан с входами обоих регистров и блоков сравнения, выходы регистров связаны с вторыми входами блоков сравнения, выходы которых связаны соответственно с вторым и третьим входами мажоритарного элем .нта, выход мажоритарного элемента связан с входом блока задержки, второй выход которого связан с вторым входом привода поперечного перемещения.

1445880

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распределитель импульсов содержит два элемента И и элемент НЕ, при этом первый вход распределителя импульсов связан с первыми входами элементов И, второй вход связан с вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, выходами распределителя импульсов являются выходы элементов И.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задержки содержит два RS-триггера, D-триггер, два элемента ИЛИ, удвоитель частоты и четыре ключа, при этом первый ключ связан с S-ходом первого RS-триггера и R-входом второго RS-триггера, второй

6 ключ связан с S-входом D-триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, третий ключ связан с Я-входом D-триггера и вторым входом первого элемента ИЛИ,.четвертый ключ

5 связан с R-входом первого RS-триггера и третьим входом первого элемента ИЛИ, выход которого связан с S-входом второго RSтриггера, выход второго триггера связан с первым входом второго элемента ИЛИ, вход блока задержки связан с D-входом.

D-триггера и через удвоитель частоты с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого связан с 5-входом D-триггера, выходами блока задержки являются выход первого RS-триггера и выход D-триггера.

1445880

Составитель В. Грибова

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 6643/16 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4