Устройство для автоматического ведения электрода по стыку

 

Изобретение относится к области машиностроения, и может быть использовано при автоматизации производства прямошовных и спиралеобразных труб. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. В устройство введен ы усилитель постоянного тока, управляемый генератор пилообразного напряжения и дефференциальный усилитель. Устройство обеспечивает слежение за стыком при наклонном расположении телекамеры по отношению к свариваемым изделиям. Это достигается благодаря введению схемы, которая автоматически изменяет временное положение селектирующих импульсов для различных строк кадра таким образом, что компенсируется изменение временного положения видеосигнала от стыка для различных строк, вызванное изменением ориентации изображения стыка при изменении его положения относительно центра фотокатода. Равенство углов поворота изображения селектирующих импульсов обеспечивается выбором коэффициента усиления дополнительного усилителя, связанного с входом управляемого генератора селектируюп1и.х импульсов. 1 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„gg„„1466883

) В 23 К 9/10

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Si;39) ит итнс

Б:чБЛ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4076763/23-27 (22) 24.03.87 (46) 23.03.89. Бюл. № I (71) Н аучно-исследовательский и опытноконструкторский институт автоматизации черной металургии (72) E. М. Антощенко, 1О. А. Воробьев, Г. П. Бучацкий, В. Н. Негляд и С. П. Штел ьма нч ук (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1090514, кл. В 23 К 9/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПО

СТЫКУ (57) Изобретение относится к области машиностроения ° и может быть использовано при автоматизации производства прямошовных и спиралеобразных труб. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. В устройство вве1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации производства прямошовных и спиральношовных труб и для изготовления других сварных изделий.

Целью изобретения является расширение функционал ьнык воз мож ностей устройства, позволяющих следить за стыком при наклонной установке телевизионной камеры относительно поверхности свариваемых деталей.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит телевизионную камеру 1, на фотокатод передающей трубки которой проецируется изображение свариваемых кромок 2 и 3, измерительный резистор 4, строчные отклоняющие катушдены усилитель постоянного тока, управляемый генератор пилообразного напряжения и дефференциальный усилитель. Устройство обеспечивает слежение за стыком при наклонном расположении телекамеры по отношению к свариваемым изделиям. Это достигается благодаря введению схемы, которая автоматически изменяет временное положение селектирующих импульсов для различных строк кадра таким образом, что компенсируется изменение временного положения видеосигнала от стыка для различных строк, вызванное изменением ориентации изображения стыка при изменении его положения относительно центра фотокатода.

Равенство углов поворота изображения селектирующих импульсов обеспечивается выбором коэффициента усиления дополнительного усилителя, связанного с входом управляемого генератора селектирующих импульсов. 1 ил.

С

2 ки 5, усилитель 6 постоянного тока, формирователь 7 импульсов, ждущие мультивибраторы 8 и 9, временные селекторы !О OO и 11, дифференциальный детектор 12, управляемый генератор 13 пилообразного напряжения, дополнительный усилитель 14 постоянного тока, дифференциальный усилитель 15 и блок 16 управления сварочной головко".

Телевизионная ка мера 1 вкл ючает. в себя блоки строчной и кадровой разверток

Телевизионная камера 1 жестко с<к д", иена со сварочной головкой и перемен;асч ся вместе с ней с помощью блока 16 управ ления сварочной головкой. Последовательно со строчными отклоняющими катуlll. ками 5 телевизионной камеры I включен и,1466883

3 мерительный резистор 4, который соединен с одним из входов усилителя 6 постоянного тока. Другой вход усилителя 6 соединен с выходом дифференциального усилителя 15. Выход усилителя 6 подключен к входу формирователя 7 импульсов. К выходу формирователя 7 импульсов подключены два последовательно соединенных ждущих мультивибратора 8 и 9. Выход мультивибратора 8 соединен с управляюгцим входом временного селектора 10, а выход мультивибратора 9 —. с управляющим входом временного селектора 11. Вторые входы временных селекторов 10 и 11 объединены и подключены к выходу телевизионной ка. меры 1. Выходы временных селекторов 10 и 11 подключены к входам дифференциального детектора 12, а выход детектора соединен с входами усилителя 14 постоянного тока, блока 16 управления,сварочной головкой и одним из входов дифференциального усилителя 15. Выход усилителя 14 постоянного тока подключен к управляющему входу генератора 13 пилообразного напряжения, а вход синхронизации генератора 13 пилообразного напряжения соеди нен с выходом генератора кадровых синхроимпульсов телевизионной камеры 1.

Выход генератора 13 подключен к второму входу дифференциального усилителя 15.

Формирователь 7 импульсов служит для генерирования импульсов напряжения при прохождении выходного напряжения усилителя 6 постоянного тока через нуль. Мультивибраторы 8 и 9 вырабатывают селектируюшие импульсы. Временные селекторы 10 и 11 выделяют те части видеосигнала, поступающего на них с выхода телевизионной камеры 1, которые совпадают по времени с соответствующими селектирующими импульсами.

Дифференциальный детектор 12 сравнивает плошади частей видеосигнала, выделенных первым и вторым временными селекторами 10 и 11, и вырабатывает на своем выходе напряжение, пропорциональное разности площадей этих частей. Управляемый генератор 13 пилообразного напряжения формирует пилообразное напряжение, крутизна которого автоматически изменяется в зависимости от величины и знака напряжения на его управляющем входе. На вход синхронизации генератора 13 пилообразного напряжения подаются кадровые синхроимпульсы блока кадровой развертки телевизионной камеры 1, благодаря чему вырабатываемое им пилообразное напряжение синхронизировано с кадровой разверткой телевизионной камеры 1.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, пропорциональное отклоняющему току строчной развертки, снимаемое с резистора 4, подается на один из входов дифференциального усилителя 6

35 постоянного тока. На другой вход этого усилителя подается напряжение с выхода дифференциального усилителя 15. Формирователь 7 импульсов вырабатывает импульс напряжения в тот момент. когда напряжение, снимаемое с резистора 4, достигнет величины опорного напряжения. Импульсы формирователя 7 им пульсов запускают ждущие мультивибраторы 8 и 9, которые вырабатывают короткие селектирующие импульсы. Эти импульсы подаются на управляющие входы первого и второго временных селекторов 10 и 11. На вторые входы временных селекторов 10 и 11 подается видеосигнал. Временные селекторы 10 и

11 делят видеосигнал на две части, а дифференциальный детектор 12, на входы которого они поступают, сравнивают суммы площадей каждой из частей видеосигнала от стыка по всему кадру и вырабатывает на выходе напряжение, которое подается на входы усилителя 14 постоянного тока, дифференциального усилителя 15 и блока 16 управления сварочной головкой.

Если изображение стыка совпадает с центром фотокатода, оно представляет собой вертикальную линию. Поскольку напряжение на выходе дифференциального детектора пропорционально отклонению изображения стыка от центра фотокатода, то оно равно нулю. Поэтому равно нулю напряжение «а выходе генератора 13 пилообразного напряжения и на выходе дифференциального усилителя 15. Г1ри этом моменты срабатывания формирователя 7 и ждущих мультивибраторов 8 и 9 остаются постоянными для всех строк кадра, а изображения селектирующих импульсов представляют собой вертикально расположенные прямоугольники.

При смещении изображения стыка влево относительно центра фотокатода оно оказывается повернутым вправо. Напряжение на выходе дифференциального детектора 12 пропорционально величине смещения изображения стыка относительно центра фотокатода и отрицательно. Это напряжение усиливается усилителем 14 постоянного тока и подается на управляющий вход генератора 13 пилообразного напряжения. Поскольку напряжение на управляющем входе генератора 13 пилообразного напряжения отрицательно, напряжение на выходе генератора 13 пилообразного напряжения имеет вид линейного падающего напряжения, синхронизированного по частоте и фазе с кадровыми синхроимпульсами. Амплитуда пилообразного напряжения пропорциональна напряжению на выходе усилителя 14 постоянного тока, а следовательно, и напряжению дифференциального детектора 12. Напряжение на выходе дифференциального усилителя 15 представляет разность напряжений дифференциального детек1466883

Формула изобретения

Составитель В. Грибова

Редактор H. Лазаренко Текред И. Верес Корректор А. 0бру«ар

Заказ 1098/11 Тираж 892 Г!одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 1 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 тора 12 и выходного напряжения генератора 13 пилообразного напряжения. Поскольку напряжение, поступающее с дифференциального усилителя 15 на второй вход усилителя 6 постоянного тока, в течение кадра изменяется по линейному закону, то и момент прохождения выходного напряжения усилителя 6 через нуль для разных строк кадра изменяется. Поэтому изменяются и моменты срабатывания формирователя 7 импульсов и ждущих мультивибраторов 8 и 9, а следовательно, и временное положение селектирующих импульсов.

Вследствие изменения временного положения селектирующих импульсов для различных строк кадра их условное изображение оказывается повернутым в ту же сторону, что и изображение стыка. Равенство углов поворота изображения селектируюших импульсов и изображения стыка достигается соответствующим выборов коэффициента усиления усилителя 14 постоянного тока.

При смещении стыка вправо относительно центра фотокатода телевизионной трубки изображения стыка и селектируюших импульсов синхронно повернутся влево.

При этом изображение селектируюших импульсов остается параллельным изображению стыка, а селектируюшие импул ьсы делят видеосигнал стыка на две равные части на каждой строке кадра, благодаря чему осуществляется устойчивое слежение за стыком.

Устройство обеспечивает высокую стабильность слежения за стыком в процессе сварки при наклонной установке телевизионной камеры относительно поверхности свариваемых деталей.

Устройство для автоматического ведения электрода по стыку, содержащее телевизионную камеру, включающую блоки строчной и кадровой разверток, измерительный разистор, подключенный через строчные отклоняющие катушки к блоку строчной развертки и соединенный с йервым входом усилителя постоянного тока, выход которого подключен к последовательно включенным формирователю импульсов и двум ждущим мульти вибраторам, выходы ждущих мультивибраторов подключены через два временных селектора к двум входам дифференциального детектора, выход которого подключен к входу управления сварочной головкой, выход телевизионной камеры связан с вторыми входами временных селекторов, отличающееся тем, что с целью расширения функциональ20 ных возможностей устройства, оно снабжено дополнительным усилителем постоянного тока, управляемым генератором пилообразного напряжения и дифференциальным усилителем, при этом вход дополнительного усилителя постоянного тока и первый вход дифференциального усилителя связаны с выходом дифференциального детектора, выход дополнительного усилителя постоянного тока связан с управляющим входом управляемого генератора пилообразного напряжения, выход которого связан с вторым входом дифференциального усилителя, выход дифференциального усилителя связан с вторым входом усилителя постоянного тока, причем вход синхрониза ции управляемого генератора пилообразного напряжения подключен к выходу блока кадровой развертки телевизионной камеры.