Способ автоматического слежения за стыком свариваемых кромок

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматическом слежении за стыком свариваемых кромок. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения при превышении свариваемых кромок друг относительно друга. Осуществляют поворот сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка, относительно точки их пересечения в направлении более удаленной кромки в соответствии с формируемой в телевизионном сигнале дополнительной информацией о превышении свариваемых кромок путем одновременного проецирования на чувствительный элемент телевизионной камеры двух проекций одного и того же участка стыка для углов а и (л - а} .2 мл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4496035/27 (22) 21.10.88 (46) 15.05.91. Бюл. N 18 (71) Томский филиал Научно-исследовательского института технологии глашиностроения (72) С.П. Мухин (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 979049, кл. В 23 К 9/10, 1980. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО СЛ ЕЖЕНИЯ 3А СТЫКОМ СВАРИВАЕМЫХ КРОМОК

{57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматическом слежении за стыком

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматическом слежении эа стыком свариваемых кромок.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения за счет формирования информации о взаимном положении кромок свариваемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что путем одновременного проецирования на светочувствительный элемент телевизионной камеры формируют телевизионные сигналы двух проекций контролируемого участка стыка для углов а и (л — а), преобразуют телевизионные сигналы проекций стыка в прямоугольные видеоимпульсы, отделяют их от телевизионного сигнала стыка, преобразуют в цифровую форму, сравнивают между собой и формируют сигнал поворота сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения в направлении более удаленной кромки, при этом поворот Ы 1648663 А1 свариваемых кромок. Цель изобретения— повышение качества сварного соединения при превышении свариваемых кромок друг относительно друга. Осуществляют поворот сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка, относительно точки их пересечения в направлении более удаленной кромки в соответствии с формируемой в телевизионном сигнале дополнительной информацией о превышении свариваемых кромок путем одновременного проецирования на чувствительный элемент телевизионной камеры двух проекций одного и того же участка стыка для углов аи(л — а) . 2 ил. осуществляют с момента совпадения кодов видеоимпульсов проекций стыка до заднего фронта более длительного видеоимпульса.

На фиг. 1 приведена структурная схема, иллюстрирующая осуществление способа; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие формирование сигнала поворота сварочной головки.

Зазор в стыке 1 воспринимают телевизионной камерой 2, которая жестко соединена со сварочной головкой 3. которая, в свою очередь, дважды, через цепочку, состоящую иэ шунта 4 и сопротивления 5, и непосредственно подключена к блоку 6 умножения, который подключен через суммирующий видеоусилитель 7, первым входом соединенный с выходом телевизионной камеры, к вычислительному блоку 8, один выход которого соединен с входом телевизионной камеры, а второй выход соединен с входом исполнительного устройства 9, соединенного со сварочной головкой, при этом зазор в стыке, образованный кром1648663 ками 10, 11:посредством зеркал 12 и 13 через объектив 14 проецируют на светочувствительный элемент 15, который формирует сигнал не только зазора в стыке, но и дополнительно двух его проекций, выделяемый видеоусилителем, который подключен через блок 16 преобразования к блоку 17 селекции, при этом один выход блока 17 подключен к вычислительному блоку, а второй выход — к входу блока 18 преобразования видеоимпульсов в цифровую форму, выход которого подключен к входу блока 19 сравнения, своим выходом подключенного

10 к исполнительному устройству 20, соединенному со сварочной головкой.

Подсвеченный дугой зазор с превышением кромки 11 над кромкой 10 на некоторую величину h на кон ролируемом участке стыка 1 дополнительно проецируется под углами а и (л — а) на светочувствительный элемент 15 телевизионной камеры 2 посредством объектива 14 и системы зеркал

12, 13 таким образом, что на светочувствительном элементе 15 основное изображение зазора А161 располагается между

25 дополнительно сформированными изображениями А2В и АзВз. С увеличением величины h ..изображение зазора А В, соответствующее углу а, уменьшается, а

30 изображение АзВз, соответствующее углу л — а, увеличивается. В случае отсутствия в стыке превышения кромок, т.е. при h 0, изображения зазора А2В2 и АзВз равны, Телевизионную камеру 2 связывают со свапендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения. Посредством шунтв

4 и сопротивления 5 в блоке 6 умножения формируют сигнал потребляемой электри40 ческой мощности сварочной дуги, Сигналы с телевизионной камеры 2 (фиг. 2 а)и блока

6 умножения подают на суммирующий видеоусилитель 7 и с него на преобразователь

16 телевизионного сигнала в прямоугольные видеоимпульсы, которые с выхода преобразователя 16 (фиг, 2б) подают в блок 17 селекции. В блоке 17 селекции отделяют видеоимпульс основного изображения за50 зора от видеоимпульсов дополнительных изображений зазора. С одного выхода блока 17 селекции видеоимпульс основного изображения зазора (фиг. 2в) подают на вычислительный блок 8, а с другого выхода видеоимпульсы дополнительных изображений зазора (фиг. 2г) — в блок 18 преобразования видеоимпульсов в цифровую форму, при этом код первого видеоимпульса по ходу развертки устанавливается раньше, чем рочной головкой 3, так что головка 3 имеет .35 возможность поворота вплоскости,,перкод второго видеоимпульса. Формируемая блоком 8 команда поступает на исполнительное устройство 9, перемещающее сварочную головку 3 вдоль стыка, и телевизионную камеру 2, Видеосигнал с телевизионной камеры 2 и сигнал с блока 6 умножения подают на суммирующий видеоусилитель 7 с противоположной полярностью, тем самым осуществляют коррекцию видеосигнала пропорционально мощности, потребляемой сварочной дугой, и соответственно световому потоку дуги. Преобразованные в цифровую форму видеоимпульсы (фиг. 2д) из блока 18 подают в блок сравнения 19, где в зависимости от этого, длительность какого из импульсов больше первого или второго, формируют сигнал направления поворота сварочной головки 3 в плоскости, перпендикулярной линии стыка, и сип-,ал поворота, который формируют от момента совпадения при считывании кода второго видеоимпульса, если его длительность больше, с кодом первого видеоимпульса до окончания второго видеоимпульса, или от момента совпадения кода первого видеоимпульса, если его длительность больше, с кодом второго видеоимпульса до окончания первого видеоимпульса (фиг. 2е). Сигнал направления поворота и сигнал поворота логически умножают и подают на исполнительное устройство 20, перемещающее сварочную головку 3 в плоскости, перпендикулярной линии стыка.

Таким образом, существенными отличиями изобретения являются дополнительное формирование телевизионных сигналов двух проекций контролируемого участка стыка для углов аи (к — а}, преобразование телевизионных сигналов проекций стыка в прямоугольные видеоимпульсы, отделение их оТ телевизионного сигнала стыка, преобразование в цифровую форму, сравнение между собой и формирование сигнала поворота сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения в направлении более удаленной кромки.

При этом поворот сварочной головки осуществляют с момента совпадения кодов видеоимпульсов проекций стыка до заднего фронта более длительного видеоимпульса.

Перечисленные признаки позволяют повысить качество сварного соединения за счет отслеживания превышения свариваемых кромок и поворота сварочной головки в плоскости, пеопендикулярной линии стыка, относительно точки их пересечения в направлении более удаленной от электрода кромки, что обеспечивает равномерный

1648663 прогрев и расплавление кромок в стыке и снизить затравк и и упростить реализацию автоматического слежения за стыком свариваемых кромок.

Формула изобретения

Способ автоматического слежения за стыком свариваемых кромок, при котором формируют телевизионный сигнал, сравнивают его с контрольными сигналами и положение электрода определяют по временному положению телевизионного сигнала, при этом формируют сигнал, пропорциональный электрической мощности дуги, и этим сигналом осуществляют коррекцию телевизионного сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения при превышении кромок одна относительно другой, симметрично стыку под углами а и ж — а располагают два зеркала, дополнительно формируют два телевизионных сиг5 нала, отраженных от зеркал контролируемого участка стыка, преобразуют эти сигналы в два прямоугольных видеоимпульса с последующим представлением их длительности в цифровой форме, сравни30 вая длительности видеоимпульсов, определяют направление и длительность поворота сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения, при этом поворот осуществля15 ют до момента совпадения кодов длительности видеоимпульсов до заднего фронта более длительного импульса.

1648663

Составитель В,Покровский

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор М.Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент™, г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Эаказ 1485 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5