Устройство для автоматического направления электрода по стыку

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) B 23 К 9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1331903/25-27 (22) 20.05.69 (46) 07.11.83. Вюл. Р 41 (72) В.Г. Котова, Г.А. Акопьян, A.È. Галицкий, Ю.П. Голин,В.Г.Снежко, Л.Г. Колесниченко, Л.А. Иваненко и Ю.Ф. Некрасов (71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (53) 621.791.75.03-5(088. 8) (54)(57) УСтРОИСТВО ДЛЯ АвтОМАТИ-.

ЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПО

СТЫКУ с гибкой связью между датчиком положейия стыка и сварочной головкой, содержащее две следящие системы с самостоятельными исполнитель- ными механизмами, одна из которых предназначена для направления датчика по стыку и выработки программы, а другая, работающая по программе, хранящейся в устройстве памяти и вво; димой с помощью блока регулируемого запаздывания — для .-ведения сварочной головки по стыку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения, точности направления электрода, следящая система, предназ наченная для выработки программы, дополнитель но оснащена датчиком положения первого датчика, жестко соеди) енным со сварочной головкой, и выполнена в

° виде электрически связанных с датчиком положения стыка параллельно соединенных формирователей положительного и отрицательного сигналов с общим для них синхронизирующим устройством, выходы которых через суммирующее устройство подключены к интегратору, связанному через схему управления с исполнительным механизмом, перемещающим датчик положения стыка, при этом в укаэанную Pg следящую систему введен узел запрета, обеспечивающий ведение электрода по заранее заданной программе при наличии прихваток или иных помех, электрически связанный со стороны входа с формирователями импульсов и синхронизатором, выход которого подключен к интегратору.

339117

Известны устройства для автоматического направления электрода по стыку с гибкой связью между датчиком положения стыка и сварочной головкой, содержащие две следящие системы с самостоятельными исполнительными механизмами, одна из которых предназначена для направления датчика по стыку и выработки программы, а другая, работающая по программе, хранящейся в устройстве памяти и нводимой с помощью блока регулируемого запаздывания — для ведения снарочной головки по стыку.

Предложенное устройство отличается тем, что следящая система, пред- f5 назначенная для выработки программы, дополнительно оснащена датчиком положения первого датчика, жестко связанным со сварочной головкой, и выполнена н виде электрически связанных с датчиком положения стыка . параллельно соединенных формирователей положительного и отрицательного сигналов с общим для них синхронизирующим устройствами выходы KoTopbtx 25 через суммирующее устройство подключены к интегратору, связанному через схему управления с исполнительным механизмом, перемещающим датчик положения стыка. кроме того, в указан- 30 ную следящую систему введен. узел. запрета, обеспечивающий ведение электрода по заранее заданной программе при наличий прихваток или иных помех, электрически связанный со сторонь1 входа с формирователями импульсов и синхронизирующим устройством, выход которого подключен к интегратору °

Такое выполнение позволяет новысить точность ведения электрода по 40 стыку..

На фиг . 1 схематически изображено предложенное устройство; на фиг. 2 - эпюры напряжений, полученных с датчика при прохождении над стыком 45 и их последовательное изменение на разных элементах схемы.

Устройство для автоматического направления электрода по стыку представляет собой замкнутый контур регулирования, состоящий из электрода

1, датчика положения сварочного электрода 2, установленного на сварочном агрегате и определяющего отклонение сварочной головки с жестка

55 закрепленным на ней электродом от начального положения, схема 3 сравнения, на вход которой поступают сигналы от датчика положения электрода

2 и от группы узлов дополнительного 60 контура регулирования, образующих эадатчик. Схема 4 управления формирует сигнал на исполнительный механизм 5 поперечного перемещения сварочной головки с электродом 1.

Независимо от электрода над стыком устанавливается фотоэлектрический датчик б, который состоит из проекционной и носпринимающей систем. Проекционная система создает све товае пятно на небольшом участке просматриваемого стыка. Воспринимающая система представляет собой две диафрагмы — подвижную и неподвижную. Отверстие в неподвижной диафрагме определяют зону световой развертки. В момент, когда отверстие в неподвижной диафрагме совпадает с подвижной, световой поток попадает на фотоумножитель ° Выходной сигнал фотодатчика б (см. фиг.2,а1 представляет собой последователь ность импульсов, длительность которых Т соответствует времени прохождения развертывающего устройства фотодатчика над зоной просмотра, определяемой неподвижной диафрагмой.

Частота импульсов 1/Ò çàäàåòñÿ ðàçвертывающим устройством. Амплитуда импульса зависит от освещенности осматриваемой поверхности, при прохождении над стыком создается отрицательный спад фототока от момента Ф до

В зависимости от ширины зазора в стыке интервал времени t2-t ме2 1 няется. Сигнал фотодатчика усиливается и формируется в узле 7 н прямоугольные импульсы разпичной длительности (см. фиг,. 2, 6 ), затем дифференцируется (см. фиг. 2, в ) и разделяется на входах формирователей 8 и 9 (фиг. 2, г и 2, д ). Формирователь 8 выдает импульс длительностью t — 4 (фиг. 2,е ), фоомирователь 9 длйтельностью С -1 (фиг.2,ж }.

Параллельно соединенные формирователи положительного и отрицательного сигналов фотоцатчика устанавливаются в исходное состояние синхронизирующим устройством 10. Противоположные по знаку импульсы с формирователей поступают на вход сумматора

11, где совпадающие во времени и одинаковые по амплитуде части импульсов вычитаются (фиг. 2,8), окончательно получают регулирующее воздействие, пропорциональное отклонению оси стыка от начального средйега положения (при котором 4 -t равно -10), в интегрирующем устройстве

12, где распределенные во нремени и разнополярные импульсы смешиваются и выделяется постоянная составляющая входного сигнала. аормиронание переднего фронта импульса осуществляетс специаль". ным импульсом от фотодатчика б, пода ваемым на схему синхронизации.

Регулирующее воздействие н схеме установки фотодатчика над осью стыка поступает в схему 13 управления, воздействующую на исполнительный механизм 14.

Новое положение фотодатчика относительно начального положения вызывает соответствующий сигнал на выходе датчика 15 положения.

Блок 16 регулируемого запаздыва ния задерживает информацию о положении стыка на время прохождения сварочным агрегатом расстояния, равного расстоянию между фотодатчиком

6 и сварочным электродом 1, Время задержки зависит от скоростй сварки и задается датчиком 17 скорости.

Задержанный сигнал дат-.ика 15 в качестве эадатчика поступает на схему 3 сравнения, где сравнивается с показаниями датчика положения электрода 2.

Если в схеме появляется помеха, соизмеримая с сигналом стыка, то сформированный сигнал фотодатчика будет иметь еще один участок отри- цательного спада. В результате этого после дифференциирования на входе каждого формирователя 8 и 9 будет нечетное количество импульсов (три в отличие от двух импульсов при наличии нормального сигнала от стыка..

Формирователи представляют собой триггеры, эапускающиеся сигналом определенной полярности и переходящие в исходное состояние каждым четным сигналом той же полярности. Следовательно, при наличии помехи возникает нечетное количество запускающих импульсов и к моменту прихода синхронизирующего импульса формирователи не возвращаются в исходное !

О состояние (см. фиг. 2, и 2, к), при этом на выходе формируются новые импульсы, обрывающиеся импульсом синхронизации. Эти импульсы в интервале между Т„ служат сигналом для отключения входа интегратора, регулирующее воздействие не формируется, и электрод следует по ранее выбранному направлению..

То же самое получается при наличии прихватки, так как стык отсутствует, в сигнале фотодатчика не будет отрицательного спада, на входе каждого формирователя будет нечетное количество импульсов (один). Формироват"ли не возвратятся в исходное состояние к моменту прихода синхронизирующего импульса, и узел 18 запрета шунтирует вход интегратора.

339117

Корректор .А. Дзятко

Редактор П. Горькова Техред И.Кузьма

Заказ 10822/1 Тираж 1106 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4