Устройство для сварки деталей слинией их стыка ломаной формы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ ац84 1 836

Союз Советских

Социалистических

Республик

4r

l -"Ф (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 260379 (21) 2741410/25-27 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 300681 Бюллетень М 24

Дата опубликования описания 300681 (Я)м. кл.

В 23 К 9/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (ЗЗ> УДК 621. 791. .75(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.И.Сергацкий, IO.Ì.Коротун и Г.А.,Линкин

Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС и ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им.Е.О.П .

1 (73) Заявители

4. j

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ С, ЛИНИЕЙ

ИХ СТЫКА ЛОМАНОЙ ФОРМЫ (54) Изобрете ние относится к автоматизации процессов сварки и может быть использовано для управления перемещением сварочного инструментЪ при дуговой сварке с помощью сварочного трактора, промышленного робота и т.п. стыков ломаной формы. !

Известно устройство для копирования линии стыка, содержащее сварочный инструмент, поворотный рычаг с копирным роликом, шарнирно соединенный со сварочным органом, датчик угла поворота рычага, подключенный ко входу блока запаздывания, который электрически валом связан с приводом сварочного 1з органа (1 J .

Однако устройство требует направляющих для сварочного органа, что существенно сужает область его применения и затрудняет сварку швов значи- 20 тельной кривизны.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для программного управления прожпаленным роботом для контактной точечной сварки, содержащее сварочный орган с приводом коррекции, датчик положения поверхности изделия относительно сварочного органа, жестко связанный со сварочным органом посредством консоли и через : 30

1 преобразователь, соединенный со вхо-, дом первого сумматора, выход которого подключен ко входу блока запаздывания, выполненного в виде регистров памяти, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора и через второй сумматор с приводом сварочного органа, причем ко второму входу второго сумматора подключен выход запоминающего устройства. Кроме того, устройство содержит блок синхронизации, соедийенный с преобразователем, первым сумматором, блоком запаздывания и запоминающим устройством (2) .

Перемещаемый вместе со сварочным органом датчик положения изделия выдает информацию о реальном положении иэделия через преобразователь и первый сумматор на вход блока запаздывания. Необходимость блока запаздывания в известном устройстве обусловлена алгоритмом его работы, а именно тем, что на привод коррекции поступает вся информация о положении поверхности изделий, получаемая с датчика. Время запаздывания, реализуемое блоком запаздывания, определяется расстоянием между датчиком и сварочным органом и скоростью пере»

841836

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дифференцирующий элемент, триггер Шмитта и ключ, причем выход преобразователя подключен ко входу дифференцирующего элемента и ко входу ключа, дифференпирующий элемент и триггер Шмитта включены последовательно

) при этом выход триггера Шмитта подключен к управляющему входу ключа, а выход последнего — к приводу коррекции сварочного инструмента. Введение в состав устройства триггера

Шмитта, ключа и дифференцирующего элемента позволяет изменить алгоритм

его работы. При отклонении поворотного рычага от направления движения сварочного инструмента (что имеет место при движении датчика положения по линии стыка за точкой излома) выход датчика посредством ключа отключается от привода коррекции, и сварочный орган движется в прежнем направлении вплоть до точки излома. Совмещения точки сварки с точкой излома фиксируется дифференцирующим элементом, который через триггер Шмитта открывают ключ, соединяя, выход датчика с приводом коррекции, изменяющим направление движения сварочного инструмента в соответствии с сигналом датчика.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — пример копирования линии стыка, имеющей излом.

Устройство для копирования линии стыка содержит сварочный инструмент 1, привод 2 коррекции сварочного инструмента, поворотный рычаг

3 с датчиком стыка копирным роликом . мещения сварочного органа. Следо вательно, скорость передвижения (либ ! хранения ) информации в блоке запаздывания должна быть синхронизирована со скоростью сварочного органа, что обеспечивается блоком синхрониза ции. Обратная связь с выхода блока запаздывания на его вход через первый сумматор устраняет влияние отработки приводом сигналов коррекции, поступающих с выхода блока запаздывания, на выходной сигйал самого датчика, что позволяет использовать жесткую связь датчика со сварочным органом.

Запоминающее устройство и второй сумматор служат для программного управления перемещением сварочного органа и не являются необходимыми в устройствах, работающих по методу самокопирования, например, в сварочных тракторах, а это ведет к снижению надежности и точности копирования линии стыка.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем повышения надежности и точности копирования линии стыка.

4, датчик 5 угла поворота рычага, о соединенный со входом преобразователя б, выход которого через ключ

7 соединен со входом привода 2, а через дифференцирующий элемент 8 со входом триггера 9 Шмитта выход

J которого связан с управляющим входом ключа 7. Поворотный рычаг 3 имеет шарнирную связь со сварочным инструментом 1, благодаря чему копирный ролик 4 имеет возможность двигаться в направлении, не совпадающим с направлением движения сварочного инструмента 1.

Линия стыка а (фиг.2) имеет излом в точке и, причем новое нап15 равление в линии стыка составляет с направлением а угол 9 . Точка сварки с соответствует положению сварочного органа 1, причем на фиг.2 направление движения сварочного орЩ гана условно показано его ориентацией по отношению к линиям а и в. Точка копирования к соответствует точке контакта копирного ролика 4 с линией стыка.

Угол поворота рычага 3 относительно направления движения сварочного инструмента 1 соответствует уг-. лу между проекциями б поворотного рычага 3 на поверхность изделия и линией стыка а (или в) и обозначен с

Штриховыми линиями обозначены траектория движения. г точки сварки, ориентация сварочного органа и

35 положения поворотного рычага в случае постоянного соединения выхода датчика 5 с приводом 2, т.е. при постоянно открытом ключе 7.

Устройство работает следующим образом.

40.

При движении сварочного органа

1 точка сварки с перемещается вдоль линии стыка а, синхронно с ней перемещается точка копирования к.

При копировании линии стыка до точ45 ки излома и, т.е. когда и точка копирования к, и точка сварки с движутся вдоль прямой а 1 угол о(равен нулю. Выходной сигнал датчика 5 угла поворота рычага 3 и, соответстjg венно, выходной сигнал преобразователя б, также равны нулю. Выходной сигнал дифференцирующего элемента 8 в этом случае также равен нулю и поддерживает триггер 9 Шмитта в таком состоянии, при которбм его .выход открывает управляющиц вход ключа 7.

За счет этого выход датчика 5 через преобразователь б и ключ 7 соединен с приводом коррекции 2.

После перехода точки копирования

40 к через точку излома и копирный ролик 4 благодаря шарнирной связи поворотного рычага 3 со сварочным инструментом 1 движется вдоль нового направления стыка б, и угол *начинает

6S увеличиваться. Изменение сигнала на

841836 выходе преобразователя вызывает появление сигнала на выходе дифференцирующего элемента 8, который перебрасывает триггер 9 Шмитта в состояние, закрывающее управляющий вход ключа

7. Датчик 5 при этом отключен от привода коррекции 2 и, следовательно, сварочный инструмент 1 продолжает двигаться в первоначальном направлении а. По мере приближения точки сварки с к точке излома и ско10 рость изменения угла о" уменьшается и .при совмещении точки сварки с с точкой излома и станет равной нулю. При этом положение поворотного рычага 3 совпадает с новым направлением стыка в, а угол сС равен углу 15

4 требуемого поворота направления движения сварочного инструмента 1.

Выходной сигнал преобразователя 6 пропорционален углу оС поворота рычага

3, а выходной сигнал дифференцирующе- 20 го элемента 8 равен нулю и перебрасывает триггер 9 Ммитта в исходное состояние, открывающее управляющий вход ключа 7. Выход преобразователя

6 при этом соединяется со входом привода коррекции 2. Информация о величине угла d с выхода преобразователя 6 поступает на привод 2 коррекции, который изменяет .направление движения сварочного инструмента

1 на угол d., равный в этот момент 30 требуемому углу поворота М .

Таким образом, устройство благодаря введению ключа триггера Шмитта и дифференцирующего элемента и изменению алгоритма работы обеспечи- 35 вает копирование линий стыка ломан ной формы.

Предлагаемое устройство наиболее целесообразно использовать для управления сварочными тракторами и роботами-манипуляторами при сварке стыков лбманой формы.

Формула изобретения

Устройство для сварки деталей с линией их стыка ломаной формы, содержащее сйарочный инструмент с приводом коррекции, поворотный рычаг с датчиком стыка, шарнирно связанный со сварочным инструментом, и датчик угла поворота рычага, подключенный ко входу преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем повышения надежности и точности копирования линии стыка, в устройство введены дифференцирующий элемент, триггер Шмитта и ключ, причем выход преобразователя подключен ко входу дифференцирующего элемента и ко входу ключа, диФференцирующий элемент и триггер

Шмитта включены последовательно, при этом выход триггера Шмитта подключен к управляющему входу ключа, а выход последнего — к .приводу коррекции сварочного инструмента;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 17905-68, кл. 12 В 112.4.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 617207, кл. В 23 К 11/24, 01.03.77.

Составитель Л,Глаголева

Техред A. Бабинец КорректорЕ.Рооп<о

Редактор К.Лембак

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 4945/11 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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