Устройство для слежения по стыку

) 57872 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 23.09.74 (21) 206162325-2 единение заявки осударствеииый комит Совета Министров ССС ао делам иэооретеиийи открытий 23) Приоритет(45) Дата опубликования опцс гня 02,127(71) Заявител нсгитут автоматию 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕ Я ПО СТЫКУ повышение тыков значи 25Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов, а именно кустройствам для слежения по стыку соединяемых кромок.Известно устройство слежения, снабженное основным и дополнительным фотодатчиками 111,Недостатком данного устройства являетсяневозможность определения смещения кромкистыка относительно осевой линии стыка. оИзвестно другое устройство для слежения,которое содержит также два фотодатчикз,преобразователи выходных сигналов фотодатчиков и функционально связанный с основным фотодатчиком узел управления попере:- 15ными перемещениями сварочного электрода ,2.Недостатком этого устройства являетсянизкое качество слежения при сварке стыковзначительной кривизны, так как при изменеции ширины зазора в стыке устройство пзекращает функционировать.Целью изобретения являетсякачества слежения при сварке стельной кривизны.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для слежения по стыку введецьисполнительные механизмы угловых переме.щений обоих фотодатчиков относительно сооственной оси, блок управления исполнитель- зп ными механизмами, коррелятор, экстремальный регулятор и узел задержки. Исполцительцый механизм угловых перемещений ос. цовного фотодатчика подключен к одному из выходов блока управления через узлы задержки, исполнительный механизм дополнительного фотодатчика непосредственно соединен с другим выходом блока управления. Вход блока управления исполцительцыми мехацизмами обоих фотодатчиков через экстремальный регулятор соединен с выходом коррелятора, входы которого подсоединены к выходам преобразователей фотодатчиков.На чертеже изображена блок-схема ройства.Устройство для слежения цо сты 1 снабжено ОснОВным фотодатчиком 1 положения стыка, жестко связанным со сварочной голов. кой, и дополнительным фотодатчиком 2 положения стыка, выход которого подсоединен к преобразователю 3 выходного сигнала датчика. Один выход преобразователя 4 соединен с узлом управления 5 поперечным перемещением сварочного электрода 6, а второй выход соединен с одним из входов коррелятора 1. Второй вход коррелятора 7 связан с выходом преобразователя 3 дополнительного фотодагчика 2 положения стыка. Выход коррелятора соединен с последовательно соединенным между собой экстремальным регулятором 8 и3олоком 9 управления угловым перемещением фотодатчиков положения стыка, один выход которого через узел задержки 10 соединен с исполнительным механизмом 11 углового перемещения фотодатчика 1, а другой подключен к исполнительному механизму 12 углового перемещения фотодатчика 2.Исполнительные механизмы углового перемещения фотодатчиков установлены таки:, образом, что они развернуты под одним углом относительно сварочного электрода. Основной фотодатчик 1 положения стыка сканирует поверхность кромок, подлежащих сварке, впереди сварочного электрода по ходу сварки и вырабатывает информацию о положении стыка относительно оптической оси датчика и, следовательно, сварочного электрода. Выходной сигнал основного фотодатчика 1 поступает на преобразователь 4 и узел управления 5 поперечным перемещением сварочного электрода 6 и удерживает его на оси стыка, если стык соединяемых кромок находится в поле зрения датчика. Выходной сигнал , (/) фотодатчика 2, пропорциональный зазору в стыке соединяемых кромок, поступает на один вход коррелятора 7, на второй вход которого поступает сигнал /(/+г), пропорциональный зазору в стыке, с преобразователя 3 дополнительного фотодатчика 2, который сканирует поверхность кромок на расстояние / от основного фотодатчика 1. Выходной сигнал коррелятора представляет собой взаимную корреляционную функци о входных сигналовЛ= -бЬ (/ + г)который будет максимален в случае, когда стык соединяемых деталей будет в поле зрения обоих фотодатчиков положения стыка.При изменении кривизны стыка соединяемых деталей стык может уходить из поля зрения по крайней мере одного из фотодатчиков, поэтому необходимо дополнительно корректировать угловое положение датчиков относительно электрода таким образом, чтобы стык находился в их поле зрения. Для получения замкнутой схемы слежения на выход коррелятора подключен экстремальный регулятор 8, который поддерживает максимальное значение на выходе коррелятора, Экстремальный регулятор воздействует на блок 9 управления и исполнительный механизм 12, поворачиваег фотодатчик 2 относительно сварочной головки таким образом, чтобы стык соединяемых кромок находился в поле его зрения. Сигнал578172 5 101520 Устройство для слежения по стыку, содержащее основной и дополнительный фото- датчики, преобразователи выходных сигналов фотодатчиков и функционально связанный с основным фотодатчиком узел управления поперечными перемещениями сварочного электрода, отл и ч а ющ ее с я тем, что, с цель 1 о повышения качества слежения при сварке стыков значительной кривизны, в него введены исполнительные механизмы угловых перемещений обоих фотодатчиков относительно собственной оси, блок управления исполнительными механизмами, коррелятор, экстремальный регулятор и узел задержки, при этом исполнительный механизм угловых перемещений основного фотодатчика подключен к одному из выходов блока управления через узлы задержки, исполнительный механизм дополнительного фотодатчика непосредственно соединен с другим выходом блока управления, а выход блока управления исполнительными механизмами обоих фотодатчиков через экс- н тремальныи регулятор соединен с выходом коррелятора, входы которого соединены с выходами преобразователей фотодатчиков. 50 55 25 Зо 35 40 45 4блока 9 управления, соответствующий макси мальному значению напряжения на выход коррелятора, через узел задержки, определенный временем г прохож 1 дения металла между/двумя датчиками т = - и скоростью сварки 11, поступает на исполнительный механизм 11 углового перемещения фотодатчика, который поворачивает датчик относительно сварочной головки на угол, обеспечивающий наличие стыка в поле зрения датчика, а узел управления 5 поперечным перемещением сварочной головки вырабатывает сигнал управления при смещении стыка относительно сварочного электрода.Предлагаемое устройство позволяет получать информацию о изменении кривизны стыка, осуществлять слежение по стыку значительной кривизны с высокой точностью и тем самым повышает качество сварного шва,Формул а изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР172500, кл. 6 01 В 11/02, 1963.2. Патент Франции2134822, кл, В 23 К 37/00, 1972,578172 Заказ 7483 Изд. Л"е 871 Тираж 1207 ИПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписи е МОТ, Загорский филиал Составитель В, Колесниченко Редактор Н, Суханова Техред Н, Рыбкина Корректор А, Степанова