Способ направления рабочего инструмента по стыку

Союз СоветскмкСоциалистнческииРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 23 К 9/10 врствеииььй ввмит СССР тень М 3.05.79едал изобретенийи еткрытий Опубликовано 0 Дата опубликов ия описания Авторы зобретеция;ергацкий и Г. А.ьЛинкин автоматиьевьимеььи ХЮ съезда КПСорлеца Трудового Красного Знамеьпктросваркц имени Е. О. Патона иевекий ицстцтут Ордена Леььиььа иинститут эл 71) Заявител(54) СПОСОБ НАПРИЗЛЕНИЯ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПО СТЫКУется тем, что ция рабочего Предлагаемое изобретение относится к области следящего перемешения рабочего инструмента по криволинейной траектории и может быть использовано для перемещения сварочной головки по линии сварного соединения, например, с помощью промышленного робота.Известен способ направления рабочего инструмента по стыку, при котором с помощью датчика, механически связанного с рабочим инструментом, определяют положение точки копирования и формируют сигнал на коррекцию положения рабочего инструмента е учетом времени его запаздывания относительно точки измерения 11.Недостаток известного способа закльочается в необходимости примецсния направляющих, грубо повторяющих форму стыка, что снижает технологические возможности устройств, реализующих известный способ.Целью изобретения является исключение нанравляюших при сварке криволинецных швов с помощью устройств, использующих датчик стыка, механически связанный с рабочим инструментом.Поставленная цель достигасигнал на коррекцию перемеше инструмента формируют в соответствии с величиной взаимного перемещения рабочего инструмента ц датчика стыка.При движении рабочего инструмента с расположенным впереди него датчиком вдоль заданной лицин сварного соединения осуьцествляьот соответствующее перемещение датчика относительно рабочего инструмента, если имеет место текущее отклонение указанной линии от датчика. Это перемещение производят по сигналу датчика, регистри- рующего отклонение. Тем самым осуществля,ют независимое от положения рабочего инструмента поддержание заданного положения датчика относительно точки копирования. Результат перемещения датчика относительно рабочего инструмента измеряют, а полученный для отработки рабочим инструментом сигнал задерживают до его подхода к измеряемой точке.Поскольку отработка рабочим инструментом полученного сигнала приводит, в свою очередь, к смеьцению механически связанного с ним датчика, то последний, сохраняя свое заданное положение относительно последующих точек линии, осуществляет новое перемещение относительно рабочего инструмента, вызванное его перемещением. Г 1 оэто. му для компенсации возмущения в положе+, нии датчика, вызванного сигналом отработ ки, указанный сигнал формируют по резуль. тату взаимного перемещения рабочего инструмента и датчика относительно друг друга. Для этого производят алгебраическое сложение перемещений рабочего инструмента и датчика относительно друг друга, результат которого и подают на задержку исполнения.Реализация способа может быть осуществлена двумя путями: с помощью электронного сумматора или с помощью механического сумматора.В первом случае алгебраическое сложение сигнала, получаемого при измерении величины перемещения датчика относительно рабочего инструмента, и сигнала, поступаюгцего на отработку, например, из канала воспроизведения блока задержки, производят в сумматоре, один вход которого подключен к измерителю положения датчика относительно рабочего инструмента, а другой - к выходу канала воспроизведения, соединенному также с механизмом отработки, а выход подключен к каналу записи блока задержки. Очевидно, что время задержки синхронизируется со скоростью перемещения сварочной головки вдоль линии сварного соединения, 25Алгебраическое сложение взаимных перемещений рабочего инструмента датчика с помощью механического сумматора реализуется при исполнзовании дифференциала, зо входные валы которого соединены с выходами привода рабочего инструмента датчика.На чертеже показано устройство, реализующее предложенный способеОно содержит блок задержки 1 с кана- . лами записи 2 и считывания 3. Канал счи- з 5 тывания соединен с исполнительным приво- дом 4 механизма перемещениями, на котором расположен рабочий инструмент 6. Исполнительный привод 4 связан со входом дифференциала 7, выход которого через измеритель положения 8 соединен с каналом запи 40 си 2, а второй вход через преобразователь перемещения 9 связан с дополнительным приводом 10, Датчик стыка 11 механически связан с преобРазователем перемещения 9 и электрически с дополнительным приводом 10. езУстройство работает следующим образом.При движении датчика стыка 11 вдоль линии сварного соединения отклонение указанной линии от заданного значения вызывает появление сигнала на входе.допол- фф нительного следящего привода 10, который, перемещая датчик 11 через преобразователь перемещения 9, компенсирует сигнал откло. нения и поддерживает постоянным заданное положение датчика 11 относительно точки ; копирования. Одновременно сигнал отклонения линии стыка через. дифференциал 7, измеритель положения 8 и канал записи 2 4поступает в блок зад.ржки . Через время, равное времени запаздывания перемещения рабочего инструмента 6 относительно измеряемой точки копирования, записанный сигнал отклонения через канал считывания 3 отрабатывается исполнительным приводом 4 механизма перемещения 5. Г 1 ри этом траектория перемещения рабочего инструмента 6 воспроизводит форму записанного отклонения. Во время отработки отклонения механизм перемещения 5, перемещая рабочий инструмент 6, на ту же величину перемещает и датчик 11, т.е. отработка сигнала отклонения приводит, в свою очередь, к обратному воздействию через время запаздывания результата измерения на положение датчика 11, Однако дополнительный привод 10 снова будет компенсировать смещение датчика1, вызванное сигналом отработки. На входах дифференциала 7 во время отработки записанного возмущения действуют два одинаковых возмущения: поворот одного вала, вызванный сигналом отработки, и поворот другого вала, вызванный компенсирующим действием дополнительного привода. В результате вычитания указанных воздействий в канал записи 2 не поступает сигнал отработки.Таким образом, осуществляется следящее копиоование текущих положений датчика. Последний поддерживает свое заданное положение отщиительно точки копирования с помощью своей автономной системы слежения, выходом которой регулируется положение датчика и соответствующее ему положение вала, соединенного с одним из входов дифференциала,Реализация способа позволяет перемещать сварочный аппарат по произвольной траектории без направляющих, т, е. осуществлять самокопирование,Формула изобретенияСпособ направления рабочего инструмента по стыку, при котором с помощью датчика механически связанного с рабочим инструментом, определяют положение точки копирования и формируют сигнал на коррекцию положения рабочего инструмента с учетом времени его запаздывания относительно точки измерения, отличающийся тем, что, с целью исключения направляющих при сварке, сигнал на коррекцию перемещения рабочего инструмента формируют в соответствии с величиной взаимного перемещения рабочего инструмента и датчика стыка.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. СборникфАртоматизация, механизация и технология процессов сварки под ред. Николаева Г. А, М., Машиностроение, 1966 с, 25.рко ИПИ Госу о дедам Москва,ПП кПате1130 лиал Составитель Е Текред О. Лугов Тнракк;1221 дарственного комитета изобретений н откры Ж - Зб, Раушская на нт, г, Ужгород, ул, Сомовая КорректорА,ГрищенкоПодннсноеСССРтнйб., д. 43Проектная, 4