Устройство для контроля сварочного процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 037 13 И 9) 4 В 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СВАРОЧНОГО ПРОЦЕССА(57) Изобретение относится к машиностроению и м. б. использовано, в частности,дляавтоматизации контроля сварочного процесса. Цель - повышение производительностиконтроля в условиях ограниченного досту.па к поверности свариваемого изделия. Устройство содержит дефектный метчцк, группудатчиков, коммутатор и АЦП. Имеются также генератор импульсов, элементы И-НЕ, инвертор, адресный счетчик, элементы ИЛИ. Устройство обеспечивает фиксацию и хранение в запоминающем устройстве координат точек сварки, в которых контролируемые параметры выходят за пределы допуска, обеспечивает маркировку дефектнызоц на изделии. Режимы работы устройства позволяют регистрировать дефектные зоны при прямом и обратном ходе дефектоотметчика. Управление и ввод значений допусков производится с панели управления. Контроль обеспечивается датчиками контролируемыпараметров, подключенных через коммтатор к вычислительному блоку. Регистрация координат обеспечивается буферным регистром, в котором находятся данные о текущей ско. рости сварочного органа, ц управляемым от Я него генератором импульсов. 1 пл.11 зобре гс цце относи гся к устройствам мтрося сварочного процессы и чожет быть ипользовацо для автоматизации сварочны.с рсцессов в различных областях машинострое ц и я. 5Цельк изобретения является повышение проц сводительности контроля путем обнаужсцця дефектов шва в условиях ограниченцогс доступа к поверхности изделия.11 ы чертеже представлена структурная схс мы устройсгвд для контроля сварочногоО процессы. Усройство содержит датчикиырд мстров сварочного процесса, последователь сссденныс коммутатор 2, далого.ифроьчй преобразователь 3 ц вычислительный блок 4, первый выход которого подключен к первочу входу комчутдтора, второй и послсдукщие воды последнего связаны с выхс.дыми датчиковпараметров сварочного процесса, элсктрическую цсчатакщую машин ку 5 и олок 6 индикации, входы которых ссе,ссь ссотстстенно с вторым и третьим цыходычи вычислительного блока 4, дефектоотчетчикы 7, панель 8 управления, буферный регистр 9, генератор 1 О импульсов, ицвсртор 1, элемент 2 ИЛИ, адресныйсчстчик 3, запоминающее устройство 14, первый четвертый элементы 15- 18 И, элемент 19 И НЕ, первый выход панели 8 упрдвлеция соединен с вторым входом вычисгительцого блока 4, второй выход подклк.ц и к первому входу элемента 9 И - НЕ, тртцй выод вязан с первым входом четнс Ртог элс менты 18 И, четвертый выход сс.сццец с первым входом запоминаюцего хстройстцд 4, пятый выход подключен к первочу входу первого элемента 5 И и вхо,л ццвсрторд 1, а шестой выход соедиш.ц с первыл нходоч третьсго элементы 17 И, выход ицвероры 1 связан с первым входсгч цгорого элечецта 16 И, выход которого сссдццец с вторым входом элемента 12 И.1 И, первый вход последнего подключен к выхо ду псрвого элемента 5 И, а выход связан с входом дефектоотчетчика 7. Четвертый вылд вьчислительшго блока 4 соединен с входом буферного рс гстры 9, а пятый выхсд и,кгкче к второму входу первого элемец тд 5 И и к третьему входу запоминаюпего устройства 4, второй вход которого связан с выходом адресного счетчика 3, первый вход последнего соединен с выходом четвертоо элемента 8 И, д второй вход полк,ючен к выходу третьего элемента 7 И. Вы ход буферного регистра 9 связан с входомецеры гора 10 импульсов, выход которого соединен с вторыми входами третьего и чегнертого элементов 17 и 8 И, третий вход четвертого элемента 8 И подключен кыхс- дх элементы 19 И - НЕ, вторй вход кото Рого связан с выходом запоминающего устройсз ны4 ц вторым входом второго элечецга 16 И. Кроме того, цы чертеже показаны сварочный орган 20, связанный кронштейном 21 с дефектоотметчцкол 7, прижимное приспособление 22. Панель 8 управления представляет собой клавишный пульт с необходимыми цепями управления. Вычислительный блок 4 содержит в себе элементы памяти (регистры) для хранения допусков изменения контролируемых параметров, внутренний таконый генератор импульсов для синхронизации работы вычислительного блока, который начинает генерировать при поступлении сигнала Пуск от панели 8 управления.Устройство для контроля сварочного процесса работает следукщим образом.Перед цычалом сварки в вычислительный блок 4 с панели 8 управления заносят,опустимые изменения контролируемых параметров сварочного процесса с четвер. того выхода панели 8 управления сигналом логической единицы, запоминающее устройство 14 устанавливается в режим записи, а ца пятом выходе усганавливается уровень логического нуля. ЛдресньЙ счетчик 13 находится в нулевом состоянии. Дефектоотметчик 7, имеющий зажим для фиксации его по высоте, поднят над поверхностью свариваемое изделия и жестко соединен со сварочным органом 20.По команде Пуск, формируемой ны шестом выходе панели 8 управления, открывается третий элемент 17 И, разрешая прохождение импульсов от генератора 1 О на второй (суммирующий) вход адресного счетчика 13. Одновременно этот сигнал стробирует начало работы вычислительного блока 4, который через коммутатор 2 осуществляет по. следовательный опрос датчиковпарамет. ров сварочного процесса, посылая ны первый (управляющий) вход коммутатора 2 сигналы для каждого датчикапараметров свырочцоп процесса С выхода аналого-цифрового преобразователя 3 кодовыс величины контролируемых параметров поступают на первый вход вычислительного блока 4, где эти данные сравниваются с установками дспустимых отклонений параметров. Гри вы. ходе параметра за допустимые границы осуществляется выдача на электрическую печатающук машину 5 значений всех контролируемых параметров с одновременной их инди. кацией. При этом ца пятом выходе вычислительного блока 4 формируется сигнал с уровнем логической единицы, поступаюгций на третий вход заюминающего устройства 14.11 о адресу, указанному счетчиком 3, ло. гическая единица записывается в оредсхенцый разряд запомицающего устройства 4. Такие обращения к запоминакщему устройству 14 осуществлякгся при каждом выходе контролируемых параметров из зоны допуска.По окоцчдии сварки и:;елия трс.тии э зс. мент 17 И закрывается по шрвому входч,не пропуская импульсы к адресному счетчику 13. На четвертом выходе панели 8 управления формируется сигнал, переводящий запоминающее устройство 14 в режим считывания. Дефектоотметчик 7 вручную опускается до положения, близкого к сварочному органу 20. На третьем выходе панели 8 управления одновременно с началом возврата сварочного органа 20 в исходное положение формируется сигнал, по которому открывается четвертый элемент 18 И для прохождения импульсов от генератора 10 на второй (вычитающий) вход адрес ного счетчика 13. Адресный счетчик 13 производит считывание информации с запоминающего устройства 14 в последовательности, обратной процессу записи. При этом, каждая логическая единица, появляк)шаяся на выходе запоминающего устройства 14, через второй элемент 16 И и элемент 2 ИЛИ вызывает срабатывание дефектоотметчика 7.Первый и второй элементы 15 и 16 И, а также элемент 12 ИЛИ используется для того, чтобы организовать два режима работы дефектоотметчика 7. Второй режим при возвратном движении сварочного органа 20, при сигнале на пятом выходе панели 8 управления с уровнем логического нуля, открывающем второй элемент6 И и закрывающем первый элемент 15 И. Гервый режим работы дефектоотметчика 7 - непосредственно в процессе сварки, в условиях, когда имеется доступ к поверхности изделия. В этом случае появление сигнала на третьем выходе вычислительного блока 4 вызывает через первый элемент 15 И (на пятом выходе панели 8 управления сигнал с уровнем логической единицы) и элемент 12 ИЛИ отметку на свариваемом изделии.Элемент 19 И НЕ применен для организации старт-стопного режима работы устройства при возврате сварочного органа в исходное положение. В этом режиме на втором выходе панели 8 управления сформирован сигнал логической единицы, поступающий на первый вход элемента 19 И НЕ. При считывании информации с запоминающего устройства 14 первая единица на его выходе приводит к появлению на выходе элемента 19 И - НЕ сигнала с уровнем логического нуля, который закрывает четвертый элемент 18 И по его третьему входу для импульсов от генератора 10. В результате адресный счетчик3 останавливается и это состояние сохраняется до тех пор, пока на втором выходе панели 8 управления не сформируется отрицательный импульс. Это означает, что при переходе сигнала с уровня логической единицы в логический ноль открывается четвертый элемент 8 И и адресный счетчик 13 изменит свое состояние, а следовательно, изменится и уровень сигнала на втором входе элемента 9 И -НЕ. При восстановлении уровня логической единицы на втором выходе панели 8 управления описанные действия повторяются. Этот режим необходим в случаях, 5 когда требуется экспресс-анализ сварногошва. При возврате сварочного органа в исходное положение вместо дефектоотметчика используется дефектоскоп, для останова пе.ремещения сварочного органа в этом случае используется сигнал с выхода элемента 19 И - НЕ, который заведен на вход панели 8 управления. Поскольку, скорость возвратного перемещения сварочного органа задает.ся в панели 8 управления, этот сигнал использован для его оста нова. Длитель.15 ность отрицательного импульса, формирую.щегося на втором выходе панели Ь управления, в общем случае должна определяться периодом следования импульсов, соответствующих постоянной скорости возврата сварочного органа в исходное положение. Учитывая что скорость возврата постоянная, указанная длительность импульса легко достигается с помощью времязадаюших (йС-) цепочек.Соответствие мест на изделии, в которых 25 при сварке возникли отклонения контролируемых параметров от заданных пределов, и номеров разрядов запоминающего устройства 14 осуществляется с помощью генератора О импульсов и адресного счетчика 13. Генератор 10 импульсов выполнен ЗО управляемым от буферного регистра 9.Вычислительный блок 4 при опросе датчиков 1 параметров сварочного процесса (среди которых есть и датчик скорости перемещения сварочного органа) записывает измеренное значение скорости перемещения в З 5 буферный регистр 9. Таким образом, навыходе генератора 1 О формируется импульс с частотой следования, пропорциональной скорости перемещения сварочного органа.Эти импульсы накапливаются в адресном 40 счетчике 13. В каждый момент времени состояние адресного счетчика 13 соответствует длине пройденного пути на свариваемом изделии. При возврате сварочного органа в исходное положение с панели 8 управления через вычислительный блок 3 буфер ный регистр 9 записывает код постояннойскорости возврата, которая может быть как угодно большой и которая используется для управления перемещением сварочного органа 20.Распределение информации со второго четвертого выхода вычислительного блока 4в блоки 5, 6, 9 осуществляется обычными в вычислительной технике средствами, т. е. используются сигналы выборки, стробирующие запись данных в регистр.Сигналы выборки вырабатываются адресным дешифратором, входящим в состав вычислительного блока 4.Таким образом, устройство для контролясварочного процесса имеет повышенцунз про.(н) яви глв В, ГриооввРднкгор Н Горвв 1 1 Х хр.( 11 Вр Коррквяр 1 1 си(1 никЗвквв 2 З(161 Л Гирвж 921 1 од и и ноВ 1111 15 н .(вр(ннноо кони цта (:(:(:1 ио г(лвм и няний и окрвгги11:Ц:5, Л 1 ок ив, Ж,5. Рнгик в я нв о, д 4,51 ров во,(гвн(н) нолигрифинк(н н 1 н.Ирня 1 н. г Х во ояк(, л 11 нккноя, 4 цзводительность контроля, особенно в условиях ограниченного достуца к поверхности сваривае (ого изделия, благодаря фиксации и ранению моментов выода контролируемых параметров из допусков и использованию этой информации для отметок на изделии цри возврате сварочного органа в исходное положение. Фар,чу,1 а изобретенияУстройство для контроля сварочного1 О цропесса, содержащее дефектоотметчик, группу датчиков параметров сварочного процесса, связанных через (госледовательно вклк)ценные коммутатор и аналого-цифровой црсобрзовате,ь с вычиительцым б.оком, первый выход которого подключен к управляюшелх входу коммутатора, второй, третий и четвертый выходы подключены соответственно к входам электрической печатающей машинки. блока индикации и буферного регистра, второй вход вычисли гельцого бло ка связан с первым выходом панели управления, отличаюиссс,ч тем, что, с целью повыщения производительности контроля, оно снабжено генератором импульсов, четырьмя э.(елситами И, элементом И- НЕ, инвертором, адресным счегчиком, зацомц(1 ан(пим устройством и элементом И,1 И, прц агом второй иестой выходы цацели управления связаны соответственно с первыми водами элемента И НЕ, четвертого элемента И, запоминающего хстройства, первого элемента И, третьего элемента И, цри этом пятый выход цансли управления связан также через инвертор с первым входом второ о элемента И, выход буферного регистра связан с входом генератора импульсов, выход которого подключен к вторым водам третьего и чствертого элементов И, выоды этих элементов И связаны с цервым и вторым вхоами адресц(но счетчика, выход адресного счетчика подключен к второму входх зацол(инающего устройства, третий вход которого водке(к)чен к пятому выходу вычис. литсльцого блока и второму входу первого элемента И, выход запоминаю(него уст. ройства связан с вторым входом второго элеменга И и элемента И НЕ, выход эгемента И НЕ связан с входом цацелц хцравлеция и третьим входом четвер(ого элемента И, выходы первого и второго элел(ег(ов И через элемент И.(1 И подключены к входу дефектоотметчика.