Устройство для наведения электрода на стык свариваемого соединения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК1505707 А 14 В 23 К 9/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ СВИЙЕТЕЛЬСТВУ пользовано при производстве труб большого диаметра и других сварных изделий. Цель изобретения - повы шение помехоустойчивости при смешении непосредственно по стыку свариваемых кромок за счет исключения влияния неравномерности фона видеосигнала и колебаний его амплитуды. Устройство содержит телевизионную камеру, дифференциальный усилитель, формирователь импульсов, временные селекторы, генерагоры селектирующих импульсов, детектор и блок управления сварочной головки. В устройство введены Яз-триггер, фиксаторы уровня напряжения, генераторы импульсов фиксации, предварительные временные селекторы, видеоусилители и амплитудные детекторы. Устройство позволяет устойчиво следить за положением середины зазора между свариваемыми кромками при наличии неравномерности фона видеосигнала и колебаниях амплитуды сигнала от стыка на выходе телевизионной камеры, 2 ил. жение свариваемых кромок 2, два тора 3 и 4 уровня напряжения, д менных селектора 5 и 6, два ви лителя 7 и 8 с регулируемым коэ ентом усиления, первый 9 и второй менные селекторы, два амплитудных тора 11 и 12, дифференциальный тор 13, измерительный резистор 14, ди циальный усилитель5 постоянног формирователь 16 импульсов, генера импульсов фиксации, генераторы 18 лектирующих импульсов, Ю-триггер 2 22 наведения сварочной головки и ные отклоняющие катушки 23.Разделка кромок 2 свариваемого проецируется на мишень передающей ки телевизионной камеры 1. Телевиз камера жестко соединена со сваро са стыка труб. онная шцми онную ка- передаюя изобраГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудных металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии Днепрчерметавтоматика(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА НА СТЪК СВАРИВАЕМОГО СОЕДИНЕНИЯ(57) Изобретение относится к сварке, в частности к автоматизации совмещения электрода со стыком, и может быть исИзобретение относится к сварке, в частности к автоматизации совмещения электрода со сть 1 ком, и может быть использовано при производстве труб большого диаметра и других сварных изделий.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при слежении непосредственно по стыку овариваемых кромок за счет исключения влияния на работу устройства неравномерности фона видеосигнала и колебаний его амплитуды.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений, поясняющие его работу.Устройство содержит телевизимеру 1 (фиг, 1), на фотокатодщей трубки которой проецируетс ва вре- деоуси- ффици вре- детек- детекффе реп о тока, торы7 - 20 се 1, блок строч 1505707О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 головками и перемещается вместе с ними с помощью блока 22 управления сварочной головкой, Последовательно со строчными отклоняющими катушками 23 телевизионной камеры 1 включен измерительный резистор 14, с которого снимается напряжение, пропорциональное отклоняющему току. Резистор 14 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 15, другой вход которого соединен с выходом дифференциального детектора 13. Выход дифференциального усилителя 15 подключен к входу формирователя 16 импульсов, который служит для генерирования импульсов напряжения при прохождении выходного напряжения усилителя 15 через нуль, К выходу формирователя 16 подключены четыре последовательно соединенных генератора 17 - 20 импульсов. Выходы генераторов 17 и 20 соединены с управляющими входами фиксаторов 3 и 4 импульсов, а выходы генераторов 18 и 19 соединены с управляющими входами временных селекторов 9 и 10. Вторые входы (сигнальные) фиксаторов 3 и 4 уровня подключены к выходу телевизионной камеры. Фиксатор 3 уровня служит для фиксации на уровне нуля потенциала фона перед видеосигналом от стыка, а фиксатор 4 уровня - для фиксации фона после видеосигнала. Выходы фиксаторов 3 и 4 соединены с входами предварительных временных селекторов 5 и 6 соответственно. Селекторы 5 и 6 обеспечивают пропускание видеосигнала только во время существования импульса на выходе триггера 21 и служат для зашиты видеоусилителей 7 и 8 от перегрузки, что исключает неконтролируемое смещение нуля и другие искажения видеосигнала на выходе усилителей. Видеоусилители 7 и 8 выполнены с регулируемым коэффициентом усиления, временные селекторы 9 и 10 выделяют те части видеосигнала, поступающего на них с выхода видеоусилителей 7 и 8, которые совпадают по времени с соответствующими селектируюшими импульсами. Дифференциальный детектор 13 сравнивает плошади частей видеосигнала, выделенных первым 9 и вторым 10 временными селекторами, и вырабатывает на своем выходе напряжение, пропорциональное разности площадей этих частей.Устройство работает следующим образом.Видеосигнал с выхода телевизионной камеры 1 (фиг. 2 а) поступает на два фиксатора 3 и 4 уровня напряжения. На управляющий вход фиксатора 3 поступает импульс с выхода генератора 7 импульсов фиксатора (фиг. 2 б), а на управляющий вход фиксатора 4 уровня - с выхода генератора 20 (фиг. 2 д). Видеосигналы на выходе фиксатора 3 уровня (фиг. 2 е) и на выходе фиксатора 4 (фиг. 2 к) оказываются зафиксированы на уровне нуля в течение времени существования импульсов на выходах 4генератора 17 и генератора 20 соответственно. Напряжение с выходов фиксаторов уровня подается на входы предварительных временных селекторов 5 и 6, напряжения с выходов которых (фиг. 2 ж и л соответственно) поступают на входы видеоусилителей 7 и 8. Видеосигналы с выходов видеоусилителя 7 (фиг. 2 з) и видеоусилителя 8 (фиг. 2 м) подаются на первый 9 и второй 10 временные селекторы, селектируюшими импульсами для которых служат импульсы с выхода генератора 18 (фиг. 2 в) и генератора 19 (фиг. 2 г) соответственно. Импульсы с выхода первого временного селектора 9 (фиг, 2 и) подаются на дифференциальный детектор 13 и на вход амплитудного детектора 11, выход которого подключен к управляющему входу видеоусилителя 7, благодаря чему амплитуда импульсов на выходе временного селектора 9 поддерживается на заданном уровне. Аналогично с помощью. амплитудного детектора 12 поддерживается амплитуда импульсов и на выходе второго временного селектора 10 (фиг. 2 н). Следовательно, несмотря на то, что амплитуды переднего У,1 и заднего Усг фронтов видеосигнала, от стыка (фиг. 2 а) имеют разную величину, а уровни напряжения в моменты начала УФ 1 и окончания Уф видеосигнала сильно отличаются, амплитуды сигналов на входе дифференциального детектора 13 одинаковы (фиг. 2 и и и). Напряжение с выхода дифференциального детектора 13 подается на второй вход дифференциального усилителя 15 и на вход блока 22 наведения сварочной головки, который перемешает сварочную головку и связанную с ней телевизионную камеру до тех пор, пока напряжение на выходе дифференциального детектора не становится равным нулю, т. е. пока ось телевизионной камеры 1 не совмещается со стыком кромок 2, а сварочная головка не устанавливается точно над разделкой стыка.Введение в устройство фиксаторов уровня напряжения, предварительных временных селекторов, видеоусилителей с регулируемым коэффициентом усиления и амплитудных детекторов позволяет обеспечить устойчивое слежение за положением середины зазора между свариваемыми кромками при наличии большой неравномерности фона видеосигнала и при колебаниях амплитуды сигнала от стыка на выходе телевизионной камеры.Устройство испытано на станах внутренней сварки, где слежение ведется непосредственно по стыку кромок. Испытания показали, что на работу устройства не влияет неравномерность фона видеосигнала, вызванная неодинаковой отражательной способностью металла свариваемых полос, а также устройство не чувствительно к изменениям (в 20 - 30 раз) амплитуды видеосигнала.Устройство для наведения электрода на стык свариваемого соединения, содержащее телевизионную камеру, подключенные к ней последовательно соединенные измерительный резистор, дифференциальный усилитель постоянного тока и формирователь импульсов, два генератора селектирующих импульсов, два временных селектора, дифференциальный детектор, выходом соединенный с блоком управления сварочной головки и с вторым входом дифференциального усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при слежении непосредственно по стыку свариваемых кромок за счет исключения влияния неравномерности фона видеосигнала и колебаний его амплитуды, в устройство введены Я 5-триггер, два генератора импульсов фиксации, два фиксатора уровня напряжения, два предварительных временных селектора, два видео- усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и два а м плитудных детектора,6причем вход первого генератора имилье фиксации подключен к выходу формирова тели импульсов, а его выход - к вход первого ; нератора селектирующих импульсов, вь 1 .; второго генератора селектиру 1 ощих импульсов подключен к входу второго генератора импульсов фиксации, выходы генераторов импульсов фиксации подключены к управляющим входам соответствуюши фиксаторов уровня напряжения, информацп онные входы которых подключены к выходамтелевизионной камеры, а их выходы - через соответствующие последовательно соединенные предварительный временной селектор, видеоусилитель и временной селектор к входам дифференциального детектора и через соответствующие амплитудные детекторы к управляющим входам соответствующих видеоусилителей, выходы формирователя импульсов и второго генератора импульсов фиксации соединены с входами Я 5-триггера, выход которого подключен к управляющим входам предварительных временных селекторов.1505707 г,г Корректор М. ППодписное сударственного комитета по изобретениям и о113035, Москва, Ж - 35, Раушская на твенно-издательский комбинат Патент, г. Уж оиз вод 3 8 Реда ктоЗаказ 5ИИПИ И. ДербО/1 3 Сост Техред Тираж итель В Гри. Верес4 крытиям при ГКНТ ССб., д. 4/5город, ул. Гагарина, 10