Способ автоматического слежения за стыком свариваемых кромок

(51)5 ГОСУДАРСТВ ПО ИЗОБРЕТ ПРИ ГКНТ СС ЫЙ КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН свариваемых кромок. Цель изоб повышение качества сварного с при превышении свариваемых к относительно друга, Осуществля сварочной головкив плоскости, кулярной линии стыка, относите их пересечения в направлении ленной кромки в соответствии с мой в телевизионном дополнительной информацией о нии свариваемых кромок путем менного проецирования на чувст элемент телевизионной камеры д ций одного и того же участка стык аи(7 г - а) .2 ил,существляют с идеоимпульсов фронта более длиНа фиг. 1 при ллюстрирующая а фиг. 2 - диагра ование сигнала момента совпадения кодов проекций стыка до заднего тельного видеоимпульса. ведена структурная схема,осуществление способа; ммы, поясняющие формиповорота сварочной голо 0 Ь ОО Зазор в стыке 1 воспринимают телевизионной камерой 2, которая жестко соединена со сварочной головкой 3, которая, в свою очередь, дважды, через цепочку, состоящую иэ шунта 4 и сопротивления 5, и непосредственно подключена к блоку 6 умножения, который подключен через сумми.- рующий видеоусилитель 7, первым входом соединенный с выходом телевизионной камеры, к вычислительному блоку 8, один выход которого соединен с входом телевизионной камеры, а второй выход соединен с входом исполнительного устройства 9, соединенного со сварочной головкой, при этом зазор в стыке, образованный кромАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Томский филиал Научно-исследовательского института технологии машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРМ 979049, кл, В 23 К 9/10, 1980.(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО СЛ ЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ СВАРИВАЕМЫХ КРОМОК(57) Изобретение относится к сварочномупроизводству и может быть использованопри автоматическом слежении за стыком Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматическом слежении эа стыком свариваемых кромок.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения за счет формирования информации о взаимном положении кромок свариваемых деталей.Поставленная цель достигается тем, что путем одновременного проецирования на светочувствительный элемент телевизионной камеры формируют телевизионные сигналы двух проекций контролируемого участка стыка для углов а и (7 г - а), преобразуют телевизионные сигналы проекций стыка в прямоугольные видеоимпульсы, отделяют их от телевизионного сигнала стыка, преобразуют в цифровую форму, сравнивают между собой и формируют сигналповорота сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения в направлении более удаленной кромки, при этом поворот ретения - оединения ромок друг ют поворот перпендильно точки более уда- формируесигнале превыше- одновревительный вух проека для угловками 10, 11 посредством зеркал 12 и 13 через объектив 14 проецируют на светочувствительный элемент 15, который формирует сигнал не только зазора в стыке, но и дополнительно двух его проекций, выделяемый видеоусилителем, который подключен через блок 16 преобразования к блоку 17 селекции, при этом один выход блока 17 подключен к вычислительному блоку, а второй вцход - к входу блока 18 преобразования видеоимпульсов в цифровую форму, выход которого подключен к входу блока 19 сравнения, своим выходом подключенного 5 10 к исполнительному устройству 20, соединенному со сварочной головкой.Подсвеченный дугой зазор с превышением кромки 11 над кромкой 10 на некоторую величину й на контролируемом участке стыка 1 дополнительно проецируется под углами аи й -а) на светочувствительный элемент 15 телевизионной камеры 2 посредством объектива 14 и системы зеркал 12, 13 таким образом, что на светочувствительном элементе 15 основное изображе 25 ние зазора А 1 В 1 располагается между дополнительно сформированными изображениями А 2 Вг и АЗВЗ. С увеличением величины и .изображение зазора А 2 В 2,соответствующее углу с, уменьшается, а 30 изображение АэВз, соответствующее углу л - а, увеличивается. В случае отсутствия в стыке превышения кромок, т,е. при п=О, изображения зазора А 282 и АзВз равны, Телевизионную камеру 2 связывают со свапендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения. Посредством шунта 4 и сопротивления 5 в блоке 6 умножения формируют сигнал потребляемой электри 40 ческой мощности сварочной дуги, Сигналы с телевизионной камеры 2 (фиг. 2 а)и блока 6 умножения подают на суммирующий видеоусилитель 7 и с него на преобразователь 16 телевизионного сигнала в прямоугольные видеоимпульсы, которые с выхода преобразователя 16 фиг, 2 б) подают в блок 17 селекции. В блоке 17 селекции отделяют видеоимпульс основного изображения за 50 зора от видеоимпульсов дополнительных изображений зазора. С одного выхода блока 17 селекции видеоимпульс основного изображения зазора (фиг. 2 в) подают на вцчислительный блок 8, а с другого выхода видеоимпульсы дополнительных изображений зазора (фиг. 2 г) - в блок 18 преобразования видеоимпульсов в цифРовую фоРму,при этом код первого видеоимпульса по ходу развертки устанавливается раньше, чем рочной головкой 3, так что головка 3 имеет 35возможность поворота в плоскости, перкод второго видеоимпульса. Формируемая блоком 8 команда поступает на исполнительное устройство 9, перемещающее сварочную головку 3 вдоль стыка, и телевизионную камеру 2, Видеосигнал с телевизионной камеры 2 и сигнал с блока 6 умножения подают на суммирующий видеоусилитель 7 с противоположной полярностью, тем самым осуществляют коррекцию видеосигнала пропорционально мощности, потребляемой сварочной дугой, и соответственно световому потоку дуги. Преобразованные в цифровую форму видеоимпульсы (фиг. 2 д) из блока 18 подают в блок сравнения 19, где в зависимости от этого, длительность какого из импульсов больше первого или второго, формируют сигнал направления поворота сварочной головки 3 в плоскости, перпендикулярной линии стыка, и сип,ал поворота, который формируют от момента совпадения при считывании кода второго видеоимпульса, если его длительность больше, с кодом первого видеоимпульса до окончания второго видеоимпульса, или от момента совпадения кода первого видео- импульса, если его длительность больше, с кодом второго видеоимпульса до окончания первого видеоимпульса фиг. 2 е), Сигнал направления поворота и сигнал поворота логически умножают и подают на исполнительное устройство 20, перемещающее сварочную головку 3 в плоскости, перпендикулярной линии стыка,Таким образом, существенными отличиями изобретения являются дополнительное формирование телевизионных сигналов двух проекций контролируемого уЧастка стыка для углов аи (й - а), преобразование телевизионных сигналов проекций стыка в прямоугольные видеоимпульсц, отделение их от телевизионного сигнала стыка, преобразование в цифровую форму, сравнение между собой и формирование сигнала поворота сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения в направлении более удаленной кромки.При этом поворот сварочной головки осуществляют с момента совпадения кодов видеаимпульсов проекций стыка до заднего фронта более длительного видеоимпульса.Перечисленные признаки позволяют повысить качество сварного соединения за счет отслеживания превышения свариваемых кромок и поворота сварочной головки в плоскости, пеопендикулярной линии стыка, относительно точки их пересечения в направлении более удаленной от электрода кромки, что обеспечивает равномерныйпрогрев и расплавление кромок в стыке иснизить затра 1 ы и упростить реализациюавтоматического слежения за стыком свариваемых кромок. Формула изобретения Способ автоматического слежения за стыком свариваемых кромок, при котором формируют телевизионный сигнал, сравнивают его с контрольными сигналами и положение электрода определяют по временному положению телевизионного сигнала, при этом формируют сигнал, пропорциональный электрической мощности дуги, и этим сигналом осуществляют коррекцию телевизионного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения при превышении кромок одна относительно другой, симметрично стыку под углами а и ж - а располагают два зеркала, дополнительно формируют два телевизионных сиг нала. отраженных от зеркалконтролируемого участка стыка, преобразуют эти сигналы в два прямоугольных видео- импульса с последующим представлением их длительности в цифровой форме, сравни вая длительности видеоимпульсов, определяют направление и длительность поворота сварочной головки в плоскости, перпендикулярной линии стыка относительно точки их пересечения, при этом поворот осуществля ют до момента совпадения кодов длительности видеоимпульсов до заднего фронта более длительного импульса.1648663 рректор А,Осауленко Редактор М.Товт дпис тиям при ГКНТ С Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 каз 1485 ВНИИПИ Госуда Составитель В,ПокровскТехред М,Моргентал Тираж 530 По венного комитета по изобретениям и о 113 О 35, Москва, ж. Раушская наб