Устройство для автоматического направления электрода по стыку

(19) 111) 3151) В 23 К 9 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(53) 621.791.75.03-5(088,8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИ-. ЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПО СТЫКУ с гибкой связью между датчиком положейия стыка и сварочной головкой, содержащее две следящие системы с самостоятельными исполнитель- ными механизмами, одна из которых предназначена для направления датчи" ка по стыку и выработки программы, а другая, работающая по программе, хранящейся в устройстве памяти и вво; димой с помощью блока регулируемого запаздывания - для . ведения сварочной головки по стыку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения, точности направления электрода, следящая система, предназначенная для выработки программы, дополнитель но оснащена датчиком положения первого датчика, жестко соеди) енным со сварочной головкой, и выполнена в ,виде электрически связанных с датчиком положения стыка параллельно соединенных формирователей положительного и отрицательного сигналов с общим для них синхронизирующим устройством, выходы которых через суммирующее устройство подключены к интегратору, связанному через схе" му управления с исполнительным механизмом, перемещающим датчик положения стыка, при этом в укаэанную Е следящую систему введен узел запрета, обеспечивающий ведение электрода по заранее заданной программе при наличии прихваток или иных помех, электрически связанный со стороны входа с формирователями импульсов и синхронизатором, выход которого подключен к интегратору.Известны устройства для автоматического направления электрода по стыку с гибкой связью между датчиком положения стыка и сварочной головкой, содержащие две следящие системы с самостоятельными исполнительными механизмами, Одна из которых предназначена для направления датчика по стыку и выработки программы, а другая, работающая по программе, хранящейся в устройстве О памяти и нводимой с помощью блока регулируемого запаздывания - для ведения снарочной головки по стыку.Предложенное устройство отличается тем, что следящая система, пред назначенная для выработки программы, дополнительно оснащена датчиком положения первого датчика, жестко связанным со сварочной головкой, и выполнена н виде электрически связанных с датчиком положения стыка . параллельно соединенных формирователей положительного и отрицательного сигналов с общим для них синхронизирующим устройстВОму ВыхОды кОтОРых 25 через суммирующее устройство подключены к интегратору, связанному через схему управления с исполнительным механизмом, перемещающим датчик положения стыка. Кроме того, в указанную следящую систему введен. Узел. запрета, обеспечивающий ведение электрода по заранее заданной программе при наличий прихваток или иных помех, электрически связанный со сторонь 1 входа с Формирователями импульсов и синхронизирующим устройством, выход которого подключен к интеграто- РУ.Такое выполнение позволяет новы- сить точность ведения электрода по 40 стыку,.На фиг. 1 схематически изображено предложенное устройство; на фиг. 2 - эпюры напряжений, полученных с датчика при прохождении над стыком 45 и их последовательное изменение на разных элементах схемы. Устройство для автоматического направления электрода по стыку представляет собой замкнутый контур регулирования, состоящий из электрода 1, датчика положения сварочного электрода 2, установленного на сварочном агрегате и определяющего отклонение сварочной головки с жестко55 закрепленным на ней электродом от начального положения, схемы 3 сравнения, на вход которой поступают сигналы от датчика положения электрода 2 и от группы узлов дополнительного 6 О контура регулирования, образующих эадатчик. Схема 4 управления Формирует сигнал на исполнительный механизм 5 поперечного перемещения сварочной головки с электродом 1. 65 Независимо от электрода над стыком устанавливается Фотоэлектрический датчик б, который состоит из проекционной и носпринимающей систем. Проекционная система создает сне товое Пятно на небольшом участке просматриваемого стыка. Воспринимающая система представляет собой две диафрагмы - подвижную и неподвижную. Отверстие в неподвижной диафрагме определяют зону световой развертки, В момент, когда отверстие в неподвижной диафрагме совпадает с подвижной, световой поток попадает на фотоумножительВыходной сигнал фотодатчика б (см. Фиг.2,а) представляет собой последователь ность импульсов, длительность которых Т соответствует времени прохождения развертывающего устройства Фотодатчика над зоной просмотра, определяемой неподвижной диафрагмой. Частота импульсов 1/Т задается развертывающим устройством. Амплитуда импульса зависит от освещенности осматриваемой поверхности, при прохождении над стыком создается отрицательный спад фототока от момента Ф 1 доВ зависимости от ширины заэора в стыке интервал времени т -С ме 2 1 няется. Сигнал фотодатчика усиливается и Формируется в узле 7 н прямоугольные импульсы разпичной длительности (см. Фиг,. 2, б ), затем дифференцируется (см. Фиг. 2, в) и разделяется на входах Формирователей 8 и 9 (фиг. 2, г и 2, д ). Формирователь 8 выдает импульс длительностью 12 в (фиг. 2,е ), Формирователь 9 длйт ель но стью С - 1(фиг. 2, ж ) Параллельно соединенные формирователи положительного и отрицательного сигналов фотоцатчика устанавливаются в исходное состояние синхронизирующим устройством 10. Противоположные по знаку импульсы с формирователей поступают на вход сумматора 11, где совпадающие во времени и одинаковые по амплитуде части импульсов вычитаются (фиг, 2,8), оконча" тельно получают регулирующее воздействие, пропорциональное отклонению оси стыка от начального средйего положения (при котором 1 -1 равно Ф-ВО), в интегрирующем устройстве 12, где распределенные во времени и разнополярные импульсы смешиваются и выделяется постоянная составляющая входного сигнала. аормиронание переднего Фронта импульса осуществляетс специаль.".ным импульсом от Фотодатчика б, пода ваемым на схему синхронизации.Регулирующее воздействие в схеме установки фотодатчика над осью стыка поступает в схему 13 управления, воздействующую на исполнительныймеханизм 14.Новое положение фотодатчика относительно начального положения вызывает соответствующий сигнал на выходе датчика 15 положения.Блок 16 регулируемого запаздывания задерживает информацию о положении стыка на время прохождениясварочным агрегатом расстояния, равного расстоянию между фотодатчикомб и сварочным электродом 1, Времязадержки зависит от скоростй сваркии задается датчиком 17 скорости.Задержанный сигнал дат".ика 15 вкачестве эадатчика поступает на схему 3 сравнения, где сравнивается споказаниями датчика положения электрода 2,Если в схеме появляется помеха,соизмеримая с сигналом стыка, тосформированный сигнал фотодатчикабудет иметь еще один участоК отри-цательного спада. В результате этогопосле дифференциирования на входекаждого формирователя 8 и 9 будетнечетное количество импульсов (трив отличие от двух импульсов при наличии нормального сигнала от стыка. Формирователи представляют собойтриггеры, эапускающиеся сигналом определенной полярности и переходящиев исходное состояние каждым четнымсигналом той же полярности. Следовательно, при наличии помехи возни"кает нечетное количество запускающих импульсов и к моменту приходасинхронизирующего импульса формирователи не возвращаются в исходное О состояние (см, фиг. 2, и 2, к), приэтом на выходе формируются новйеимпульсы, обрывающиеся импульсомсинхронизации. Эти импульсы в интервале между Т служат сигналом 15 для отключения входа интегратора,регулирующее воздействие не формируется, и электрод следует по ранеевыбранному направлениюТо же самое получается при наличии прихватки, так как стык отсутствует, в сигнале фотодатчика не будетотрицательного спада, на входе каждого формирователя будет нечетное количество импульсов (один). Формироват"ли не возвратятся в исходноесостояние к моменту прихода синхронизирующего импульса, и узел 18 запрета шунтирует вход интегратора.339117 орректор,А. дзятко едактор П. Горькова Техред И.Кузык Тираж 1106 Порственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4 Заказ 10822/1ВНИИПИ Госудпо делам и113035, Иосква,исное филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4