Устройство для слежения по стыку

СЛЕЖЕНИЯ ПО нтролем шиолнительны перечным лектрода, тем, что, с СТРОЙСТВО новременн содержаще связанный м сварочн ающ.е е ыым ко исп с по го э с ярин мех кор о т низму. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский инстиим. ХХЧ съезда КПСС,ЯО 4 А целью повышения качества сварки путем совмещения оси шва с осью стыка оно выполнено в виде двух независимых блоков слежения с самостоятельными датчиками, жестко связанными со сварочной головкой, один из кото рых установлен впереди сварочного электрода и предназначен для слеже ния по оси стыка, а другой расположен сзади электрода и предназначен для слежения по оси шва,при этом в ходы датчиков через блоки формирова ния сигналов и логическую систему подключены к исполнительному мехаИзобретение относится к области автоматизации сварочных процессов, в частности к системам автоматического направления сварочного электрода по стыку соединяемых деталей.Известно устройство для слежения по стыку с одновременным контролем ширины шва, содержащее исполнительный механизм, связанный с поперечным корректором сварочного электрода.Однако в процессе сварки нозмож но смещение шва относительно середины стыка, которое не может быть устранено известным устройством.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно выполнено в виде двух независимых блоков слежения с самостоятельными датчиками, жестко связанными со сварочной головкой, один из которых установлен впереди сварочного электрода и предназначен для слежения по оси стык , а доугой расположен сзади электрода и предназначен для слежения по оси шна. При этом выходы датчиков через блоки формирования сигналов и логическую систему подключены к исполнительному механизму.Такое выполнение повышает качество сварки за счет совмещения оси шва с осью стыка.На фиг. 1 поиведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 форма выходных сигналов отдельных блоков.Блок слежения по стыку включает в себя оптический датчик 1 положения 35 стыка с усилителем, жестко связанный с головкой 1 схему преобразователя 2 выходного сигнала датчика; схему сравнения 3 и схему логики 4, подающую сигнал рассогласования на 40 схему управления 5,цнигателем поперечного перемещения 6 сварочной головки 7.Блок слежения по шву включает в себя датчик 8 положения шва, жестко 45 связанный со сварочной головкой и расположенный сзади электрода 9; преобразователь выходного сигнала датчика 10; схему сраннения 11, подающую сигнал рассогласования при сме-, щении середины шва относительно се 50 редины стыка через схему логики 4 на схему управления 5.Сигнал датчика положения стыка снязан с измерителем 12 ширины стыка, выходное напряжение которого Формирователем 13 преобразуется н сигнал управления сварочным током и подается на регулятор 14.Измеритель 1 Ъ ширины шва содержит блок измерения ширины шва и пре обоазователь 16, формирующий сигнал управления скоростью подачи присадочкой проволоки, поступающий на регулятор 17. Схема запрета 18 подключается к блоку управления 5 за счет .65 поперечного перемещения сварочного электрода к измерителям ширины стыка и шва и отключает их от исполнительных механизмов при наличии помех в выходных сигналах датчиков положения стыка и ширины шва.Оптический датчик 1 положениЯ сканирует поверхность, подлежащую сварке, впереди сварочного электрода 9 па ходу движения сваринаемых изделий и вырабатывает информацию о положении стыка относительно оптической оси датчика и, следовательно, сварочного электрода. Выходной сигнал датчика (см. Фиг. 2 а) усиливается и преобразовывается в прямоугольные импу,;ьсы (см. Фиг. 2 б), длительность которых соответствует зоне световой развертки датчика. При наличии стыка в поле зрения датчика выходной сигнал датчика делится на два, длительность каждого импульса характеризует уход стыка относительно оптической оси датчика. Дли" тельность промежутка между импульсами соответствует ширине зазора влстыке (с). Выходной сигнал датчика дифференцируется и поступает на схему сравнения 3, на выходе которой вырабатывается сигнал рассогласования, пропорциональный разности длительности импульсов (, и 1 - постоянное напряжение, знак которого соответствует полярности импульса с большей длительностью. Сигнал рассогласования поступает на схему.логики 4, которая, если нет запрещающего сигнала со схемы слежения по шву, пропускает его на схему управления 5. Последняя н зависимости от полярности входного сигнала включает двигатель поперечного перемещения сварочной головки 7 в необходимую сторону и удерживает электрод в области стыка.Оптический сканирующий датчик 8 шварасположен сзади сварочного электрода 9 и просматривает сварной шов в своем поле зрения. Оптические оси обоих датчиков совмещены, Выходной сигнал датчика шва (см. Фиг, 2 е) содержит информацию о ширине сварного шва и о положении его относительно середины стыка соединяемых иэделий. Этот сигнал отсекается на заданном уровне 1, преобразонывается и прямоугольные импульсы (см. Фиг. 2 ж), дифференцируется и поступает на схему сравнения (см. Фиг. 2 з). Схема сравнения генерирует положительный импульс Т (см. Фиг, 2 з), передний фронт которого совпадает с передним фронтом импульса поля зрения датчика, а задний фронт - с задним фронтом импульса шва, и отрицательный импульс Т (см, фиг. 2 и), передний фронт которого совпадает с передним фронтом импульса шва, а задний - с434696 задним фронтом импульса поля зрения,Импульсы Т и Т суммируются и преобразовываются в постоянное напряжейие;, Если середина шва совпадаетс оптической осью датчика, т.е. ссерединой стыка, то длительность импульсов Т и Т одинакова, и схема.сравнения не вырабатывает сигналрассогласования, Если шов смещен относительно середины стыка, то длительность.импульсов Т Т, и на выходе схемы сравнения снимается сигналрассогласования, полярность которого соответствует импульсу сбольшей длительностью, что определяет направление смещения шва относительно середины стыка. Сигнал рас.согласования поступает на схему логики 4, которая блокирует сигналысхемы слежения по стыку и пропускает раэностный сигнал по шву на схему управления 5, Последняя получает корректирующее воздействие отблока слежения по шву, и электродсмещается в сторону, обеспечивающуюсимметричное проплавление шва относительно середины стыка, до техпор, пока не исчезнет сигнал рассаг 4ласования блока слежения по шву, приэтом схема логики снова подает насхему управления корректирующий сигнал блока сравнения системы по стыку. Измеритель ширины зазора в стыкевыделяет сигнал стыка из выходногосигнала датчика и преобразовываетего схемой формирователя 13 в напряжение, пропорциональное ширинезазора, которое воздействует на блок1 О управления сварочным током. Измеритель ширины шва с помощью преобразователя 16 формирует выходной сигнал датчика шва, пропорциональныйширине шва. Это напряжение в соответствии с изменением ширины шва вырабатывает управляющее воздействие,подающее на схему управления токомсварки или скоростью подачи присадочной проволоки,20При наличии прихваток или помех,которые могут привести к ложному срабатыванию системы, предусмотренасхема запрета 18, которая отключаетисполнительный двигатель поперечного.перемещения сварочного электрода отвоздействия системы слеженеия.434696 Редактор О. Юрков Корректор И. Ватрушкина ехред А,Бабин Заказ 653 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна 3 Тираж 1106 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш