Устройство для программного управления электроннолучевой установкой

(43) Оп блинова о 30.04.79. Бюллстсн.,Х,о 16 (45) Дата Опуб.1 копания Описан;я 30.04.79 СССР ото тадам изобретений,(71) Заявитель Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институтэлектросварки им. Е. О. ПатонаИзооретенпе относится к ооласти автоматизации производственных процессов, а именно электронно-лучевой сварочной техникой и может бьть использовано при создании сварочных станков-авто)зтов, на пример, для изготовления теплообмснных аппаратов.Известны устройства для управления .электронно-лучевой сваркой при и)готов енин тсплообменных аппаратов, В этом уст ройстве используется блок пр)граммОго управления, который включает аппаратуду по выводу сварочной электроной пушки,на позицию сварки, перемещению пучка э.пектронов по кольцевой траектории, 15 установке параметров сварочного пучка, блок визуализации совмещения пучка электронов со стыком сварного соединения,Блок визуализации совмещения пучка электронов со стыком включает в себя 20 электронную пушку, коллектор Вторичных электронов, между которыми установлена отклоняющая электро)Згнптная система, вход которой подключен через блок суммирования к генератору локальной развертки и к блоку, программного угравлснпя, к которым также через второй блок суммирования подкгночена отклоняющая электромагнитная система индикатора, к моделирующему входу которого через формирова- ЗО тел подкл 1 очсн кол,1 сктор вторичных элсктроноз (1.По экрану о.цпллографа оператор-свари:к совмснтзст кольцевую развертку пучка индикатора с контуром, опредсл)1 сх х яркостными сигналах 11 по импульсам с формнрОВзтсля ко,1 лскторз Вторичных электронов. Прн таком управлении процессо м электронно-л,чевой сварки необходим Оператор-свзрш 11 к 11 Возникают кзксубъектпвные погрешности, так и погрешности, связанныс с тем, что условия формироватраекторни движения пу канов сварочной пушки и индикатора различны,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для программного управления электронно-лучевой установкой, содержащее 1 ндпкзторы, Олок коррекции, подклочснный через блок управления и ввода программы и отклопяОщей элсктромагнптнои системс электронно-лучсво 1 установки, установленной между электроиой пушкои 11 кол:скторох Втори 1 ных электроноВ элек ТПОНПО-,тгЧСВОй СТЗНОВКП П ОЛОК УРан.1 С- ния режимами, сосдиненный с электронной пушкой электронно-лучевой установки, подключенный и блоку управления ц ввода програмхьт (2 Д, 1 сдцстатОм 22 п 101 ц",с"."эцггст 3 с 1 я 315 с 1(51 ППЗКЦС ЦЬ Т.),С:Г Г,с.ЦСЭь пзс(рстспг 5 ццвышсппс быср,)действия усгройсг 2досгш Зстся Гсм,1 с Гр 0 ис130 Бс,сны триСр,с.вига, лц:пческ:Й олцк, дслцтсгь и;Стоты,фИЛЬтРЫ, У.плитСЛП И СНХРОаСПСРЗГОР, ВЫход которого через рсгисгр С.впга сос,ипсп с первыми вхо,ами цлока коррекции иЧерЕЗ д ЛИтСЛЬ ЧаеОГЫ - Сц БтОрыМИ БХцЗЭИ ЦЛОсг КОРРЕ Цип П СО БХО;2 с 33 фИГГЬТров, Выходы которых через усилте;.и подкг 1 цчспы и От;(Он 5310 щсЙ лсГрцмаГни ГНОЙ системе злесрцсгпц.;усвой у(гта 30 хц,Одни 313 Бы ходов цлока , П 1 эав. Спи Я Р БВОда программы чс;рсз,)огический блск под(ЛО 2 .ОррскЦЦИ, 13 ХОДЫ КОТОРОГО ПО К,ОсЕНЫ К И 31 ДИС 210 р 2 М ц ЧСЭСЗ цгОК ф,Прс 113,СПИ 51 рсЖИьгс 1 МИ г,о ВХс)д 2 Х СИ(Хр 01 Сцсратцрс И цгОа 2э НРЗБСНЯ и ВВОДЯ П 1)ОГРах 1 мы, 2 1.0 гг.схс Бцй, СТ 2 ПОБКИ 1 ерСЗ ф,)1)МИР)ОВа 1 С.Ь СИпалов сосдцпен с срвым Входом триггера,3 Орцй вход и выход отсрого подлючспык ц,г(э;у цз Быхо;ОБ и х;ДОВ рсгпс Г 1 эасдвига соогветствснно,112 1 ср 1(.жс прсд(.тав.(.на ф,пгпопс, ьс 151 СХС)12 УСТРОЙСТБс .Ги 1".РЗБ.СЦЯагсктроппц-,учеВОЙ устапцвсОЙ, Например,ПРИ ИЗ 10 ЦБЛСНИЦ ГС)ПЛОЦгсГПЫХ ЗППЗ;)2 ТЦБ.",) строгСт Бц со сржпт:Лсктрцпп 1 с пушку 1, З.гскрцпцц.луссвую ус 12 ПОВку 2, кц,1 лск 0 э ВОрцчпъх злскГропц 3 сс с, ц 3КИ , МСЖДУ КО 1 ЦРЫМИ СТацо 3.1 СПс 1 ОТК.ОПЯ ОЩс 25 ЗГСРОМЗЧ 1 Ц ГП 251 СГГСТСХ с 1 4 Ус Гаповки 2, сипхрогспсратор 5, олох 6 дегсия, триггеры 7, 8, 9, фильтры 10, 11, ус;3 литсли 2, 13, рсгСгр с.Биа 14, логические генераторы 15, 16, блок коррекции 17,ИНДИКЗ)орЫ 18, 19, бОС уцрс 13 сЕПП 51 1 ЭС:КИмами 20, согласуюптес 51 цлок; 21, 22, форми 1)ователь 23 сигна,Ов, ш)арпасмос изделие 24 и блок уггравления и Ввода программы 25, причем, олок 6 ц трипсры 7 и 8 ооразуют делигель частс)гы 26, а генераторы15 п 16 - ло;ический олок 27.УСтрийетВО работаст с ЛЕ уОПис: ОбраЗОМ.После Включения устройства, блок 25вызывает перемещение пушки 1 на позицию сварки изделия 24 и о:редсляст траСКТОРИЮ Дв 1 ЖЕНИ 51 ХагОМОЩНОГО ПУсР(2алектронОВ, котор 25 Опрс с, 5)стс 5 чсртсжом стыка, Например, окружпцсп,к). Прпэтом в систему 4 поступают от блока 25гармонические сигналы А,Би а 1, Асова),где; А, 1 - ЗмпРг гуда сигпа,ов развертки по координатам х, .С блока 25 на вход сцпхрогенсраора 5ПОСтсПЗЕТ ЪПРЗ 33 ЯОЩП С 13 НЗЛ П НЗ СГОгн кодс ноя вляс Гся пхпугьсиыР Потек частотой 2 Л,1 а который делится блоком 6 в3 раз и прямая ц ппгсрсп 25 последовзГ СГЬНОСТП:10 Г 3 П 210 г 1 с 1рц 1(.1 ьг 7. 8, ОС- (с(1,511011 и( сс,е. Сп 1 с спе Б 2 раза10 Х 110 С 111( 1 РП 1 РЦ 3 1 П)51):ОХУ Ц ЦПБсрсцому .3 ыхцду блцхз 6 прп.30,11 Г к Гцм",5 1 ТО цр 51ГОМГО,эС 31(сц.рц 3 С) СИГНЗЛЬ:БыОДОБ 1 рггсро 3 сд 3 ц 1 ты стцц".1.тс,:ь:О .РУГ ДР Гс На ЧЕ"БОРТ ГСРЦ 0,.12,С (1 ггльгров 10, 1, шдключснпых к выхцтам СООГ 3 стсг 33 Ю 1 цих григсрсБ 7, 8, сниО )с 10 гся сиГИЗ;1 ы, кц 1 О)ыс исО;ьз ЮтсЯ сПОм 01 цью си;итс.сЙ 12, 13 для логал.Пцггразвертки маломощного па з,е, тро 03цоцсрск кольцевого стыка /А,. зи па;А, сов)2 а) Где А, А, - ам 1,1 иту а сиГ 15 и ало, окал ьпой развертки по кццрдггп игам х, (; /г - КОафиццент эа 1 пцстц чзстцг ПРав,еицЯ; псп - 2 л/а гг"- часто 12,окальцой развсртк:. эыхц, фцлг гр(з1 О,Через усЛцс,гг 12, 13 и.1,1 ц гасГ СР к ц,пц)1 пз хц,цв сисгс):ы 4,Нцо сх 1- м 3 1 О Р ОБ, к 0 т ц 1 э ы с и с,01 т ( ж с и с г 0 к 2, г 2 и ь .Под Боздсиствцсм х(гпптногц поля цу 0гектропцв осущсстГ 5 еБцжсппс, ц; пас- оо сцгпалов: А, ь;и сГ, .с 1 сс)з с, .с 3;:и па;.1 сов пса. 1 рп пер ссчспци пучком злсктронов стыка с срормцровагс.я 23 по сигна,13 кцл)стора 3 сних 12 Отс 51 коэоткис имПУЛЬСЫ, ДОСТЗ 01 НЫЕ;1 Г 151 СЭЗСсТ 1 ЯВ 2 ЦЦ 5111)гггсра 9, кОтОрый пз 30 Г 5 ст прогББцдцгь,1,совса в логические в , х, - -х, +д, - у,огцрые раз,с.яют окру)кпость па четыре1 частка пц Бс.г;чипе и знаку скорости перс хС 3 спия пмчка э.сктрОПОВ ПО От 3 ошснию ккоординатахг.С выхода три 3 герцв 7, 8 спРмакся сигПЗ;Ы КОММУТсЦИИ, ОПРСДСЛ 51 СМЬЕ ЗГЗКОМскорости пе 1)смещспи 51 п 112 2.сктропов.5 относптсльпо координат х, у при .окальпой развертке. С тригера 7пимаОтс 5 си; -палы (р сг , с трисРа 8 - ( ( )112 соот 3 етствующис 3 хо ы блока 17 по сгупаОт сигналы с триггсров 7, 8, логических генераторов 15. 16 выходов регистра сдвига 14.П;)и постуцлспци на Вход регистра 14импульспои послсдоватсльпости с формц роватсля 23 на его Выходах оудут Ноя- ляпис) задсрэка нные последовательностиимпульсов,Ксждый КапаЛ б;С)КЗ 17 БЫПОЛНяСГСя Нацбы Гпых логически.; злемеитах 4 И - 4 ИЛИ 9) и сязывастся с соогвстстующимц входах:п ипдикаторов 18, 19.БлОх упрЗВ.епи 5 рс)кмах 20 ПО ВходуС 5 Зас С ВЫХОДЗМИ КЗП 2.10 ОЛОКЗ 17, В 1 СОГорых определяется ситуация, при которой ц 5 ошибка согмепспия пучка алектропов состыкОм равна нулю лиоо максимально допустимой погрешности, по координатам х, у. Только в том случае, когда происходит устойчивая индикация, что пучок во время движения по окружности не смещается со стыка, формируется сигнал на сварку, т. е, блок 20 соединен с соответствующим входом синхрогенератора 5, для его запирания и блоком 25, который осуществляет включение технологического режима пушки 1. Для простоты управления блок управления режимами 20 может быть соединен непосредственно со входом управления режимом сварки пушки 1.Если имеется неточность установки пушки 1 на позицию сварки, то с блока 17 снимаются сигналы ошибки б б, которые поступают на блок 25 и вызывают коррекцию положения пушки 1 относительно заданной координаты позиции сварки.После сварки изделия на позиции формируется сигнал перевода пушки 1 на новую позицию сварки с помощью блока 25.Если по каким-либо причинам не устранено рассогласование, то в блоке управления режимами 20 можно предусмотреть выход для индикации срыва работы станка-автомата (авария).Применение данного устройства для управления сваркой различных объектов позволяет значительно повысить производительность сварки и надежность сварных соединений за счет повышения точности совмещения пучка электронов со стыком в автоматическом режиме.Формула изобретенияУстройство для программного управления электронно-лучевой установкой, содержащее индикаторы, блок коррекции, подключенный через блок управления и ввода программы к отклоняющей электромагнитной системе электронно-лучевой установки, установленной между электронной пушкой и коллектором вторичых электронов электронно-лучевой установки, и блок управления режимами, соединенный с 5 электронной пушкой электронно-лучевойустановки, подключенной к блоку управления н ввода программы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены триг гер, регистр сдвига, логический блок, делитель частоты, фильтры, усилители и синхрогенератор, выход которого через регистр сдвига соединен с первыми входами блока коррекции и через делитель часто ты - со вторыми входами блока коррекциии со входами фильтров, выходы которых через усилители подключены к отклоняющей электромагнитной системе электроннолучевой установки, одни из выходов блока 20 управления и ввода программы через логический блок подсоединены к третьим входам блока коррекции, выходы которого подключены к индикаторам и через блок управления режимами - ко входам син рогенератора и блока управления и вводапрограммы, а коллектор вторичных электронов электронно-лучевой установки через формирователь сигналов соединен с первым входом триггера, второй вход и выход которого подключены к одному из выходов и входов регистра сдвига соответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Ю, Г. Куцан. Система программного З 5 управления электронно-лучевой установкойдля сварки теплообменных аппаратов. Информационный листок75 - 0342, Украинский научно-исследовательский институт научно-технической информации и технико экономических исследований ГоспланаУССР, Киев, 1975.2. Авторское свидетельство СССР472334, кл. 6 05 В 19/18, 1973.660021 Редактор С. Равва Заказ 565/15 Изд. М 298 Тираж 014 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, УК, Раушская наб., д, 4/5