Устройство для копирования линиисварного соединения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик щ 79579872) Авторы изобретения И. Сергацки нститут автоматики им. ХХУ съезда КПСС и ордена Ленинрудового Красного Знамени институт электросваркиим. Е. О. Патона иевскии ОрденаОПИРОВАН ЕДИНЕНИЯ Н ромоздтехно. м ашиностроеым автоматам, при сварке с программным ания е сваия и дат- новрого в та вид ения стью одияим на- ва- коИзобретение относится книю, ь частности к сварочни может быть использованопомощью манипуляторов суправлением.Известны устройства для копиров линии сварного соединения, содержащи рочный автомат с приводами перемещен коррекции положения рабочего органа, чик положения копируемой линии, уста ленный на сварочном автомате, и бло гулируемого запаздывания, вход кото подключен к датчику положения, а выхо к приводу коррекции 111.Блок регулируемого запаздывания ких устройствах может быть выполнен в магнитной ленты, скорость перемещ которой синхронизирована со скоро перемещения рабочего органа с помо эгектрического вала, связывающего пр магнитной ленты с приводом перемещ сварочного автомата по направляю вдоль копируемой линии 2.Недостаток известных устройств - личие направляющих для перемещения рочного аппарата и датчика положени пируемой линии, что приводит к г кости этих устройств и снижению их логических возможностей.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является устройство 5 для программного управления промышленным роботом для точечной сварки, содержащее датчик положения изделия, установленный со сварочным органом на конце руки робота, запоминающее устройство, подключенное к блоку синхронизации через сумматор, преобразователь, усилитель, выход которого подключен к приводу, дополнительные преобразователь и сумматор, подключенные к блоку синхронизации регистры памяти, последовательно соединенные, при 15 этом выход дополнительного сумматораподключен к первому регистру памяти, последний из которых соединен со входами обоих сумматоров, а выход дополнительно введенного сумматора через преобразователь подключен к датчику положения издеДанное устройство позволяет осущесткопирование линии сварного соедибез направляющих с учетом запаздырабочего органа относительно изме1 О 15 20 и 3 Р 35 40 4 юе 5 ряемой точки путем измерения положения каждой очередной точки сварки и коррекции положения рабочего органа по результату алгебраического суммирования величин текущего результата измерения и предыдущего результата измерения, получаемого по истечении времени запаздывания. Регистры памяти и блок синхронизации выполняют в устройстве функцию блока регулируемого запаздывания 13.Недостаток устройства - невысокая точность копирования линии сварного соединения при необходимости получения непрерывной информации о положении указанной линии, например в случае дуговой сварки по контуру. Устройство обеспечивает передачу информации о положении линии лишь в дискретном виде. Выполнение блока регулируемого запаздывания в виде магнитной ленты, скорость перемещения которой синхронизирована со скоростью перемещения. рабочего органа с помощью электрического вала, связывающего привод магнитной ленты с одним из приводов робота, приводит при многократном управлении к несоответствию скорости перемещения магнитной ленты и фактической скорости перемещения рабочего органа, так как при одновременном перемещении рабочего органа по нескольким осям координат робота результирующий вектор перемещения, а, следовательно, и скорости, будет больше, чем любая из его составляющих, Несоответствие скоростей перемещения рабочего органа и продвижения информации датчика положения в блоке регулируемого запаздывания (скорости перемещения магнитной ленты) приводит к тому, что величина коррекции рабочего органа в каждой точке копируемой линии не соответствует величине ее отклонения, измеренной датчиком положения в тех же точках. При значительной кривизне копируемой линии возникающие погрешности слежения могут привести к браку в сварном соединении.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения при многокоординатном копировании путем повышения точности синхронизации скоростей перемещения рабочего инструмента.Поставленная цель достигается тем, что блок синхронизации выполнен из элемента запоминания и двух вычислительных блоков, причем выходы элемента запоминания подключены ко входам вычислительных блоков, выход первого вычислительного блока подключен к блоку регулируемого запаздывания а выход второго вычислительного блока подключен к приводам перемещения рабочего инструмента.Введение дополнительного вычислительного устройства, вход которого соединен с запоминающим устройством, позволяет определить величину результирующего перемещения рабочего органа по составляющим величинам координатных перемещений звеньев манипулятора, поступающим на каждом интервале копируемой линии из запоминающего устройства. Подключение выхода дополнительного вычислительного устройства к управляющему входу блока регулируемого запаздывания позволяет регулировать скорость продвижения информации о положе. нии копируемой линии, поступающей с выхода датчика положения, в зависимости от фактической скорости результирующего перемещения рабочего органа вдоль указанной линии, в результате чего повышается точность копирования.На чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство для копирования линии сварного соединения содержит датчик 1 положения копируемой линии, рабочий инструмент 2, установленный на манипуляторе 3, приводы манипулятора 4. Датчик 1 положения соединен с первым входом сумматора 5, выход которого подключен ко входу блока 6 регулируемого запаздывания. Выход блока 6 регулируемого запаздывания связан с блоком синхронизации, в который входят элемент 7 запоминания и два вычислительных блока 8 и 9. Устройство работает следующим образом.В элемент 7 запоминания предварительно вводится программа управления перемещением рабочего инструмента 2. Программой задается траектория перемещения, соответствующая положению теоретической линии сварного соединения. Фактическое положение линии сварного соединения не будет совпадать с запрограммированным. В задачу устройства входит коррекция в ходе отработки программы положения рабочего инструмента в соответствии с фактическим положением линии сварного соединения.По команде на отработку программы сигналы на перемещение по осям координат манипулятора 3 поступают из элемента 7 запоминания устройства в блок 8 вычисления и затем на приводы 4. Рабочий инструмент 2 будет перемещаться вдоль линии сварного соединения, Датчик 1 положения измеряет отклонение указанной линии относительно запрограммированной траектории перемещения рабочего инструмента 2. Сигналы о величине отклонения линии поступают через сумматор 5 на вход блока 6 регулируемого запаздывания, с выхода которого эти сигналы по истечении времени запаздывания поступают в блок 8 вычисления, где суммируются с сигналами управления соответствующих осей координат манипулятора 3. Наряду с функцией суммирования сигналов управления и коррекции, блок 8 вычисления может выполнять функции интерполятора, на вход которого периодически подаются сигналы о величинах перемещения по осям координат для каждого последующего участка траектории, С выхода блока 6 регулируемого запаздывания сигналы коррекции положения рабочего инструмента 2 поступают также на второй вход сумматора 5, где они компенсируют сигналы датчика 1, возникающие на его выходе при отработке рабочим инструментом 2 задержанных сигналов. В результате в блок 6 регулируемого запаздывания с выхода сумматора 5 заносится только информация об отклонениях фактической линии от заданной программой и не заносятся 16 ложные сигналы, которые появляются на выходе датчика 1 при отработке задержанных сигналов за счет его жесткой связи с рабочим инструментом 2.15Сигналы о величинах перемещения по осям координат поступают также из элемента 7 запоминания в блок 9 вычисления, где по составляющим координатных перемещений определяется величина результирующего вектора, соответствующая величи ф не фактического перемещения рабочего инструмента 9 вдоль линии сварного соединения. Сигнал, пропорциональный величине результирующего вектора, поступает на управляющий вход блока 6 регулируемого запаздывания, обеспечивая соответствие скорости перемещения рабочего инструмента вдоль копируемой линии и скорости продвижения информации об отклонениях указанной линии в блоке 6 регулируемого запаздывания при многокоординатном управлении. Таким образом, за счет регулирования скорости продвижения информации о коррекции положения рабочего органа по величине результирующего вектора перемещения копирование линии сварного соединения осуществляется с высокой точностью. Технико-зкономический эффект изобретения заключается в повышении качества и долговечности сварных соединений благодаря более высокой точности копирования.формула изобретенияУстройство для копирования линии сварного соединения, содержащее датчик положения изделия, установленный на рабочеминструменте, блок регулируемого запаздывания, подключенный к блоку синхронизации,приводы перемещения рабочего инструмента,сумматор, подключенный к блоку синхронизации и датчику положения, отличающвесятем, что, с целью повышения качества сварного соединения при многокоординатномкопировании путем повышения точностисинхронизации скоростей перемещения рабочего инструмента, блок синхронизациивыполнен из элемента запоминания и двухвычислительных блоков, причем выходыэлемента запоминания подключены ко входам вычислительных блоков, выход первоговычислительного блока подключен к блокурегулируемого запаздывания, а выход второго вычислительного блока подключен кприводам перемещения рабочего инструмента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вгожп К. %. А 1 есЬп 1 са 1 зцгщау о 1зеат 1 гасЫпд гпе 1 Ьодз 1 п че 1 йпд. Тйе Же 161 пд 1 пзШц 1 е, АЫпд 1 оп, Епд 1 апд, 1975, р. 9599.2. Патент Японии17905/68,кл, 12 В 112.4.3. Авторское свидетельство СССР617207, кл. В 23 К 11/24, 01.03.77 (прототип),795798 Гаереуеиения Составитель Л. ГлаголеваТехред А. Бойкас Корректор В. Синицкая Тираж 1159 Подписное Редактор Т. Мермельштайн Заказ 9459/14 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4