Устройство для автоматического копирования линии сварного соединения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк ьвтовскомь свидетельств Союз СоветскияСоциалистическиаРеспублик нн 963754(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 190880 (21) 3001903/25-27 51) М. Кл.з В 23 К 9/10 сприсоедииеиием заявки МГосударственный комитет СССР но делам изобретений и открытий.75(0888) а Ленина и ордена Трудового Краст электросварки им. Е,О. Патона МЮЩ) УСТРОЯСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОПИРОВАНИЯ ЛИНИИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ 2 сварного соединенрования и сваркимой, соединяющейНедостатком иэявляется его сложтельно, ограниченческого применениглавным образом,измерения направлго соединения в ти наличием в даннчика уГла поворотка. ластииэводо ватичес"евой иявтотносиуказанвестноностьность его практия, что связано,с необходимостьюения линии сварноочке копированияом устройстве дата копирного ролиочках копи- тельно пряные точки,го устройстваи, следова 5 10 иКна Изобретение относится к об автоматизации в сварочном про стве и может быть использован сварочных аппаратах для автом кой дуговой или электроннолуч сварки.Известно устройство для копирования линии сварного соединения, содержащее привод перемещения сварочной головки, поворотный рычаг с 1 сопирным роликом, шарнирно связанный со сварочной головкой, датчик угла поворота рычага, датчик угла поворота ролика, первый сумматор, второй сумматор, выход которого через блок запаздывания связан с входом приво-да сварочной головки, а первый вход с выходом блока запаздывания, выход датчика угла поворота ролика соединен с первьи входом первого сумматора, второй вход которого связан с выходом датчика угла поворота рычага, а выход подключен ко второму входу второго сумматора 11 3.Известное устройство обеспечивает высокую точность копирования линии сварного соединения при поворотной связи копирующего органа.и сварочной головки, Это достигается эа счет измерения направления линии Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для автоматичес.кого направления сварочной головкпо стыку, содержащее привод корреции положения сварочной головки,котором установлен датчик стыка,привод перемещения сварочной головки, вход которого подключен к выходугенератора импульсов, связанногос блоком задания скорости, приводпоступательного перемещения датчика 25 стыка относительно сварочной головки, снабженный датчиком положения,регистр сдвига, сумматор и дополнительный генератор импульсов.1 Выходрегистра сдвига подключен к приводукоррекции и первому входу сумчатора второй вход которого соединен с выходом датчика стыка, а выход - с информационным входом регистра сдвига. Дополнительный генератор импульсов связан с датчиком положения привода поступательного переме щения датчика стыка и с блоком задания скорости. Выход дополнительного генератора импульсов подключен к сдвигающему входу регистра сдвига 2 1.Копирование линии сварного соеди О нения с помощью данного устройства может осуществляться в условиях, когда измерение отклонения стыка производится с помощью датчика поворота рычага, шарнирно связанного со сва рочной головкой, т.е. в полярной системе координат, а коррекция положения сварочной головки по результату этого измерения - приводом поперечного его перемещения, т.е. в прямоугольной системе координат, При этом необходимость относительного перемещения датчика стыка и сварочной головки обусловлена облегчением поиска науальной точки сварки после вывода сварочного аппарата в исходное положение, повышением маневренности датчика при сварке внутри полостей ограниченного объема, возможностью увеличения расстояния между датчиком и сварочным органом, если это допускает конструкция сваринаемого изделия.Недостатком данного устройства является его невысокая точностьпри изменении расстояния между точ- З 5 ками копирования и сварки, что связано с нарушением пропорциональности между значениями угла поворота рычага и соответствующими величинами поперечного перемещения сварочной 40 головки при регулировании относительного положения датчика .стыка и сварочной головки.Целью изобретения является повышение точности копирования эа счет компенсации ошибки, обусловленной регулированием расстояния между копирующим органом и сварочной головкой.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического копирования линии сварочного соединения, содержащее привод коррекции положения сварочной головки, на которой установлен рычаг с копирующим органом, привод перемещения органа вдоль рычага, снабженный датчиком положения, датчик поворота рычага относительно оси сварочной головки, преобразователь, подклю" ченный ко входу этого датчика, сумматор, генератор импульсов с блоком задания скорости, регистр сдвига, выход которого подключен к приводу коррекции положения сварочной головки и первому входу сумматора, сдви гающий вход подключен к генераторуимпульсов, а информационный вход -к выходу сумматора, дополнительновведен функциональный блок, входкоторого соединен с выходом преобразователя, выход подключен ко второму.входу сумматора, а управляющий входсвязан с выходом датчика положенияпривода перемещения копирующего органа рычага,Структурная схема устройствадля автоматического копированияизображена на чертеже.Устройство содержит привод 1 коррекции положения сварочной головки 2,на котором установлен рычаг 3 с копирующим органом 4 на конце, привод5 перемещения копирующего органа 4вдоль рычага 3, снабженный датчикомб положения, датчик 7 поворота рычага 3 относительно геометрической осисварочного органа 2, подключенный квходу преобразователя 8, генератор9 импульсов, связанный с блоком 10задания скорости сварки, регистр 11сдвига, сумматор 12 и функциональныйблок 13.Выход регистра 11 сдвига подключен к приводу 1 коррекции и первомувходу сумматора 12, выход которогосоединен с информационным входом ре.гистра 11 сдвига. Выход генератора 9импульсов подключен к сдвигающемувходу регистра 11 сдвига. Вход функционального блока 13 соединен с выходом преобразователя 8, выход подключен ко второму входу сумматора,а управляющий вход связан с выходомдатчика б положения привода 5 перемещения копирующего органа 4 вдольрычага 3, Один из входов блока 10задания скорости подключен к приводуперемещения сварочного аппаратавдоль копируемой линии (на чертежене показан),Устройство для автоматическогокопирования работает следующим обра"эом.Сварочная головка 2 перемещаетсявдоль линии сварного соединения спомощью привода перемещения сварочного аппарата, скорость движениякоторого задается блоком 10 по сигналам генератора 9 импульсов . Текущие отклонения линии сварного соединения от положения сварочной головки 2 измеряются датчиком 7 поворота рычага 3 в соответствии с изменением положения копирующего органа4. Сигналы этого отклонения поступают с выхода датчйка 7 угла Ы поворота рычага 3 через преобразователь 8 на вход функционального бло"ка 13 и далее на первый вход сумматора 12. С выхода сумматора 12 указанные сигналы поступают на информационный вход регистра 11 сдвига.По истечении времени запаздывания,963754 10 головкой 2 уменьшает количество импульсов датчика 7 угла поворота обратно пропорционально синусу это 15 20 При копировании линий с неэначитель 30 формула изобретения 65 определяемого расстоянием р междукопирующим органом 4 и сварочнойголовкой 2, а также скоростью перемещения сварочного аппарата вдольлинии сварного соединения, сигналыотклонения поступают с выхода регистра 11 сдвига на вход привода 1коррекции положениясварочной головки и на второй вход сумматора 12,Сварочная головка 2 воспроизводитотклонения копируемой линии, измеренные датчиком 7 поворота рычага 3,Коэффициент передачи между сигналами.датчика 7 и сигналамикоррекции,поступающими на привод 1, может бытьподобран при настройке функционального блока 13 таким образом, что его значение будет равно единице, например, при максимальном расстояниимежду копирующим органом 4 и сварочной головкой 2, При уменьшении рблок 13 выполняет функцию делителя,Подключение выхода регистра 11 сдвига ко второму входу сумматора 12необходимо для компенсации сигналадатчика 7, регистрирующего текущиеотклонения копируемой линии, возникающего в результате отработки сварочньм органом двух предыдущих отклонений. Тем самым обеспечиваетсясамоконтролирование линии сварногосоединения. тандемом, состоящим изкопирующего органа 4 и сварочнойголовки 2 при механической связимежду ними (в данном случае связьповоротного типа). При изменении скорости сварки за счет связи блока 10 с генератором 9 импульсов и связи последнего со сдвигающим входом регистра 11 сдвига обеспечивается синхронизация скорости продвижения информации в регистре 11 сдвига со скоростью перемещения сварочного аппарата.В процессе работы устройства для автоматического копирования может возникнуть необходимость регулирования расстояния между копирующим органом 4 и сварочной головкой 2, Их относительное перемещение вдоль рычага 3 осуществляется приводом 5. В процессе перемещения датчик б положения, выполненный, например, в виде переменного резистора, служит регулирующим элементом частоты генератора 9 импульсов и коэффициента передачи функционального блока13, Скорость продвижения информациив регистре 11 сдвига с увеличением расстояния между копирующим органом4 и сварочной головкой 2 снижается,за счет чего обеспечивается соответствие запаздывания отработкисигналов коррекции Фактическому эа" паэдыванию точки сварки относительно точки копирования, При этом уменьшение частоты импульсов сдвига сувеличением р эквивалентно увеличе 35 40 45 50 55 60 нию числа разрядов регистра 11 сдвига. Коэффициент передачи блока 13при работе привода 5 перемещениякопирующего органа 4 вдоль рычага 3изменяется за счет информации оперемещении, поступающей с датчикаб положения на управляющий входблока 13. Последний в случае, напри.мер, сокращения расстояния междукопирующим органом 4 и сварочной го угла. За счет такого деления величина сигнала коррекции, поступающего на привод 1 коррекции с регистра 11 сдвига, соответствуетфактическому отклонению копируемой линии независимо от расстояния междуточкой сварки и точкой, копирования,ными отклонениями от текущего положения сварочного аппарата функциональный блок 13 может быть построенкак линейный и реализовывать простую функцию деления последовательностиимпульсов на входе в обратно пропорциональной зависимости от расстояния между точками копирования исварки, Если настройка коэффициента передачи функционального блока 13 на значение, равное единице, производится при минимальном значении р, то блок 13 должен выполнять Функ. цию умножителя импульсов при увеличении р , так как угол о при одном и том же отклонении копируемой линии будет меньше.Таким образом, введение в устройство Функционального блока, вход которого соединен с выходом преобразователя, выход подключен ко второму входу сумматора а управляющий вход связан с выходом датчика положения привода перемещения копирующего органа вдоль рычага, позволяет изменять сигнал угла поворота рычага, а следовательно, и сигнал коррекции положения сварочного органа относительно копируемой линии в Функции от расстояния между точками копирования и сварки, поддерживая.тем самым постоянньщ коэффициент передачи между входным и выходным сигналами,Это повышает точность копирования при сохранении широких технологических возможностей, обусловленный регулированием расстояния между сварочной головкой и копирующим органом. Устройство для автоматического копирования линии сварного соединения, содержащее привод коррекции963754 Составитель В. ПокровскийУтехина Техред И.Гайду Коррестор Л. Бокщ акт Тираж 1153 ПИ Государственно о делам изобретен сква, 3-35, Раушс о Подпикомитета СССРи открытийя наб д.,ф/5 э 310/ ВН 13035 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная поЛожения сварочной головки, на которбй установлен рычаг с копирующиморганом, привод перемещения копирующего органа вдоль рычага, снабженныйдатчиком положения, датчик поворотарычага относительно оси сварочной 5головки, преобразователь, подключенный к входу этого датчика, сумматор,генератор импульсов с блоком заданияскорости, регистр сдвига, выход которого подключен к приводу коррек" 1 Яции положения сварочной головки ипервому входу сумматора, сдвигающийвход подключен к генератору импульсов, а информационный вход - к выходУ сумматора, о т л и ч а ю щ е е - 15с я тем, что, с целью повышенияточности копирования за счет компенсации ощибки, обусловленный регулированием расстояния между копирующиморганом и сварочной головкой, в него дополнительно введен функциональный блок, вход которого соединен свыходом преобразователя, выход подключен к второму входу сумматора, ауправляющий вход связан с выходомдатчика положения привода перемещения копирующего органа вдоль рычага.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2741409/25-27,26.03.79.2, Авторское свидетельство СССРР 789254, кл, В 23 К 9/19, 14.02.79