Тренажер для обучения сварщиков

(51 9 В 19 НИЕ ИЗОБРЕТЕН ОПИС МУ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТО шв ло ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ21 ) 415533.4/3 -27122) 03.12.86(71) Институт проблем моделированияв энергетике АН УССР72) Б.Е. Патон, В,В, Васильев,Н,А. Ропало, А.И, Баранов, В,А. Ро"пало, В.А. Богдановский и В.М. Гавва(56) Авторское свидетельство СССРУ 1217151, кл. 0 09 В 19/24, 1984.(54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ СВАРЩИКОВ(57) Изобретение относится к устройствам для обучения сварщиков и можетбыть использовано в качестве технического средства для обучения приемам,и навыкам ручной и полуавтоматической сварки. Целью изобретения являет-,ся повышение эффективности и расши-.рение функциональных возможностейтренажера. Тренажер содержит блок перемещений сварочной ванны, задатчикусловий, дисплейный модуль, блок сопряжения, коммутатор и и постов сварщика. Каждый пост сварщика содержитб к формирования изображения сварного а, блок выделения сигналов ошибки, блок моделирования теплового баланса, блок положения сварочной ванны, блок изображения сварочной ванны и длины дуги, блок имитации объектатренажа, блок управления, дисплейный модуль, мультиплексор, блок перемещения мишеней, блок смесителей, электроакустический преобразователь и имитатор ручного инструмента. Устройство позволяет повысить качество обучениянавыкам сварки и расширить функциональные возможности устройства в части большего разнообразия приемовсварки, возможности -группового обучения и контроля правильности усвоения Ж профессиональных навыков путем введения визуальной обратной связи между М Ф движущейся мишенью и положением конца имитатора электрода, режима обуче,ния почерку инструктора с соблюдени- фем параметров процесса сварки, выдерживаемых инструктором. Возможно соз- файф дание библиотеки образцовых сварочных 4 фф процессов и обучения по ней. 1 з.п. 4 аЬ ф-лы, .31 ил, 1 ва4 ь1446программном (" Слежение ) и самообучения ( Сварка") . 7 44ность, конвенция, излучение и др.).Математическое описание тепловогобаланса в упрощенной форме имеет вид:- +И+(В -К Ц 1 ) (3)а11 =а+Ь.1 (4)т =(ц ), (5)где Ь - энтальпия сварочной ванны;Ч сь - скорость сварки;У - напряжение дуги;1 - ток дуги;1- длина дугового промежутка;а,Ь,Р,В,К, 1- константы, зависящие от типаи режима сварки, геометрических размеров и теплофизических характеристик электродаи свариваемых деталей;Ь - сигнал нарушения нормальногорежима сварки (Ь=О, если режим нарушен; 6=1, если режимсварки норм,;.льный).Пример реализации блока 29 моделирования теплового баланса приведенна фиг. 17,Этот блок содержит электронный ключ 334, интегратор 335, сумматор 336, умножитель 337, функциональный преобразователь 338 длиныдугового промежутка, функциональныйпреобразователь 339 тока дуги, потенциометр В 10 установки скорости сварки в режиме "Слежение" и переключатель Б 2.4 скорости сварки,Электронный ключ 334 предназначендля выключения сигналов, имитирующихскорость сварки и ток дуги (последние два слагаемые уравнения (3 припоявлении сигнала нарушения нормального режима сварки.Функциональный преобразователь 338длины дугового промежутка предназначен для формирования сигнала напряжения дуги в соответствии с уравнением (4),Функциональный преобразователь 339тока дуги предназначен для реализациивиешней характеристики сварочногоисточника тока в соответствии с уравнением (5).Потенциометр В 10 предназначен дляустановки напряжения, соответствующего определенной скорости сваркив программном режиме обучения сварщиков (" Слежение" ). 5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Переключатель Б 2,4 предназначен для коммутации входного сигнала скорости сварки в двух режимах работы: Имитатор 30 ручного инструментапредназначен для имитации реальногоручного инструмента, применяемого впрактике сварочного производства,и содержит имитатор ручного инструмента для сварки штучным электродом(фиг, 18) и имитатор ручного инструмента для механизированной сварки всреде защитных газов (фиг.9), Имитатор ручного инструмента содержит держатель 340 имитатора электрода, собственно. имитатор электрода 341,моторный привод 342 для имитацииплавления электрода и датчик 343 угла гравитационного типа. Имитаторэлектрода выполнен полым внутри и наконце содержит четыре излучающих 344и один приемный 345 элементы датчикадлины дугового промежутка. Приемныйэлемент 345 является приемным элементом датчика длины дугового промежутка, предназначенным для приема отраженного от экрана телевизионного дисплея оптического излучения и одновременно служащим приемным элементомсветового пера для восприятия излучения сварочной ванны, имитируемойоптически на экране этого же телевизионного дисплея,Электроакустический преобразователь 31 выполнен в виде стандартногопо размеру и внешнему виду шлемасварщика, и который вмонтированы головные телефоны с регулятором громкости.Задатчик 32 условий предназначендля задания условий и режимов работыпостам сварщика, выработки сигналов,необходимых при передаче и приемеинформации от постов сварщика, а также для управления работой блока 33сопряжения при записи и воспроизведении траектории "почерка" и параметровведения сварочного процесса сварщиком, коммутатора 36 и дисплейногомодуля 37.Задатчик 32 условий (фиг. 20) содержит аналого-цифровые преобразователи 346(1) и 346(2), узлы 347(1)347(3) задания параметров, узел 348задания номера поста сварщика, буферный регистр 349, сдвигающий регистр350 с выходом 351, переключателиБ .2, Б 3.5, Б 5 - Б 11, кнопку14414Аналого-цифровые преобразователи346(1) и 346(2) предназначены дляпреобразования аналоговых значенийпараметров длины дуги и энтальпиисварочной ванны в цифровой код.Узлы 347( и 347(3) задания параметров предназначены для заданияв цифровом коде значений минимальнойи максимальной длины дуги, энтальпии 10,сварочной ванны, времени сеанса ии "чувствительности".Узел 347 может быть выполнен посхеме, представленной на фиг.21, исодержит элементы И 352 и 352(+ 15+), четырехразрядные двоичные счетчики 353 и 353(+1), дешифраторы354 и 354(+1) и переключателиБ Б.Узел 348 задания номера поста 20сварщика (фиг, 22) предназначен длязадания в цифровом коде номера постасварщика, с которым необходимо провести сеанс связи центральному постусварщика, и содержит элемент И 355,счетчик 356, дешифратор 357 и переключатель Б 14.Буферный регистр 349 предназначендля хранения значений длины дуги,энтальпии, координат сварочной ванныпо горизонтали и вертикали, значениймаксимальных и минимальных параметровпо длине дуги, энтальпии, временисеанса, чувствительности, информации,поступившей при воспроизведении с 35магнитофона, и поочередной выдачи еена шины информации по сигналам Со гсдвигающего регистра 350,Сдвигающий регистр 350 предназначен для выработки сигналов, необходимых для работы буферного регистра349 по сигналам от переключателейБ 5 - Б 7 и кнопки "Кн 1" и можетбыть выполнен по известным схемам20 46 Блок 35 имитации объекта тренажа предназначен для имитации объекта сварки, сварочной ситуации, а также для визуального контроля количественных и качественных показателей Пост сварщика, У 1Параметр 01 02 03 04 Время сеанса мин 15 13 11 10 Время привара, мин 1,0 1,4 1,8 1,7 Время работы мин 9,7 6,8 7,4 3,4 Время простоя мин 4)3 4,8 1,8 4,9 Ошибки подлине дуги 12 12 09 07 Ошибки по ведения процесса сварки с постов сварщика, и может быть выполнен, например, в виде телевизионного дисплея.Коммутатор Зб предназначен для подключения входа телевизионного дисплея по управляющим сигналам задатчика 32 условий к выходу дисплейного модуля, выходу сигнала изображения блока 24 формирования иэображения искр или к входу 11 центрального поста сварщика,Дисплейный модуль 37 предназначен для вывода иэображения цифро-буквенной информации о результатах ведения сварочного процесса постами сварщиков на экран телевизионного дисплея в виде, например, таблицы.Блок 33 сопряжения (фиг,23) предназначен для сопряжения центрального поста сварщика с магнитофоном 34 для записи и воспроизведения траектории "почерка" и параметров ведения сварочного процесса сварщиком путем преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал, приемлемый для записи на магнитофон, и обратного декоди рования при воспроизведении, Блок 33 сопряжения содержит канал 358 вывода, блок 359 синхронизации, блок 360 коммутации канала 361 ввода.углу наклона 05 13 10 03 Ошибки послежению 35 21 12 )0 Ошибки потеплу 12 13 14 11 Дисплейный модуль 37 может быть выполнен по схеме, приведенной, например,на фиг.24, Дисплейный модуль 37 содержит первый коммутатор 362, 1441446первую комбинационную схему 363,счетчик 364, счетчик 365 знакоместв ряду, счетчик 366 строк в растре,счетчик 367 рядов знакомест, вторуюкомбинационную схему 368, Т-триггер369, оперативно-запоминающее устройство 370, второй коммутатор 371,постоянное запоминающее устройство372 знаков цифр, постоянное запоминающее устройство 373 знаков такта,сдвигающий регистр 374, смеситель 3/5и элемент НЕ 376.Смеситель 375 предназначен дляФормирования телевизионного видеосигнала и осуществляет смешиваниестрочных синхронизирующих импульсов(ССИ), кадровых синхронизирующихимпульсов (КСИ)и сигнала изображения в стандартных соотношениях (амплитуда синхроимпульсов составляет257 от амплитуды полного видеосигнала),В простейшем случае смеситель может быть выполнен на основе пассивных25элементоВ, например на основе пассивных элементов, например на основе резисторной или диодно-резисторной цепи.Элемент 376 является инвертором иформирует сигнал разрешения выборкидля постоянного запоминающего устройства 373, инверсный йо отношению ксигналу, поступающему на блок опера,тивно-запоминающего устройства 372,35Первый коммутатор 362 предназначендля подключения адресных входов оперативно-запоминающего устройства 370к выходам счетчика 367 рядов знакомест и либо к полюсу 127 адресацииэадатчика 32 условий.Первая комбинационная схема 363предназначена для выработки сигналауправления первого коммутатора 362и сигнала записи в оперативно-запоми 45нающее устройство 370.Счетчик 364 представляет собойсчетчик-делитель на шесть.Счетчик 365 энакомест в ряду предназначен для подсчета знакомест в ряду,Счетчик 366 строк в растре предназначен для подсчета строк в растрезнакоместа,Счетчик 367 рядов знакомест предназначен для подсчета рядов знакомест,Вторая комбинационная схема 368предназначена для выработки сигналаразрешения выборки для постоянных запоминающих устройств 372 цифр и373 текста.Оперативно-запоминающее устройство370 предназначено для хранения количественной информации о результатахработы поста сварщика.Постоянные запоминающие устройства 372 цифровых знаков и 373 знаковтекста предназначены для хранениякодов знаков и цифр для подсветкиточек восьми строк растра в пределахзнакоместа при отображении соответствующего знака.Сдвигающий регистр 374 предназначен для выдачи сигналов модуляциикинескопа, образующихся на выходесдвигающего регистра 374 при сдвигекода, занесенного предварительно внего из постоянного запоминающегоустройства.Смеситель 375 предназначен дляформирования полного видеосигнала.Блок 154 положения сварочной ванныпредназначен для выработки сигналовзапуска микрорастра и перемещенияего по экрану телевизионного дисплеяи может быть выполнен по известнойсхеме, приведенной, например, нафиг,25.Блок 154(1) положения сварочнойванды содержит счетчик 301(+1) поло -жения сварочной ванны по горизонтали, счетчик 302(+1) положения сва-.рочной ванны по вертикали, схемы;сравнения 303(+1) и 303(,+3), элементы И 304(+2) и 304(х+3). Назначение и реализация этих элементов опи-.саны вьппе.Блок 155 изображения сварочной ванны и длины дуги предназначен для формирования на экране телевизионногодисплея микрорастра изображения 4-хконцентрических окружностей, имитирующих сварочную ванну в центре микрорастра, полочки,и.стрелки в области,смещенной от центра микрорастра,указывающей на необходимое направление движения имитатора ручного инструмента относительно имитируемых свариваемых поверхностей при нарушениизаданного интервала длины дуговогопромежутка и может быть выполнен,например,. по схеме приведенной нафиг.26,Блок 155 изображения сварочнойванны и длины дуги содержит элементы И 251(х+2) н 251(+3), триггеры/комбинационную схему 3851 элементы И 386(1 ) - 386(б), приемный регистр 387(1), сумматор 388(1), цифроаналоговый преобразователь 389(1) ишинные формирователи 390(1).Узел 379 подсчета ошибок предназначен для подсчета количества ошибокпри нарушении заданных интерваловпараметров ведения процесса сварки,15 а также для определения времени сеанса 1 варки, времени работы без ошибок, времени привара электрода иможет быть выполнен по схеме, приведенной на фиг,29,20 Еегистры 380(1) - 380(3) предназначены для приема и запоминания информации от центрального поста сварщика.Сумматор-вычитатель 383 предназна 25 чен для получения на его выходахкодовых комбинаций, увеличенных иуменьшенных на определенную величину от входной кодовой комбинации,соответствующей необходимой длине30 дуги, для создания интервала, нахождение в пределах которого не приведетк нарушению процесса сварки,Дешифратор 384 предназначен длядешифрации адреса поста сварщика,Комбинационная схема 385 выполнена на элементах ИЛИ и И,Приемный регистр 387 предназначендля приема информации о значении длины дуги и энтальпии от центральногопоста сварщика,Сумматор 388 предназначен для увеличения кода энтальпии на постояннуювеличину,Узел 379( ) подсчета ошибок45 (фиг.29) содержит входы 391-399, эле-мент И 313(2), звуковой генератор3)8(2), схему 322(2), схему 319(2)управления двигателем, схему 325(2)формирования сигнала ошибки по слежению, аналого-цифровые преобразователи 346(3) и 346(4), элементы И 386(7) -386(15), первую схему 400(1) сравнения, вторую схему 401(1) сравнения,делитель 402 частоты, триггер 403,55 элемент ИЛИ 404 и третью схему 405(1)сравнения,запуска микрорастра по горизонтали252(1+2) и вертикали 252(1.13), счетчики горизонтальной 253( Е+1) и вертикальной 254(1+1) дискретизации,формирователь 377(1) изображений сварочной ванны и длины дуги, разделкикромок, центра сварочной ванны.Формирователь 377 изображений сварочной ванны и длины дуги, разделкикромок и центра сварочной ванны представляет собой комбинационные схемы,предназначенные для формированияизображений 4-х концентрических окружностей, имитирующих сварочную ванну, полочки и стрелки, разделки кромок, и выработки сигнала центра имитируемой сварочной ванны и может бытьвыполнен с применением, например, известных дискретных методов формирования изображений,Блок 156 смесителей предназначендля формирования изображения искр,случайным образом разлетающихся отцентра имитируемой сварочной ванны,формирования полного видеосигнала,состоящего из строчных и кадровыхсинхроимпульсов, сигналов изображений шва, разделки кромок, имитируемойсварочной ванны с изменяемыми в зависимости от температуры размерамии яркостью, длины дуги, искр, мишенис изменяемыми в зависимости от температуры мишени геометрическими размерами и яркостью, а также сигнала излучения датчика длины дугового промежутка.Блок 156 смесителей (фиг.27)содержит счетчик 256(+1), генератор257(1+1) псевдослучайной последовательности искр, узел 258(+1) формирования траекторий движения искр,усилители 260(+1), 268(.+2) с управляемым коэффициентом усиления, счетчик-делитель 262(д+1) на три, эле-.мент И 263(+1) и сумматор 378.Сумматор 378 предназначен для формирования полного видеосигнала и мо-.жет быть выполнен по схеме суммирующего усилителя,Блок 157(1) управления (фиг, 28)предназначен для выработки для всехсигналов, необходимых для работы поста сварщика, по сигналам .с центрального поста сварщика, подсчета количества ошибок, допущенных при ведении процесса сварки, а также передачиих на центральный пост сварщика и содержит узел 379(1) подсчета ошибок,Первая схема 400(1) сравнения предназначена для выдачи сигнала при вы25 14414 ходе значения энтальпии за заданныепределы,Вторая схема 401(2) сравнения .предназначена для выдачи сигнала привыходе длины дуги за пределы заданных значений, а также сигналов обрыва дуги и короткого замыканияТретья схема 405(1) предназначенадля выдачи сигнала при совпадениизаданного времени сеанса с реальным,Счетчики 406(1) и 406(8) предназначены для подсчета количества ошибок и времени,Дисплейный блок 157 предназначен 15для вывода изображения цифро-буквенной информации о результатах ведениясварочного процесса данным постомсварщика на экран телевизионного дисплея в виде, напримЕр, таблицы. Дисплейный блок 15 может быть выполненпо известной схеме, приведенной, например, на Фиг.24. В этом случае впостоянное запоминающее устройство373 знаков текста защит "текст" для 25одного поста сварщика, а не для группы, как в предыдущем случае.Мультиплексор 159 предназначендля подключения входа телевизионногодисплея к выходу дисплейного блока 30158 или к выходу сигнала изображенияблока 156 смесителей, а также дляподключения выхода сигнала изображения блока 156 смесителей к выходу 20поста 2 сварщика.35Блок 160 перемещения мишени(фиг,30) предназначен для выдачи сигналов для запуска микрорастра форми-,рования иэображения мишени и егоперемещения по экрану телевизионного 40дисплея, содержит регистры положениямишени по горизонтали 407 и вертикали 407(+1), схемы сравнения303(+4) и 303(х+5),.элементы И304(3.+4) и 304(х+5),45Назначение элементов и узлов 303,304 и их реализация описаны вьппе.Регистры 407 предназначены дляхрачения информации о положении мишени на экране телевизионного дисплея, Б 0Блок 161 формирования иэображениямишени предназначен для формированияна экране телевизионного дисплеямикрорастра иэображения 4-х концентрических окружностей, имитирующую 55мишень, и может быть выполнен, напри-мер, по схеме, приведенной на фиг.31,Блок 161 формирования изображения мишени содержит элементы И 46 26251(+4) и 251(х+5), триггеры 252( 1++4) и 252(1+5) запуска микрорастрапо горизонтали и вертикали, счетчикигоризонтальной 253(+2) и вертикальной 254(1+2) дискретизации, формирователь 407(1),Устройство работает следующим образом,Сначала рассмотрим работу отдельных блоков тренажера для обучениясварщиков.Блок 21 синхронизации работаетследующим образом.Основными функциями блока 2 синхронизации являются формированиетактирующих сигналов, синхронизирующих работу всех блоков центральногопоста сварщика и всех блоков постовсварщиков, реализация дискретногопредставления телевизионного растра,выработка сигналов кадровой и строчной синхронизации, сигналов опорныхчастот. На вход счетчика 235 горизонтальной дискретизации поступают сигналы с выхода генератора 234. ВыходыА 1-Л 9 (фиг.4) являются выходами разрядов счетчика 235. Выход старшегоразряда счетчика 235 подключен к тактовому входу счетчика 236 вертикальной дискретизации, Выходы А 10-А 18являются выходами счетчика 236 и выходами сигналов вертикальной дискретизации растра. Сигналы с генератора 234 и выходов счетчиков подаютсяна магистральные усилители, усиливающие эти сигналы.Блок 22 Формирования изображениясварного шва работает следующим образом.Блок 22 формирования изображениясварного шва осуществляет запоминание и хранение траектории движенияконца имитатора ручного инструментав течение одного сеанса работы тренажера и отображение этой траектории на экране телевизионного дисплеядля анализа качества проведенногоимитируемого сварочного процесса. Навходы 44-46 блока 22 формированияизображения сварного шва (фиг.5) поступают три вида входных сигналов:"Круг 1" (наименьший внутренний кругимитируемой сварочной ванны), сигналцентральной точки сварочной ванныи сигнал светового пера. В зависимости от выбранного режима работы бло"ка 22 формирования изображения сварного шва один из этих сигналов с по446 27 1441мощью входного коммутатора 240 данныхи схемы 242 управления входным коммутатором 24 О данных записываетсяво входной регистр 243 данных.В сварочном тренажере телевизион 5ный растр дискретизирован таким образом, что каждая из его строк представляется в узле 249 элементов памяти посредством генерации 256 бит ин Оформации. Информация на входах 4446 и выходе 51 блока 22 формированияизображения сварного шва представляется последовательно, точка за точкой, и выдается с частотой 4 мГц. Запись и считывание информации в узел249 элементов памяти осуществляетсяс частотой в четыре раза меньшей.Последовательная входная информацияв блоке 22 формирования изображения 20сварного шва преобразуется в 4-разрядный параллельный код, далее записывается и считывается в таком видев узел 249 элементов памяти, а считываемые из узла 249 элементов памяти 254"разрядные слова на выходе 5 преобразуются в аоследзательиую Форму.представления, Необходимость этих преобразований обусловлена наличием вблоке 22 формирования изображения 30сварного шва входного 243 и выходного 244 регистров данных и выходногокоммутатора 241 данных,Регенерация содержимой информацииузла 249 элементов памяти, которыйпредставляет собой динамическое запоминающее устройство, осуществляетсяво время обратного хода строчной развертки телевизионного растра, т.е.в те моменты времени, когда отсутствует обмен информацией между блоком22 Формирования изображения сварногошва и остальными блоками тренажера,Узел 246 регенерации памяти вырабатывает 7-раэрядный код, который в мо.менты обратного хода строчной развертки через коммутатор 247 адресапоступает на адресные входы узла 249элементов памяти.Каждая ячейка памяти узла 249 элементов памяти соответствует точке наэкране телевизионного дисплея, причем адрес этой ячейки Формируетсяв блоке 21 синхронизации синхроннос движением электронного луча телевизионной развертки по экрану и четырнадцать старших разрядов упомянутого адреса поступают на вход 50 блока 22 формирования изображения сварного шва, а точнее, в регистр 245адреса этого блока. В течение одногоцикла работы узла 249 элементов памяти этот адрес в два приема (по семьразрядов) через регистр 245 адресапоступает на адресные входы узла 249элементов памяти. По этому адресуинформация записывается нли считывается с узла 249 элементов памяти,Входной коммутатор 240 данных уп-.,равляется сигналами "ПР" и "ПР 2" припрмощи схемы 242 упрлвления входнымкоммутатором 240 данных, При "1 Р"=0и "ПР 2"=0 на информационный входвходйого регистра 243 данных поступает сигнал центральной сварочнойванны, при "ПР 1"=0 "ПР 2"=1 - сигнал"1" - сигнал светового пера.Запись и считывание информации вблоке 22 формирования иэображениясварного шва осуществляется по управляющим сигналам с триггера 250, навход которого поступает сигнал кадровой синхронизации,Блок 23 формирования иэображенийсварочной ванны работает следующимобразом.Сигнал запуска микрорастра по горизонтали, поступающий на вход 54блока 23 формирования изображенийсварочной ванны (фиг,б) с блока 27перемещения сварочной ванны, устанавливает триггер 252(1) запуска микрорастра по горизонтали в единичноесостояние; Высокий потенциал на прямом выходе триггера 252(1) запускамикрорастра по горизонтали открываетэлемент И 251(1), через который .натактовый вход счетчика 253(1) горизонтальной дискретизации микрорастрапоступают импульсы частотой 8 мГц.Точно так же по сигналу запуска микрорастра по вертикали с помощью триггера 252(2) запуска микрорастра повертикали и элемента И 251(2) натактовый вход счетчика 254 вертикальной дискретизации микрорастра пропускается частота строчной разверткителевизионного дисллея Г . По окончании каждого цикла работы счетчиков253(1) и 254(2) горизонтальной и вертикальной дискретизации микрорастратриггеры 252(1)и 253(1) запуска микрорастра по горизонтали и вертикалиустанавливаются в исходное состояние.В следующем кадре процесс возобновляется. Выходы счетчиков 253(1) и5 О 5 20 25 ЗО 35 40 45 50 254(1) горизонтальнбй и вертикальной дискретизации микрорастра подключены к входам формирователя 255 изображений сварочной ванны, разделки кромок и центра сварочной ванны, который представляет собой комбинационную схему или может быть выполнен с применением постоянных запоминающих устройств, предназначенную для Формирования изображений 4-х концентрических окружностей "Круг 1 - Круг 4", имитирующих сварочную ванну, а также формирования изображения разделки кромок в вице трех линий и выработки сигнала центра имитируемой сварочной ванны (центра микрорастра), Как видно из фиг. 7, окружности "Круг 1 Круг 4" на экране телевизионного дисплея аппроксимируются ступенчатыми линиями, причем точность аппроксимации определяется частотой дискретизации по горизонтали и вертикали,Блок 24 формирования изображения искр работает следующим образом.Блок 24 формирования изображения искр (фиг, 8) формирует искры, случайным образом разлетающиеся от центра сварочной ванны. Радиус разлета искр определяется размерами микро- растра, Поскольку модуль счета счетчика 256(1) положения. искр равен шестнадцати, то изображение искры высвечивается на экране телевизионного Дисплея дискретно шестнадцать раз в процессе ее движения по соответствующей траектории. Выбор одной из двенадцати возможных траекторий полета искры осуществляется при помощи генератора 257(1) псевдослучайной последовательности импульсов.Узел 258(1) формирования траектории движения искр осуществляет Формирование возможных траекторий разлета искр в микрорастре. За счет подключения старших разрядов счетчиков 235 и 236 горизонтальной и вертикальной дискретизации микрорастра к первым входам элементов совпадения узла 258 формирования траектории движения искр, а вторых входов этих элементов - к счетчику 256(1) положения искр, удается формировать сигналы горизонтальной и вертикальной полос, движущихся от осей микрорастра к его границам, Подвижные знакоместа для искр, перемещающиеся по горизонтальным, вертикальным и диагональным траекториям, формируются соответственно на элементах И-ПЕ, Затем эти сигналы, объединяются по ИЛИ на соответствующем элементе ИЛИ узла 258(1) формирования траектории движения искр. Выход элемента ИЛИ является выходом узла 258(1) формирования траектории движения искр. На Фиг.9 представлен микрорастр, иллюстрирующий все двенадцать возможных траекторий движения искр, В верхнем левом квадрате микрорастра штриховыми линиями иллюстрируются движущиеся полосы, а стрелками - направления их движения. Очевидно, что на пересечении этих полос получается подвижное знакоместо, которое перемещается по диагонали. По горизонтальным и вертикальным траекториям движутся знакоместа, получаемые на пересечении подвижной и неподвижной полос (на фиг.9 заштрихованные квадраты), Все приведенные на Фиг,9 знакоместа соответствуют одному и тому же состоянию счетчика 256(1) положения искр. Переключатель Я 2 осуществляет управление отображением искр, т,е, появлением их на экране телевизионного дисплея в режиме обучения сварке "Сварка". Выходной сигнал изображения искр узла 258(1) формирования траектории движения искр через переключатель Я 2 поступает на один из входов сумматора 259(1), на остальные входы которого поступают видеосигналы изображения сварочной ванны "Круг 1 Круг 4", видеосигналы разделки кромок "Разд.кр." и сварного шва "Шов", а также строчные ССИ и кадровые КСИ синхронизирующие импульсы. Сумматор 259(1) представляет собой видеосмеситель, формирующий полный видеосигнал, имитирующий на экране телевизионного дисплея визуальную обстановку, характерную для реального процесса сварки,С выхода 74 блока 24 Формированияиэображения искр полный видеосигналпоступает на второй вход 145 коммутатора 36,Усилитель 260(1) с управляемымкоэффициентом усиления осуществляетуправление амплитудой яркостного видеосигнала сварочной ванны, пропорциональной уровню напряжения, соот:ветствующему температуре ванны. Управляющее напряжение поступает с выхода 109 блока 29 моделирования теп.-. лового баланса на вход 63 блока 24 формирования изображения искр, пройамплитудного детектора 268, величина постоянного напряжения на выходе которого будет определять величину длины дугового промежутка, С уменьшением величины длины дугового промежутка. величина напряжения на выходе амплитудного детектора 268 будет возрастать и наоборот.Блок 25 вьщеления сигналов ошибки является основным звеном системы автоматического управления движением изображения сварочнойванны по экрану телевизионного дисплея в режиме работы сварочного тренажера "Сварка".При приближении приемного элемента 345, оснащенного Фокусирующей системой вьщеления одной строки телевизионного растра, к плоскости экрана телевизионного дисплея приемный элемент 345 воспринимает оптический сигнал, соответствующий во времени попаданию светового пятна от экрана в поле зрения приемного элемента 345.Этот сигнал, преобразованный в электрическую форму представления, усиливается усилителем 264 и попадает на вход компаратора 267, который вьщеляет полезный сигнал на фоне помех.Положительный импульс с выхода компаратора 267 поступает через элемент И-НЕ 265(1) во время прямого хода строчной развертки на входы линий задержек горизонтального 269 и вертикального 270 каналов, а также через линию задержки 269 горизонтального канала на выход82 блока 25 вьщеления сигналов ошибки. Импульс, формируемый компаратором 267, запаздывает относительно момента появления электронного луча электронно-лучевой трубки телевизионного дисплея под оптической осью приемного элемента 345,Запаздывание возникает из-за инерционности возбуждения люминофора экрана, а также вследствие задержекраспространения принятого сигнала всоединительных, усилительных и формирующих цепях, Линии задержки горизонтального 269 и вертикального 270каналов осуществляют запаздываниевходного сигнала светового пера навремя, составляющее совместно со временем запаздывания длительность одной телевизионной строки. Таким образом импульсы, появляющиеся на выходах линий задержки горизонтального269 и вертикального 270 каналов, совпадают с моментом времени прохождения 31 1441446дя через электронный ключ 261 в режиме "Сварка", поступает на управляю -щий вход усилителя 260(1) с управляемым коэффициентом усиления, Чем боль 5ше уровень управляющего напряжения,тем больше уровень яркостного сигналана выходе усилителя 260(1) с управ-.ляемым коэффициентом усиления, чтосоответствует разогреву ванны в 10реальном сварочном процессе и увеличению яркости изображения ванны наэкране телевизионного дисплея, В режиме работы тренажера "Слежение" спомощью электронного ключа 261 управляющее напряжение не поступает наусилитель 260 с управляемым коэффициентом усиления, на его вход спомощью переключателя Б 2.1 поступаетлишь сигнал "Круг 1", соответствующий наименьшему диаметру изображениясварочной ванны и имеющий постояннуюамплитуду на выходе усилителя 260с управляемым коэффициентом усиления,Особенностью усилителя 260( ) с уп-.равляемым коэффициентом усиления является наличие на его информационныхвходах резистивной матрицы, величинарезисторов которой подобрана такимобразом, что яркость изображения кругов "Круг 1 - Круг 4" на экране телевизионного дисплея убывает с увеличением номера круга.Счетчик-делитель 262(1) на трии элемент И 263(1) осуществляют про,пускание импульсов с частотой Рр/3во время кадрового синхронизирующегоимпульса на излучающие элементы 344датчика длины дугового промежутка.Во время основного хода телевизионной развертки импульсы не поступаютна излучающие элементы 344, что увеличивает чувствительность приемногоэлемента 345 светового пера,Блок 25 выделения сигналов ошибки 4 ц(фиг. 10) работает следующим образом.В блоке 25 вьщеления сигналовошибки производится определение текущей длины дугового промежутка. Вовремя кадрового синхронизирующего 50импульса приемный элемент 345 принимает отраженные от экрана телевизионного дисплея оптические сигналы счастотой Г р /3, преобразует их вэлектрическую форму представления. 55Эти. сигналы, усиленные по амплитудеусилителем 264, поступают через элемент И - НЕ 265( ) во время кадровогосинхронизирующего импульса на вход33 сигнала с выхода компаратора 323 обрыва дуги, который определяет, находится ли общая длина дугового промежутка в установленных пределах. Входной сигнал с входа 288 разрешаетпрохождение импульсов с частотой4 мГц с входа 290 узла 273 определения величины рассогласования и управления перемещением изображения сварочной ванны через третий элемент Ина вычитающий вход реверсивного счетчика этого узла. Чем больше рассогласование между временем поступлениясигнала светового пера и сигналацентра иэображения сварочной ванны,тем больше импульсов с частотой 4 мГцпоступит на вычитающий вход реверсивного счетчика, Во время кадровогосинхронизирующего импульса с входа286 узла 273 определения величинырассогласования и управления перемещением изображения сварочной ванныстрочные синхронизирующие импульсыпоступают через четвертый элемент Ина суммирующий вход реверсивногосчетчика, а также на вторые входыпервого и второго элементов И. Этиже импульсы в зависимости от знакарассогласования поступают через первый или второй элементы И на выход283 или 284 узла 273 определения величины рассогласования и управленияперемещением изображения сварочнойванны. Эти управляющие импульсы черезвыходы 81(1) или 81(2) поступают насуммирующий или вычитающий вход ( хили "-х") счетчика 301 положениямикрорастра по горизонтали блока 27перемещения сварочной ванны и управляют перемещением изображения сварочной ванны по горизонтали, При достижении нулевого состояния во всех разрядах реверсивного счетчика элементИЛИ-НЕ выработает управляющий сигнал,запрещающий прохождение строчныхсинхронизирующих импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика ина выходы 283 или 284 узла 273 опре-,деления величины рассогласования иуправления перемещением изображениясварочной ванны по горизонтали, Еслиза время кадрового синхронизирующегоимпульса не успеет реверсивный счетчик обнулиться, его обнуление производится задним фронтом кадрового синхронизирующего импульса. В следующемкадре процесс . возобновляется в тойже последовательности. При отсутст 441446 34 электронного луча электронно-лучевойтрубки под осью приемного элемента345 в следующей строке, что несущественно, поскольку в блоке 25 выделения сигналов ошибки осщуествляетсяраздельная обработка сигналов по координатам Х и У.Выходной сигнал линии задержки269 горизонтального канала поступает 10на вход 277 узла 271 горизонтальнойобработки принятого световым перомсигнала, а точнее, на информационныйвход первого Р-триггера. На.информационный вход второго Р-триггера узла 15271 горизонтальной обработки поступает дидеосигнал центра изображениясварочной ванны по горизонтали. Узел271 горизонтальной обработки определяет временное рассогласование между 20моментом появления сигнала световогопера и моментом появления сигналаизображения сварочной ванны по горизонтали, Такой сигнал рассогласования формируется на выходе схемы срав бкения узла 27 горизонтальной обработки, входы которой подключены к выходам первого и второго Р-триггеровэтого узла. Выходы первого и второгоР-триггеров также подключены к входам ВЯ-триггера узла 27 горизонтальной обработки,на выходах 281 и 282которого формируется сигнал, определяющий знак рассогласования, Такимобразом; разница во времени междусрабатываниями первого и второго Ртриггеров определяет рассогласованиемежду поступлением сигнала световогопера и сигнала центра изображениясварочной ванны по горизонтали, а 40очередность их поступления фиксируется ВЯ-триггером, который определяетзнак рассогласования, Два Р-триггераустанавливаются в исходное состояниекадровым синхроимпульсом, 45Выходной сигнал схемы сравненияс выхода 280 узла 271 горизонтальнойобработки поступает на первый входэлемента И-НЕ 265(3), на второй входкоторого поступает управляющий сигнал с выхода компаратора 323 обрывадуги блока 28 контроля. Выходной сигнал с выхода 280 узла 27 горизонтальной обработки может пройти черезэлемент И-НЕ 265(3) на вход 288 узла273 определения величины рассогласования и управления перемещением изображения сварочной ванны по горизонтали только при наличии управляющего35 1441 вии рассогласования между моментомпоступления сигнала светового пераи сигнала центра изображения сварочной ванны на выходы 8)(1) и 81(2)не будут поступать управляющие импульсы, Путем выбора в качестве управляющих импульсов достаточно низкочастотных строчных синхронизирующихимпульсов удается имитировать инерционность сварочной ванны при перемещении ее изображения по ,экрану телевизионного дисплея с ограниченнойскоростью, что приближает. условияимитации сварки к реальным условиямсварочного процесса.Узел 272 вертикальной обработкии узел 273 определения величины рассогласования и управления перемещением изображения сварочной ванны по 2вертикали собраны по идентичным схемам, что и соответствующие узлы горизонтального канала обработки, и работают аналогичным образом.Выходные импульсы с узлов 273 и274 определения величины рассогласования и управления перемещением изображения сварочной ванны по горизонтали и по вертикали поступают на входы цифроаналоговых преобразователей,которые преобразуют число импульсов,поступивших на выходы 81(1) - 81(4)блока 25 выделения сигналов ошибкив аналоговые сигналы скорости перемещения конца имитатора ручного инструмента относительно центра изображения сварочной ванны. Чем на большеерасстояние переместится конец имитатора ручного инструмента (приемныйэлемент 345 светового пера) за одинкадр от центра изображения сварочнойванны, тем больше импульсов управления поступит на выходы 81 блока 10для того, чтобы переместить изображение сварочной ванны под центр приемного элемента 345 светового пера. Та-.ким образом, число импульсов на выходах 81 является численным выражениемскорости перемещения конца имитатораручного инструмента по горизонталии по вертикали. Функциональный преобразователь 276 производит вычислениеаналогового напряжения, величина которого пропорциональна скорости сварки и которое через выход 84 блока 25поступает в блок 29 моделированиятеплового баланса,Таким образом, блок 25 выделениясигналов ошибки определяет рассоглаПоложение изображения сварочнойванны на экране телевизионного дисплея определяется состоянием ревер-ЭО сивных счетчиков 301 и 302 положения микрорастра по горизонтали и повертикали блока 27 перемещения сварочной ванны. Изменяя состояние этихсчетчиков, а точнее, подавая на их35 суммирующие или вычитающие входы импульсы, получим перемещение изображения сварочной ванны на плоскости экрана телевизионного дисплея, Скоростьперемещения изображения сварочной40 ванны определяется частотой импульсов, поступающих на входы счетчиков301 и 302 положения микрорастра погоризонтали и по вертикали, Таким образом, комбинируя подачу входных им 4 Б пульсов на входы этих счетчиков,получаем перемещение изображения сварочной ванны по необходимому закону,Скорость перемещения изображениясварочной ванны по горизонтали определяется частотой управляемого генератора 296(1), а по вертикали - частотой управляемого генератора 296(2).Регулировка частоты этих управляемыхгенераторов осуществляется с помощьюбб потенциометров В 1 и В 2. Изменяя частоту управляемого генератора 296(3)с помощью потенциометра ВЗ, можно регулировать ширину и шаг движения.изображения сварочной ванны,446 . 36сование между моментом поступлениясигнала светового пера и моментомпоступления сигнала центра изображения сварочной ванны и формирует сиг;налы, управляющие перемещением изображения сварочной ванны и формируетсигналы, управляющие перемещениемизображения сварочной ванны по экранутелевизионного дисплея таким образом,чтобы сделать это рассогласованиевозможно меньшим, т.е. изображениесварочной ванны перемещается по экрану, стремясь оказаться под центромприемного элемента 345 светового пера.Блбк 26 генераторов. работает следующим образом,Блок 26 генераторов (фиг. 11) формирует на экране телевизионного дисО плея возможные траектории движениясварочной ванны, соответствующие различным типам "почерка" сварщика,представленным на фиг. 12.Принцип работы блока 26 генерато 25 ров заключается в следующем.Изобретение относится к средствам обучения обращению с инструментом и может быть использовано в качестве технического средства для обучения приемам и навыкам ручной и полуавтоматической электросварки при горизонтальном, вертикальном и потолочном видах шва, а также для проведения допускного контроля сварщиков во всех О отраслях народного хозяйства, где используется сварка.Цель изобретения - повышение эфэфективности и расширение функциональных возможностей тренажера в час ти большего разнообразия приемов сварки и воэможности группового обучения.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого Тренажера; на фиг. 2 - схема 20 центрального поста сварщика; на фиг, 3 - схема поста сварщика; на фиг.4 - одна из возможных схем реализации блока синхронизации; на фиг.5 одна из возможных схем реализации 25 блока формирования изображения, сварного шва; на фиг. 6 - одна иэ возможных схем реализации блока формирования изображения сварочной ванны; на фиг.7 - схема, иллюстрируйщая принцип 30 формирования изображения сварочной ванны на экране телевизионного дисплея; на фиг. 8 - одна из возможных схем реализации блока формирования изображения искр; на фиг. 9 в . схема, иллюстрирующая принцип формирования изображения искр на экране телеви- . зионного дисплея; на фиг, 10 - одна из возможных схем реализации блока выделения сигналов ошибки; на фиг.11 40 одна из возможных схем реализации блока генераторов; на фиг. 12 - возможные траектории движения сварочной ванны; на фиг. 13 - одна из. возможных схем реализации блока перемещения сварочной ванны; на фиг.14 одна иэ возможных траекторий по экрану телевизионного дисплея; на фиг.15 - одна иэ возможных схем реализации блока контроля; на фиг. 16 - одна из возможных схем реализации узла формирования сигнала ошибки по слежению; на фиг. 17 - одна из возможных схем реализации блока моделирования теплового баланса; на фиг. 18 - конструк ция имитатора ручного инструмента для сварки штучным электродом; на фиг.9- то же, для сварки электродной проволокой в среде защитных газов; на фиг.20 - одна из возможных схем реализации задатчика условий; на фиг. 21 одна из возможных схем реализацииузла задания параметров; на фиг.22одна из возможных схем реализацииузла задания номера поста сварщика;на фиг. 23 - одна иэ возможных схемреализации блока сопряжения; нафиг. 24 - пример реализации схемыдисплейного модуля; на фиг. 25 - одна из возможных схем реализации б.ока положения сварочной ванны; нафиг, 26 - одна из возможных схем реализации блока изображения сварочнойванны и длины дуги; на фиг, 27 - одна иэ возможных схем реализации блока смесителей; на фиг. 28 - одна извозможных схем реализации блока управления; на фиг. 29 - пример реализации схемы узла подсчета ошибок; нафиг, 30 - пример реализации схемыблока перемещения мишени; на фиг.31 -пример реализации схемы блока формирования изображения мишени,Предлагаемый тренажер для группо-вого обучения сварщиков (фиг.1) со-,держит центральный пост 1 сварщика,п постов 2 сварщика, выходы 3 и 4сигналов кадровой и строчной синхронизации центрального поста сварщика,выходы 5 и 6 сигналов первой и второйопорных частот центрального постасварщика, выход 7 сигналов дискретизации центрального поста сварщика,полюса 8,9 и 10 сигналов адресации,информации и управления центральногопоста сварщика, вход 1 центральногопоста сварщика, входы 12-16 сигналовкадровой, строчной синхронизации,первой, второй опорных частот и диск"ретиэации поста сварщика, полюса 17,18 и 19 сигналов адресации, информации и управления и выход 20 постасварщика.Центральный пост сварщика (фиг,2)содержит блок 21 синхронизации, блок22 формирования изображения сварногошва, блок 23 формирования изображения сварочной ванны, блок 24 формирования иэображения искр, блок 25 выде -ления сигналов ошибки, блок 26 генераторов, блок 27 перемещения сварочной ванны, блок 28 контроля, блок 29моделирования теплового баланса, имитатор 30 ручного инструмента, электроакустический преобразователь 31,задатчик.32 условий, блок 33 сопряжения, магнитофон 34, блок 35 имитацииРассмотрим работу блока 26 при формировании траекторий движения изображения сварочной ванны по прямой линии. Переключатель 8 3 находится в замкнутом положении, переключатель Я 4 - в положении 1. В таком положении переключателей электронный ключ 297(1) находится в открытом состоянии за счет наличия низкого потенциа ла на его управляющем входе, Электронные ключи 297(2), 297(3) находятся в закрытом состоянии за счет наличия высокого потенциала на их управляющих входах. Таким образом, управляю щие импульсы поступают на выход 85(1) блока 26 генераторов, что позволяет перемещать сварочную ванну по горизонтали,1 20Рассмотрим работу блока 26 при формировании траекторий движения изображения сварочной ванны по пилообразной траектории (фиг, 12 б), Переключатели 8 3 находятся в прежнем положе нии, а переключатель Я 4 - в положееии 2. Как и ранее, электронный ключ 297(1) находится в открытом состоянии и на выходе 85(1) постоянно присутствуют управляющие сигналы движения 30 изображения сварочной ванны по горизонтали. На управляющие входы электронных ключей 297(2) и 297(3) поступают сигналы с управляемого генератора 296(3), которые открывают попеременно электронные ключи 297(2) и 297(4), за счет чего на выходах 85(2) и 85(3) попеременно будут присутствовать управляющие сигналы с выхода управляемого генератора 296(2) пере мещения иэображения сварочной ванны по вертикали, Управляющие сигналы на выходах 85(2) и 85(3) блока 26 формирования траекторий движения сварочной ванны будут перемещать ее изобра жение вниз-вверх и, тем самым, обеспечивать ее пилообразное перемещение по экрану телевизионного дисплея. Для нормальной работы блока 26 генераторов частота генерации управляемого 50 генератора 296(3) должна выбираться намного ниже частот генерации управляемых генераторов 296(1) и 296(2),Аналогичным образом формируются траектории движения изображения сварочной ванны по экрану телевизионного дисплея типа "меандр" и "трапеция",Блок 27 перемещения сварочной ванны (фиг,13) работает следующим образом.Основной функцией блока 27 перемещения сварочной ванны является запуск микрорастра и его перемещениепо экрану телевизионного дисплея.Сигналы запуска микрорастра по горизонтали "М," и вертикали "И " возникают лишь в момент сравнения текущего адреса движущегося луча и содержимого счетчиков 301(1) и 302(1) положения микрорастра по вертикали игоризонтали, Таким образом, положениемикрорастра .на телевизионном растреопределяется числами, записанными всчетчиках 301(1) и 302(1) положениямикрорастра по вертикали и горизонтали. Когда переключатель 306 режимовработ находится в положении "Сварка",перемещением микрорастра по экранув зависимости от положения имитатораручного инструмента управляет блок 25выделения сигналов ошибки. В режиме"Х ; У , У происходит изменение состояния одного из триггеров309(1) или 309(2),выходы которыхуправляют работой коммутатора 36,который коммутирует входы 86 такимобразом, чтобы обеспечить автомати-.чески поворот траектории движениясварочной ванны на телевизионном экране, Пример траектории движения сварочной ванны на телевизионном экранеприведен на фиг. 14. Цифрами 00 - 1обозначены состояние триггеров 309(1)и 309(2), соответствующие данным уча-,.сткам траектории.Блок 28 контроля (фиг.5) работает следующим образом,Схема 325 формирования сигналаошибки по слежению ( фиг, 16) работает следующим образом.В исходном состоянии в двухразрядном двоичном счетчике 329 записанодвоичное число 10. При этом на входахэлемента И-НЕ 328 присутствует код 11.Логический нуль на выходе элементаИ-НЕ 328 запрещает прохождение кадровых синхронизирующих импульсов с входа 102 схемы 325 формирования сигналаошибки по слежению через второй элемент И 327 на счетный вход 331 двух44446 50 разрядного двоичного счетчика 329.Такое состояние является устойчивым,Если н течение какого-либо из кадровпроисходит совмещение (совпадение) вовремечки сигнала светового пера и видеосигнала изображения сварочной ванны, то на выходе первого элементаИ 326 образуется импульс, устанавливающий двухразрядный двоичный счетчик 329 в состояние 00, На выходеэлемента И-НЕ 328 появится сигнал логической единицы, разрешающий прохождение кадровых синхронизирующихимпульсов на счетный вход 331 двухразрядного двоичного счетчика 329 ивыключающий электронный ключ 314(3)блока 28 контроля. Кадровый синхроимпульс, следующий в конце данногокадра, установит двухразрядный двоичный счетчик 329 в состояние 01 (00на входах элемента И-НЕ 328). Еслив течение следующего кадра имеет место совпадение сигналов светового пера и изображения сварочной ванны, 25двухразрядный двоичный счетчик 329сбрасывается в состояние 00 и процессповторяется. Так продолжается до техпор, пока какой-либо из кадров совпадения не будет отсутствовать. В таком 30случае следующий за этим кадром кадровый синхронизирующий импульс переведет двухразрядный двоичный счетчик329 из состояния 01 в состояние 10,которое является исходным состояниемсхемы 325 формирования сигнала ошибки по слежению. После возврата висходное состояние схема готова к выработке очередного сигнала совпаде-нияПри несовпадении во времени сигнала светового пера и видеосигналаизображения сварочной ванны (ошибкапо слежению ) логический нуль на выходе элемента И-НЕ 328 открывает электронный ключ 314(3) блока 28 контроля, и импульсы с выхода перестраивае-мого генератора 312(3) поступают навход счетчика 315(3) числа ошибокпо слежению блока 28 контроля. Поскольку изображение сварочной ванны формируетсяс помощью восьми окружностей различного диаметра, то с помощью переключателей Б 5.1 Я 5.4 можно регулировать чувствительность по слежению для сварщиков различной квалификации.Остальные узлы и элементы блока контроля работают следующим образом. 40УПри нажатии кнопки "Пуск"3 секундные импульсы с выхода генератора 31 секундных импульсов поступают на счетчик 315(7) времени сеанса сварки, который фиксирует полное время имитации сварки. Эти же секундные импульсы будут поступать через электронный ключ 314(5) на счетчик 315(5) времени простоя, если обучаемый не возбудит имитируемую дугу, момент возбуждения которой фиксируется компаратором 323 обрыва дуги, который вырабатывает соответствующий сигнал на управляющий вход электронного ключа 319(5). Если при возбуждении дуги обучаемый не выдержал самый минимальный предел допустимой длины дугового промежутка, что соответствует привару электрода к изделию в реальных условиях, сработает компаратор 324 привара имитатора электрода,выходной сигнал которого разрешит прохождение секундных импульсов через электронный ключ 314(7) на вход счетчика 315(8) времени привара имитатара ручного инструмента к имитатору объекта тренажа.Если процесс возбуждения дуги прошел нормально и обучаемый выдерживает основные контролируемые параметры имитируемого сварочного процесса в пределах, установленных заранее в схемах 320, - 322(1) формирования сигналов ошибок, то сигнал на выходе элемента И 313(1 ) разрешит прохождение секундных импульсов через электронный ключ 314(6) на вход счетчика 315(6) рабочего времени. Под рабочим временем подразумевается время, в течение которого ни один из контролируемых параметров имитируемого сварочного процесса не превысил своих допустимых пределов. Звуковой генератор 318(1) сигналов тревоги и звукового сопровождения будет вырабатывать шумоподобный звуковой сигнал нормального сварочного процесса, который будет поступать на выход 04 блока 28 контроля, Схема 319(1) управления моторным приводом имитации плавления электрода произведет запуск двигателя перемещения имитатора электрода, скорость перемещения которого будет управляться сигналом, поступающим на вход 96 блока 28 контроля,Если адин или несколько контролируемых параметров имитируемого сварочного процесса не будут выдержи-, 4 1441446 42ваться в допустимых пределах, соот:ветственно сработают схемы формирования сигнала ошибки по тому или иному контролируемому параметру, выходные сигналы которых разрешат прохождение звуковых сгналов тревоги на выход 104 блока 28 контроля с выходазвукового генератора 318(1) сигналовтревоги и звукового сопровождения,а также разрешает прохождение выходных импульсов с перестраиваемь 1 х генераторов 312 - 312(4) на входысчетчиков числа ошибок по тепловомурежиму сварочной ванны 315(1), длинедугового промежутка 315( 2), слежению315(3) и углу наклона имитатора ручного инструмента 315(4). С помощьюпотенциометров В 6-В 9 можно регулировать частоту фиксации ошибок по контролируемым параметрам,Задатчик 32 условий (фиг. 20) работает следующим образом, Рассмотримвначале работу отдельных узлов, входящих в состав эадатчика 32 условий.Узел 347 задания параметров рабо-.тает следующим образом. Инструкторпереключателем Б.1,Б 13 набираетзначение параметра. Предположим, чтосодержимое счетчика 353 и номер положения переключателя не совпадают, Приэтом элемент И 352 открыт и йа входсчетчика 353 поступают импульсы свхода 115. Содержимое счетчика изменяется до тех пор, пока содержимоесчетчика 353, сдешифрированное с инверсией дешифратором 354, не сравнится с номером положения переключателя Я 12 или Я 13. При этом элементИ 352 запирается и содержимое счетчика 353 не изменяется до тех пор,пока не изменится номер положенияпереключателя Я 12 или Я 13. Такимобразом, на выходах счетчиков 353будет цифровое значение задаваемыхпараметров, например минимальноеи максимальное значение длины дугового промежутка, при котором возможно нормальное ведениЕ сварочного процесса.Узел 348 задания номера постасварщика работает аналогично и на выходе счетчика 356 находится код номера поста сварщика, установленногопереключателем Я 14.В буферном регистре 349 организуется запоминание и передача на выход128 преобразованной информации с входов 120 и 121 и информации с входов 122, 123, 35(1) - 351(3) ио соответствующему сигналу логической единицына выходах 127(1) - 127(6) сдвигающего регистра 350, а также запоминание 5и передача информации на выход 28 свхода 118 по синхронизирующим сигналам с входа 116 и при положении переключателя Я 6 в положении 1, соответствующем воспроизведению;информациис магнитофона.В сдвигающем регистре 350 организуются следующие режимы работы. Допустим, переключатель Я 5 - в положении 1 (передача информации к постам сварщиков), Я 6 - в положении О,Б 7 - положении 1 (начальная установка), При нажатии кнопки "Кн 1" логическая единица поочередно появляетсяна выходах 127(1) - 127(3), при этомв буферном регистре 349 происходитзапоминание информации с Входом351(1) и 351(3). При .переводе переключателя Б 7 в положение 2 (режим 25 "Сварка) логическая единица не появляется на выходах 127(1) - 127(8),в положение 3 (режим "Программноеобучение" ) логическая единица поочередно появляется на выходах 27(4)127(5), в положение 4 (режим "Слежение") логическая единица поочереднопоявляется на выходах 127(4) - 127(6).При этом при появлении логическойединицы на выходах 127(4) - 127(6)на выход 128 поступает информация с .входов 122, 123 и 120, 121. При переводе переключателя Я 5 в положение 2(прием информации от постов сварщика)логическая единица появляется на 4 О выходах 127(1) - 127(8). При переводе переключателя Я 6 в положение 1(обучение по библиотеке образцовыхсварочных процессов) и если переключатель Б 7 находится в положении 4,логическая единица появляется на выходах 127(4) и 127(6) по сигналамс входов 116 и 117. При переводе переключателя Б 6 в положение 2 (запись сварочного процесса) и нахожде нии переключателя Я 7 в положении 4логическая единица появляется на выходах 127(4) - 127(6) по сигналу свхода 119 и при появлении логическойединицы на одном из выходов 27(4)127(6) выдается синхросигнал на выход 124. Синхронизирующий сигнал также появляется на выходе 29(1) при каждомизменении состояния одного из выходов 127(1) - 127(8),Переключатель Я 8 определяет видпередачи информации к постам сварщи 5ков, Если Я 8 замкнут, то информация,находящаяся на выходе 128, воспринимается всеми постами, в противномслучае она воспринимается толькотем постом, номер которого задан на 10выходах 127(9) - 127(12).При замыкании переключателя Я 9происходит подключение к входу телевизионного дисплея центрального поста сварщика полного сигнала изображения того поста сварщика, номер которого указан в узле 348,При замыкании переключателя Я Она экран телевизионного дисплея центрального поста выводятся сообщения 20об ошибках, допущенных при работе напосту, определяемом узлом 348. На экране телевизионного дисплея постасварщика также выводятся сообщенияоб ошибках. 25При замыкании Я 11 экран телевизионного дисплея центрального постаготов к работе в качестве имитатораобъекта тренажера.Блок 33 сопряжения работает следующим образом. При записи информации на магнитофон поступившая на вход 135 по сигналу на выходе 133 информация запоминается в сдвигающем регистре в канале вывода 358. Запоминается по этому сигналу в признак с входа 134 в блоке 359 синхронизации. При этом снимается сигнал готовности с выхода 137, 40 и на аналоговый выход 132 поступают два импульса частотой Р/32, если на идентифицирующем входе 134 была логическая единица и один импульс той же частоты, если признак идентификации был в виде логического нуля. Далее на аналоговом выходе 132 появляются импульсы частотой Р/8 или Р/16 в зависимости от состояния старшего разряда сдвигающего регистра канала вывода, Если в этом разряде логическая единица, то на выход 132 поступает импульс частотой Г/8, а при логическом нуле - Р/16. После того, как будет записана вся информация, выставляется сигнал готовности на выхо- де 137 и устройство 33 готово к приему нового байта информации. Блок 359 синхронизации и блок 360 коммутации обеспечивают правильную работу каналавывода,При воспроизведении информации смагнитофона, сигналы которой поступаютна аналоговый вход 131, канал 361ввода при поступлении на его вход131 двух импульсов частотой Г/32 выставляет на идентифицирующем выходе139 уровень логической единицы и переходит в состояние готовности приемабайта информации, При.поступлении импульса частотой Г/16 на вход 131 ввыходной регистр в младший разрядзаписывается логический ноль, при поступлении следующего импульса на вход131 информация в этом регистре сдвигается на один разряд вправо и вмладший разряд выходного регистра записывается логическая единица, если навходе 131 импульс частотой Г/8, илилогический ноль при наличии импульсачастотой Р/16. После того, как канал361 ввода принял байт информации, навыходе 138 появляется синхросигнал,при котором происходит считывание информации с выходов 139 и 140 устройства 33 сопряжения,Коммутатор 36 работает следующимобразом,При входной комбинации "00" навходе 144 вход 146 подсоединяется квыходу 148, при "10" к выходу 148подсоединяется вход 147, при "11"вход 145,Дисллейный модуль 37 работает следующим образом, При переводе переключателя Я 5 в задатчике 32 в поло -жение 2, соответствующее приему информации от поста сварщика, по каждому синхросигналу на входе 152(2 )происходит запись информации с входа151 по адресу, определяемому комбинацией на входе 150 в оперативно-запоминающее устройство 370, При отсутствии приема информации адресоперативно-запоминающего устройства370 определяется состоянием счетчика367, так как комбинационная схема363 выдает такой сигнал, по которомукоммутатор 362 переключает адресныевходы оперативно-запоминающего устройства к выходам счетчика 367. Комбинационная схема 368 вьщает сигналуправления для выборки из постоянного запоминающего устройства 373 текста или из постоянного запоминающегоустройства 372 цифр, По сигналу свыхода счетчика 364 происходит запись кода с выходов этих устройств в сдвигающий регистр 374 и при наличии в старшем . его разряда логической единицы происходит подсветка телевизионного луча. Содержимое регистра 374 сдвигается вправо на один разряд по .каждому импульсу на входе 49(1), После сдвига всей информации в регистр 374 вновь записывается кодовая комбинация с постоянного запоминающего устройства 372 цифр или с 373 знаков, Адрес считываемой ячейки последнего определяется содержимым счетчиков 365-367, а адрес считываемой ячейки постоянного запоминающего устройства 372 цифр - кодовой комбинацией цифры, записанной в старшие или в младшие разряды ячейки оперативно-запоминающего устройства 370, выбираемой коммутатором 371 по состоянию триггера 369, и содержимым счетчика 366 строк в растре. Смеси- тель 375 формирует полный видеосигнал.Таким образом, дисплейный модуль 37 формирует на телевизионном экране изображение, определяемое содержимым ячеек постоянного запоминающего устройства 373 текста и оперативно-запоминающего устройства 370, в котором записана информация о результатах работы постов сварщиков.Блок 54(х) положения сварочной ванны работает следующим образом, Сигналы запуска микрорастра по вертикали и горизонтали на выходах схем И 304(+2) и 304(х+3) появляются лишь в те моменты времени, когда текущее положение телевизионного луча по горизонтали и вертикали сравнивается с содержимым счетчиков 301( д+ +1) и 302(+2), Содержимое этих счетчиков изменяется подачей на их суммирующие или вычитающие входЫ импульсов с выхода 81 блока 25(1) выделения сигналов ошибки.1Блок 155 иэображения сварочной ванны и длины дуги работает таким же образом, как и блок 23 изображения с той лишь разницей, что формирователь 377 вырабатывает, кроме того, еще сигналы, формирующие на телевизионном экране полочку и стрелку, направление которой по отношению к формируемой полочке определяется сигналом на входе 166 блока 155. Блок 156 смесителей формируетизображение искр, случайным образомразлетающихся от центра имитируемойсварочной ванны,и сигнал излучениядатчика длины дугового промежуткатаким же образом, как и описанныйвыше блок 24 формирования изображения искр. На выходе сумматора 378(х)0 формируется полный видеосигнал. Вэтом случае на его входы поступаютсигналы кадровой и строчной синхронизации, изображения шва, разделкикромок, имитируемой сварочной ванны15 (ее размеры и яркость изменяются взависимости от сигнала температурыванны, поступающего на вход 183 блока 156 и управляющего коэффициентомпередачи усилителя 260(+1), изобра 20 жения искр, иэображения длины дуги.изображения мишени (ее размеры и яркость также изменяются в зависимостиот сигнала температуры мишени),Блок 157(1) работает следующим об 25 разом,Если на входе 208(2) находитсяуровень логической единицы или этотуровень находится на выходе дешифратора 384(1) или входе 208(6), блок30 157(1) готов к работе с центральнымпостом 1 сварщика дпя приема от него информации. При этом при наличии логической единицы на входе 20(1) происходит запись с входа 209 в регистр380(2), на входе 210(2) - в регистр380(1 ), на входе 210(3) - в регистр380(3), на входе 210(6 ) - в регистр387( ). Таким образом, в этих регистрах будут находится соответствующие40 значения параметров, задаваемые в задатчике 32 условий, При наличии логической единицы на входах 20(4) и210(9) элемент И 386(1) пропускаетсинхроимпульс на выход 200. Приналичии логической единицы на входах210(5) и 210(9) элемент И 386(2) пропускает синхроимпульс на выход 201.На выходе 212 образуется в аналоговомвиде значение энтальпии мишени, причем при положении переключателя Я 7в положении 4 оно соответствует коду,принятому регистром 387(1), а придругих положениях переключателя Я 7оно постоянно, так как сумматор388 в этом случае к постоянному числу не добавляет содержимое части регистра 387(1). С другой части этого регистра содержимое поступает в сумматор 383(1), где к нему добавля6 48время простоя, С выхода схемы 319(2)снимается сигнал управления двигателем, Схема 325(2) формирует сигналошибки по слежению при несовмещенииизображений мишени и имитируемойсварочной ванны, По этому сигналузвуковой генератор вьщает сигнал тревоги, а счетчик 406(4) подсчитываетошибки по слежению. Сигнал тревогипоявляется и при нарушении угла наклона. При этом идет подсчет числаошибок по уГлу наклона счетчиком406(5). Счетчик 406(6) подсчитываетвремя привара электрода по сигналус выхода схемы 401(1) сравнения,счетчик 406(7) определяет время работы без нарушения заданных параметров имитируемого сварочного процесса, а счетчик 406(8) - время сеансаобучения, Если время сеанса обученияпревышает заданное, схема 405(1)сравнения выдает сигнал, по которомупроисходит установка триггера 403(1)в нулевое состояние, при этом останавливается работа узла 379(1).Блок 160 перемещения мишениработает следующим образом,Регистры 407 и 407(+1) принимают информацию, соответствующую координатам положения мишени по горизонтали и вертикали по сигналам навходах 223 и 224. При совпадении содержимого регистра 407 с текущейкоординатой телевизионного луча погоризонтали на выходе элемента 304(х++1) образуется импульс. Такой же импульс образуется на выходе элемента304(+5) при совпадении текущей координаты по вертикали телевизионноголуча с содержимым регистра 407(1.+).По этим импульсам происходит запускмикрорастра в блоке 161 формирования изображения мишени. Совместнаяработа элементов И 251 - 254 в блоке161 формирования изображения мишениничем не отличается от работы:". этихэлементов в блоке 23 формированиясварочной ванны. Нужно лишь отметить,что на выходе 235 получаются сигналы четырех концентрических окружностей изображения мишени.Тренажер для обучения сварщиков вцелом работает следующим образом,Тренажер для обучения сварщиковможет использоваться в зависимостиот подготовки и квалификации обучаемых в следующих режимах: программного обучения, обучения почерку инст 47 144144 ется и вычитается число, и увеличенное и уменьшенное значение длины дуги поступает на первые входы коммутатора 381(1), на вторые входы которого поступают значения параметров длины дуги, принятых регистром 380(2), и в зависимости от сигнала на входе 280(9) происходит коммутация сигналов с первых или с вторых входов ком мутатора 381(1) на входы 396 и 397 узла 379(1) подсчета ошибок, где происходит срванение длины дуги, вьщерживаемой обучаемым, с заданным значением. На входы 394 и 395 узла 379(1) 15 поступают предельные значения энтальпии с регистра 380(1), и при выходе за эти значения сигнала с входа 197 в узле 379 идет подсчет ошибок по этому параметру. Подсчет ошибок про исходит, если время выхода параметра за предельные значения превышает временной интервал, поступающий на . вход 399 со счетчика 382(1) и который управляется кодом, занесенным в 25 регистр 380(3), При переводе переключателя Б 5 в положение 2, соответствующее приему информации от постов сварщика, на выходе элементов И 386(3) и 386(4) образуются сигналы, 30 запускающие в работу дисплейный блок 158(1) и разрешающие прохождение информации через шинные формирователи 390(1) с выхода 391 узла 379(1) на полюс 209 по сигналам с полюса35210(1) - 210(8) .По сигналам с выходов элементов И 386(5) и 386(6) управляется работа мультиплексора 158(1).Рассмотрим подробнее работу уз ла 379(1) подсчета ошибок. При выходе сигнала энтальпии за заданные пределы схема 400(1) сравнения вьщает сигнал, возбуждающий генератор 318(2) и разрешающий прохождение импульсов 45 .через элемент 386(7) на вход счетчика 406(1), регистрирующего ошибки по тепловложению. А если длина дуги имитируемого сварочного процесса выходит за заданные пределы, вторая схема 50 сравнения 401(1) выдает сигнал, по которому запускается звуковой генератор 318(2) и разрешается подсчет ошибок по длине дуги счетчиком 406(2)посредством сигнала нарушения длины дуги, который поступает на выход 206, а при обрыве дуги вьщает сигнал на выход 205, управляющий работой счетчика 406(3), подсчитывающегоруктора, обучения по библиотеке сварочных процессов, самообучения, причем программный режим более предпочтителен при начальном обучении свар 5щиков, В этом режиме обучения в задачу обучаемых входит слежение концомимитатора, ручного инструмента заизображением мишени при ее непрерывном перемещении по разделке имитируемых свариваемых поверхностей по строго заданной траектории с одновременной имитацией выгорания электрода.В случае ведения аномального процессасварки к сварщику поступают сигналы 15рассогласования от датчиков основныхконтролируемых параметров имитируемого сварочного процесса (сигналы оо-,ратной связи ) или визуально отмечается расхождение между выполненной 20траекторией шва и эталонной. Контроль, регистрация результатов, организация сигналов обратной связи кобучаемому может производиться по отдельным параметрам или по несколькимодновременно, По мере освоения обучаемым психомоторных навыков правильного ведения сварочного процесса диапазон допустимых пределов отклоненияконтролируемых параметров можно снизить или при оценке квалификацииопытного сварщика для выполнения конкретной работы можно точно определить степень овладения сварщикомкаждым из основных навыков, 35В режиме самообучения обучаемыесварщики ведут имитируемый сварочныйпроцесс самостоятельно, изображениесварочной ванны отслеживает положениеконца имитатооа ручного инструмента 40при одновременной имитации выгоранияэлектрода и отображения траекториидвижения его конца вдоль кромок имитируемых свариваемых.поверхностей.К сварщику поступают звуковые сигналы 4 Вобратной связи, свидетельствующие о соответствии заранее установленных контролируемых параметров имитируемого сварочного процесса текущим параметрам,определяемым спомощью системы датчиков,В режиме обучения почерку инструктора инструктор ведет сварочный процесс на телевизионном дисплее центрального поста сваршика, траекториядвижения конца имитатора электродаи параметры имитируемого сварочногопроцесса инструктора передают к постам сварщика. В задачу обучаемых вхо 50дит отслеживание этих параметров траектории движения с наперед заданными допусками. При этом к обучаемому поступают сигналы визуальной и звуковой обратной связи.В режиме обучения по библиотеке сварочных процессов в задачу обучаемых входит отслеживание параметров процесса сварки и его траектории, записанных на магнитную ленту при выполнении высококвалиФицированным сварщиком вертикальных, горизонтальных и потолочных видов швов для различных типов соединений, В этом случае с магнитной ленты считывается и передается информация о сварочном процессе, проведенном высококвалифицированным сварщиком, и передается к постам сварщиков. Обучаемые должны отследить траекторию движения конца электрода высококвалифицированного сварщика, совмещая изменяющееся по яркости и размерам изображение мишени с изображением своей сварочной ванны, а также выдержать другие параметры сварочного процесса с наперед заданными допусками.Как в программном, так и в режиме самообучения вначале инструктор устанавливает переключатель Б 5 в положение 1, Я 7 - в положение 1 и, если обучаемые должны, получить одинаковые пределы контролируемых параметров, замыкает переключатель Я 8. При нажатии кнопки "Кн 1" происходит передача этих данных к выбранному посту сварщика или к всем постам. Далее инструктор производит инструктаж обучаемого по выбранному режиму сварочного процесса и необходимым параметрам этого процесса ( длина дугового промежутка, угол наклона имитатора ручного инструмента, слежение, тепловой режим имитируемого сварочного процесса, световое и звуковое сопровождение нормального и анамального процесса сварки). После усвоения изложенной информации инструктор переводит переключатель Б 7 в положение 2 или 3, обучаемые одевают на голову шлем с встроенными головными телефонами, берут имитаторы ручного инструмента и по команде инструктора, при нажатии им кнопки Я 3 "Пуск", подводят имитаторы электрода к имитатору объекта тренажа, который предвари-. тельно должен быть размещен в соответствии с выполняемой работой (например, вертикально, горизонтально,над головой и т.д.). После нажатияэтой кнопки начинается подсчет времени сеанса сварки, рабочего и штрафного времени, а также количества ошибок по контролируемым параметрам имитируемого сварочного процесса в бло"ках 157 управления постов сварщика.На экране телевизионного дисплея 1поста сварщика высвечивается изображение разделки кромок, сварочной ванны, необходимого направления движения имитатора электрода по отношениюк имитируемым свариваемым поверхностям, сформированные в блоке 155 изображения сварочной ванны и длины дуги,а также изображение мишени, сформированное блоком 161, и иэображениеразлетающихся искр, сформированноеблоком 156. Сварочная ванна и искрыпоявляются на экране при правильномвозбуждении дуги (т.е. время касаниябыло малым), Изображение мишени появляется лишь в программном режиме.Если время касания было малым и угол,под которым было проведено касание,выбран правильно, то сварочная ваннабудет постепенно увеличиваться в своих размерах, изменятьсл по яркостис изменением теплового режима сварочной ванны, начнет происходить укорочение имитатора электрода, вокругизображения сварочной ванны возникнетизображение разлетающихся искр и вголовных телефонах шлема появитсязвук, соответствующий нормальномурежиму горения дуги. Сварщик долженосуществлять имитируемый сварочныйпроцесс, делая соответствующие движения концом имитатора электрода между свариваемыми поверхностями по разделке кромок или по линии стыка, Оптическая сварочная ванна будет перемещаться по разделке кромок ( режим"Сварка" ), оставляя изображение траектории своего движения на экранев виде имитируемого сварного шва,изображение которого формируется вблоке 22 формирования изображениясварного шва. Данный процесс будетпродолжаться непрерывно до тех пор,пока ученик будет выдерживать параметры имитируемого процесса сварки вустановленных пределах и не будет ихнарушать. При невыполнении хотя быодного из условий или нескольких сразу ученик будет осуществлять аномальный имитируемый сварочный процесс. При этом изменится яркость и размерыоптической сварочной ванны нарушентепловой режим), изображение которой 5 может исчезнуть вообще при обрыведуги, в головные телефоны поступаютсигналы тревоги, свидетельствующиео том, какой параметр имитируемого.сварочного процесса не выдерживается О в пределах установленных норм. Еслипроизведено замыкание конца имитатора электрода на имитатор объекта тренажа (привар электрода), включаетсясчетчик 406(6) времени привара имита - 15 тора ручного инструмента к имитаторуобъекта тренажа блока 157 управления,а при обрыве дуги прекращается имитация выгорания электрода. Все перечисленные нарушения нормального режима 20 сварки регистрируются в блоке 157управления.Инструктор может проконтролировать выбранный пост сварщика, нажавпереключатель Б 9. При этом на еготелевизионном экране отобразится сварочная обстановка на выбранном постусварщика и инструктор своевременноможет оказать влияние на правильноеведение сварочного процесса обучае- ЗО мвм, 0 качестве его выполнения работможно судить по информации, котораявысветится на телевизионном дисплееинструктора и поста сварщика припереводе переключателя Б 5 в поло- . З 5 жение 2 и нажатии переключателя Б 1 О.По мере усвоения материала и основных психомоторных навыков сваркичувствительность к выходу за пределыпо отдельным параметрам имитируемого 40 процесса сварки может увеличиваться,а также могут изменяться выбранныеконтролируемые параметры и положениеимитатора объекта тренажа в пространстве.В режиме обучения почерку инструктора переключатель Б 7 переводитсяв положение 4, замыкается переключатель Б 11, Инструктор одевает шлем,подводит имитатор электрода к объек ту тренажа и ведет сварочный процесс,При этом к постам сварщика в каждыймомент времени поступает значение параметров сварочного процесса (длинадуги, энтальпия сварочной ванны и 55т,д.) и координат положения концаимитатора электрода инструктора погоризонтали и вертикали. Если приэтом переключатель Б 6 находится вположении 2, то происходит записьэтого процесса на магнитофон. Обучаемый пытается совместить сварочную ванну с перемещающейся мишенью, соблюдая при этом параметры выдерживае 35 мые инструктором. По мере усвоения допуски по этим параметрам можно уменьшить, При выходе за эти допуски к обучаемому, как и в предыдущем случае, поступают сигналы обратной связи, а все нарушения Фиксируются в блоке 157 управления В этом режиме можно создать бкблиотеку сварочных процессов, пригласив высококвалифицированного сварщика передать свой опыт 5 работы обучаемым, или, записав сварочный процесс самого сварщика, организовать допускной контроль при выполнении ответственных работ.В режиме обучения по библиотеке 0 сварочных процессов переключатель Я б переводят в положение 1, при этом к постам сварщика в каждый момент времени поступают значения параметров сварочного процесса и коорди В нат положения конца имитатора электрода высококвалифицированного сварщика, считываемые с магнитной ленты. Действия обучаемого аналогичны как и в предыдущем случае, а инструктор ЭО имеет возможность, нажав переключатель 8 9, наблюдать сварочную обстановку на посту сварщика и при необходимости вносить в нее коррективы.35Формула изобретения 1, Тренажер для обучения сварщиков, содержащий блок имитации объекта тренажа, блок генераторов, имита тор ручного инструмента, первый вход которого подсоединен к выходу сигнала управления двигателем блока контроля, второй вход - к выходу сигнала излучения блока формирования изоб ражения искр, а выходы сигналов угла наклона и фотодатчика подсоединены соответственно к первым входам блока контроля и блока выделения сигналов ошибки, выход сигнала длины дуги ко торого подсоединен к первому входу блока моделирования теплового баланса и второму входу блока контроля, выход сигнала нарушения нормального режима сварки которого подсоединен к вторым входам блока контроля моделирования теплового баланса и блока выделения сигналов ошибки, выход сигнала скорости которого подсоединен.цк третьему входу блока моделирования теплового баланса, выход сигнала знтальпии сварочной ванны которого подсоединен к третьему входу блока контроля и первому входу блока формирования изображения искр, второй и третий входы которого подсоединены соответственно к выходам сигналов разделки кромок и положения микрорастра блока иэображения сварочной ванны, а с четвертого по седьмой входы соединены соответственно с одноименными входами блока контроля и с выходами сигналов иэображения с первого по четвертый кругов блока изображения сварочной ванны, выход сигнала изображения первого круга подсоединен к первому входу блока формирования изображения сварного шва, второй вход которого подсоединен к восьмому входу блока контроля и к выходу сигнала светопера блока выделения сигналов ошибки, третий вход которого соединен с одноименным входом блока формирования изображения сварного шва и выходом сигнала центра ванны блока изображения сварочной ванны, первый вход которого подсоединен к четвертым входам блоков выделения сигналов ошибки и Формирования иэображений сварного шва, к восьмому входу блока Формирования изоражения искр и выходу сигнала строчной синхронизации блока синхронизации, выход сигнала кадровой синхронизации которого подсоединен к пятым входам блоков формирования изображения сварного шва, выделения сигналов ошибки и к девятым входам блоков контроля Формирования изображения искр, десятый вход которого подсоединен к выходу сигнала изображения шва блока формирования изображения шва, шестой вход которого подсоединен к шестому входу блока выделения сигналов ошибки и выходу сигнала первой опорной частоты блока синхронизации, а седьмой вход - к выходу сигналов дискретизация блока синхронизации, выход сигнала второй опорной частоты которого подсоединен к второму входу блока формирования изображения искр, а вход электроакустического преобразователя подключен к выходу сигнала звукового сопровождения блока контроля, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности тренажа и расширения функциональных возможностей,он содержит п постов сварщика, блокперемещений сварочной ванны, задатчикусловий, дисплейный модуль, коммутатор, магнитофон и блок сопряжения,аналоговые вход и выход которого подсоединены к линейному выходу и входумагнитофона, а вход сигналов опорнойчастоты - к выходу сигналов третьейопорной частоты блока синхронизациии первому входу задатчика условий,синхронизирующий,идентифицирующийи цифровой информационные выходы которого подсоединены к соответствующим одноименным входам блока сопряжения, синхрониэирующий, идентифицирующий, цифровой информационный выходы и выход сигнала готовности которого подсоединены соответственно к второму - пятому входам задатчика условий, шестой и седьмой входы которогоподсоединены соответственно к выходусигнала длины дуги блока выделениясигналов ошибки и выходу сигналаэнтальпии сварочной ванны блока моделирования теплового баланса, а выходсигналов управления коммутатором - кпервому входу коммутатора, второй итретий входы и выход которого подсоединены соответственно к выходу сигнала изображения блока формированияизображения искр, выходу дисплейногомодуля и входу блока имитации объектатренажа, восьмой и девятый входы задатчика условий подсоединены к первому и второму выходам блока перемещения сварочной ванны, первый вход которого подсоединен к выходу сигналовперемещения блока генераторов, второйвход - к выходу сигнала центра ванныблока изображения сварочной ванны,третий вход - к выходу сигналов рассогласования блока вьщеления сигналовошибки, третий и четвертый выходы .блока перемещения сварочной ванныподсоединены к одноименным входамблока изображения сварочной ванны, ачетвертый вход - к выходу сигналовдискретизации блока синхронизации ик первому входу дисплейного модуля,второй, третий и четвертый входы которого подсоединены соответственнок полюсам сигналов адресации, информации, управления задатчика условийи к одноименным полюсам постов свар"щика, с первого по пятый входы которых подсоединены соответственно квыходам сигналов кадровой, строчнойсинхронизации, первой и второй опорных частот и дискретизации блока синхронизации, а выходы постов сварщикасоединены между собой и подключены 5к четвертому входу коммутатора,2. Тренажер по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что гост сварщика содержит блок формирования изображения сварного шва, блок выделе ния сигналов ошибки, блок моделирования теплового баланса, электроакустический преобразователь, блок положения сварочной ванны, блок изображения сварочной ванны и длины дуги, 15 блок имитации объекта тренажера, блокуправления, дисплейный модуль, мультиплексор, блок перемещения мишени,блок смесителей и имитатор ручногоинструмента, выходы сигналов угла на клона и фотодатчика которого подсоединены соответственно к первым вхо- .дам блоков управления и выделениясигналов ошибки, выход сигнала длиныдуги которого подсоединен к первому 25 входу блока моделирования тепловогобаланса и второму входу блока управления, выход сигнала управления дви-.гателем которого подсоединен к первому входу имитатора ручного инструмен- ЗО та, второй вход которого подсоеди-,нен к выходу сигнала излучения бло. -ка смесителей, с первого по четвертый входы которого соединены соответственно с выходами сигналов изображения с первого по четвертый круговблока изображения сварочной ванны,выход сигнала иэображения первогокруга которого подсоединен к первомувходу блока формирования изображения 40 сварного шва, второй вход которогоподсоединен к третьему входу блокауправления и выходу сигнала светопера блока выделения сигналов ошибки,второй вход которого соединен с вто рым входом блока моделирования теплового баланса сварки и выходом сигнала нарушения нормального режима сварки блока управления, четвертый входкоторого соединен с пятым входом блока смесителей и выходом сигнала энтальпии сварочной ванны блока моделирования теплового баланса, третийвход которого подсоединен к выходусигнала скорости блока выделения сиг5 налов ошибки третий вход которогоРсоединен с третьим входом блока формирования сварного шва и с выходомсигнала центра ванны блока формирования изображения сварочной ванны и314414 объекта тренажа, коммутатор 36, дисплейный модуль 37, выходы 38-41 сигналов кадровой, строчной синхронизации, первой, второй опорных частот блока 21 синхронизации, выходы 42 и 43 сигналов третьей ,опорной частоты и дискретизации блока 21 синхронизации, с первого по седьмой входы 44- 50 блока 22 формирования изображения сварного шва, выход 51 сигнала изображения шва блока 22 формирования иэображения сварного шва, с первого по четвертый входы 52-55 блока 23 формирования изображения сварочной 15 ванны, выход 56 сигнала разделки кромок блока 23 изображения сварочной ванны, выходы 57 и 58 сигналов положения микрорастра и центра ванны блока 23 изображения сварочной ванны, 2 О выходы 59-62 сигналов изображения с первого по четвертык кругов блока 23 изображения сварочной ванны, с первого по десятый входы 63.-72 блока 24 формирования изображения искр, выхо ды 73 и 74 сигналов и изображения блока формирования изображения искр, с первого по шестой входы 75-80 блока 25 вьделения сигналов ошибки, выходы 81-84 сигналов рассогласования, Зо светопера, длины дуги, скорости сварки блока 25 вьделения сигналов ошибки, выход 85 сигналов перемещения блока 26 генераторов, с первого по четвертый входы 86-89 блока 27 перемещения сварочной ванны, с первого по четвертый выходы 90-93 блока 27 перемещения сварочной ванны, с первого по девятый входы 94-102 блока 28 контроля, выходы 03-105 сигналов на рушения нормального режима сварки, звукового сопровождения, управления двигателем блока 28 контроля, с первого по.третий входы 106-108 блока 29 моделирования теплового баланса, вы .ход 109 сигнала энтальпии сварочной ванны. блока 29 моделирования теплового баланса, первый и второй входы 110 и 111 имитатора 30 ручного инструмента, выход 112 сигнала фотодат чика и выход 113 сигнала угла наклона имитатора 30 ручного инструмента, вход 114 электроакустического преобразователя 31, с первого по девятый входы 115-123 задатчика 32 условий, синхронизирующий, идентифицирующий и цифровой информационные выходы 124, 125 и 126 задатчика условий, полюса 127-129 адресации, информации,6управления задатчнка условий, выход 130 сигналов управления коммутатором, аналоговые вход 131 и выход 132 блока 33 сопряжения, синхронизирующий, идентифицирующий и цифровой информационный входы 133-135 блока сопряжения, вход 136 сигналов опорной частоты . блока сопряжения, выход 137 сигнала готовности блока сопряжения, синхронизирующий, идентифицирующий и цифровой информационные выходы )38- 140 блока сопряжения, линейные выход 141 и вход 142 магнитофона, вход 143 блока имитации объекта тренажа, с первого по четвертый входы 144-147 коммутатора 36, выход 148 коммутатора, с первого по четвертый входы 149-152 дисплейного модуля, выход 153 дисплейного модуля.Пост сварщика (фиг,31 содержит блоки 22,25,28,30,31 и 35, а также входы и выходы этих блоков, идентичные одноименным блокам, входам и выходам этих блоков центрального поста сварщика, и, кроме того, блок 154 положения сварочной ванны, блок 155 изображения сварочной ванны и длины дуги, блок 156 смесителей, блок 157 управления, дисплейный блок 158, мультиплексор 159, блок 160 перемещения мишени, блок 161 формирования изображения мишени, первые и вторые входы 162 и 163 и выходы 164 и 165 блока положения сварочной ванны, спервого по пятый входы 166-170 блокаизображения сварочной ванны и длины дуги, выходы 171-174 сигналов разделки кромок, положения микрорастра, изображения длины дуги блока изображения сварочной ванны и длины дуги, выходы 175-178 сигналов изображений с первого по четвертый кругов блока изображения сварочной ванны и длины дуги, с первого по тридцатый входы 179-191 блока смесителей, выходы 192 и 193 сигналов излучения и изображения блока смесителей, с первого по шестой входы 194-199 блока управления, с первого по пятый выходы 200- 204 блока управления, выходы 205-207 сигналов нарушения нормального режима сварки, нарушения длины дуги и звукового сопровождения блока управления, полюса 208-210 управления, информации, адресации блока управления, выходы 21 и 212 сигналов управления двигателем и энтальпии мишени, с первого по четвертый входы4414длины дуги, выходы сигналов положения микрорастра, разделки кромок и изображения, длины дуги которого подсоединены соответственно к шестому, седьмому и восьмому входам блока смесителей, девятый вход которого подг соединен к выходу сигнала энтальпии мишени блока управления, пятый вход которого подсоединен к десятому входу 10 блока смесителей,и выходу сигнала изображения мишени блока формирования изображения мишени, первый и второй выходы которого подсоединены к одноименным выходам блока перемеще ния мишени, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управ " ления, выход сигналов нарушения длины дуги которого соединен с первым 20 входом блока изображения сварочной ванны и длины дуги, второй и третий входы которого подсоединены соответственно к первому и второму выходам блока положения сварочной ванны, 25 первый вход которого подсоединен к выходу сигналов рассогласования блока выделения сигналов ошибки, выход сиг-. нала изображения шва блока формирования изображения сварного шва под соединен к одиннадцатому входу блока смесителей, выход сигнала изображения которого подсоединен к первому входу мультиплексора, первый выход, второй и третий вход которого подсоединены соответственно к входу блока имитации объекта тренажа, к третьему выходу блока управления и к выходу дисплейного блока, первыйи второй входы которого подсоединены к четвер 46 58тому и пятому выходам блока управления, выход сигнала звукового сопровождения которого подсоединен к входу электроакустического преобразователя, а шестой вход - к двенадцатомувходу блока смесителей, к пятым входам блоков вьщеления сигналов ошибоки формирования изображения сварногошва, к первому входу поста сварщика,второй вход которого подсоединен кчетвертым входам блоков выделениясигналов ошибки формирования изображения сварного шва формирования иэображения сварочной ванны и длины дуги,к тринадцатому входу блока смесителей и к третьему входу блока формирования иэображения мишени, третийвход поста сварщика соединен с шестыми входами блоков выделения сигналовошибки информирования изображениясварного шва, четвертый вход постасварщика соединен с пятым входом блока формирования изображения сварочнойванны и длины дуги, с четвертым входом блока формирования иэображениямишени, а пятый вход - с седьмым входом блока формирования иэображениясварного шва, с вторым входом блокаположения сварочной ванны и с третьими входами блока перемещения мишении дисплейного блока, полюса сигналовадресации, информации, управленияпоста сварщика соединены с одноименными полюсами блока управления, авыход поста сварщика соединен с вторым выходом мультиплексора, полюсинформации поста сварщика подсоединенк четвертому входу дисплейного блокаперемещения мишени,213-216 дисплейного блока, выход 27 дисплейного блока, с первого по третий входы 218-220 мультиплексора, первый и второй выходы 221 и 222 мультиплексора, с первого по четвертый входы 223-226 блока перемещения мишени, первый и второй выходы 227 и 228 блока перемещения мишени, с первого по четвертый входы 229-232 О блока формирования изображения мишени, выход 233 сигнала изображения мишени блока формирования изображения мишени.Блок 21 синхронизации предназна чен для формирования тактирующих сигналов, синхронизирующих работу всех блоков тренажера, а также для реали-. зации дискретного представления телевизионного растра. 20Блок 21 синхронизации (фиг, 4) содержит генератор 234 синхроимпульсов, счетчик 235 горизонтальной дискретизации, счетчик 236 вертикальной дискретизации и с первого по третий маги стральные усилители 237-239.Генератор 234 синхроимпульсов . предназначен для генерирования непрерывной последовательности импульсов частотой 8 мГц и может бьть выпол- З 0 нен по известной схеме кварцевого генератора прямоугольных импульсов.Счетчик 235 горизонтальной дискретизации растра предназначен для строчной дискретизации телевизионно- З 5 го растра и выработки целой последовательности импульсных сигналов, необходимых для работы остальных блоков тренажера. Выход генератора 234 синхроимпульсов подключен к тактово-. 40 ,му входу счетчика 235 горизонтальной , дискретизации растра. Счетчик 236 вертикальной дискретизации растра предназначен для выра ботки целой последовательности импульсных сигналов, необходимых для работы остальных блоков тренажера.Выход старшего разряда Л 9 счетчика 235 горизонтальной дискретизации ра стра подключен к тактовому входу младшего разряда счетчика 236 вертикальной дискретизации растра. Вместе счетчики 235 и 236 образуют 18-разрядный счетчик дискретизации растра, каждому состоянию которого соответст-. вует один определенный отрезок телевизионного растра длительностью125 нс. 44446 6Блок 22 формирования изображениясварного шва предназначен для запоминания и хранения траектории движенияконца имитатора ручного инструментав течение одного сеанса работы тренажа и отображения этой траектории наэкране телевизионного дисплея дляанализа качества проведенного имитируемого сварочного процесса,Блок 22 формирования изображениясварного шва фиг.5) может быть выполнен по одной из известных схемполупроводниковой памяти и содержитвходной коммутатор 240 данных, выходной коммутатор 241 данных, схему 242управления входным коммутатором данных, входной регистр 243 данных, выходной регистр 244 данных, регистр245 адреса, узел 246 регенерации памяти, коммутатор 247 адреса, схему248 управления коммутатором адреса,узел 249 элементов памяти, Т-триг-,гер 250, кнопку Б 1.1 "Сброс" содержимого памяти.Входной коммутатор 240 данныхпредназначен для коммутации входныхсигналов "Круг 1" (наименьший внутренний круг имитируемой сварочнойванны), сигнала центральной точкисварочной ванны "Центр ванны" и сигнала со светового пера "СП".Выходной коммутатор 241 данныхпредназначен для коммутации выходного сигнала блока 22 формированияизображения сварного шва в режимах"Запись" - "Считывание".Схема 242 управления входным коммутатором данных представляет собойдвухсекционный переключатель режимовработы тренажера. Выходы схемы 242подключены к управляющим входам входного коммутатора 240 данных.Входной 243 и выходной 244 регистры предназначены для временного хранения записываемой и считываемойинформации.Регистр 245 адреса предназначендля хранения адреса ячейки памяти,в которую будет записана информацияили с которой она будет считана.Узел 246 регенерации памяти предназначен для регенерации содержимогоячеек памяти узла 249 элементов памяти во время строчных синхронизирующихимпульсов,Коммутатор 247 адреса предназначендля подключения адресных входов узла 249 элементов памяти к выходам ре 441446ктор А. Лежнин сно Заказ б 294/55 комитета ССи открытий 1 ИИ 11303 Производствен играфическое предприятие, г, Ужгоро оектная,оставитель В. Бродягихред М.Ходанич Тирах 459И Государственногоделам изобретенийМосква, Ж, Раушская наб.,орректор В. Романенко1441гистра 245 адреса, или к выходам узла 246 регенерации памяти.Схема 248 управления коммутаторомадреса предназначена для управлениякоммутатором 247 адреса и представляет собой триггер.Узел 249 элементов памяти пред-.ставляет собой динамическое оперативно-запоминающее устройство10Схема 250 представляет собой Ттриггер,Блок 23 иэображения сварочной ванны предназначен для формирования наэкране телевизионного дисплея микрорастра изображения, например 4-х концентрических окружностей, имитирующихсварочную ванну в центре микрорастра,формирования изображения разделкикромок имитируемых свариваемых де" 20талей и формирования сигнала иэображения разделки кромок имитируемыхсвариваемых деталей и формированиясигнала центра иэображения имитируемой сварочной ванны. 2 бБлок 23 изображения сварочной ванны (фиг.6) содержит элементы 251(1)и 251(2), триггер 252(1 ) запускамикрорастра по горизонтали, триггер252(2) запуска по вертикали, счетчик 30253(1) горизонтальной дискретизациимикрорастра, счетчик 254 вертикальной дискретизации, формирователь255 иэображения сварочной ванны, разделки кромок, центра сварочной ванны. З 5При этом с целью сокращения нуме"рации однотипные блоки (т.е. имеющиеидентичные назначения и функции) обозначены одинаковыми номерами и отличаются индексами, При этом первые 40номера индексов присвоены блокам,находящимся в центральном, посте.са увеличивается в соответствии с количеством однотипных блоков, уже использованных в центральном посте.Например, в посте инструктора применены блоки 253(1) и 254(1) (фиг.6), 50соответствующие блоки в -м постеобучаемого (фиг.26) обозначены 253(х+ ,+1) и 254(+1). Далее в центральномпосте используются блоки 252(1) и252(2). Соответствующие блоки в пос те обучаемого обозначены 252(х+2) и252(+3) и т.д.Счетчики горизонтальной 253 ивертикальной 254(1) дискретизации 446микрорастра представляют собой, и- пример, 8-разрядные двоичные счетчики, каждый, например, с коэФфициентом пересчета 256.Триггеры 252(1) и 252(2) предназначены для запуска микрорастра по горизонтали и вертикали.Формирователь 255 изображений сварочной ванны, разделки кромок и центра сварочной ванны представляет собой комбинационные схемы, предназначенные для формирования изображений 4-х концентрических окружностей (фиг,7), имитирующих сварочную ванну, а также для формирования изображений разделки кромок и выработки сигнала центра имитируемой сварочной ванны. Формирователь 255 иэображений сварочной ванны, разделки кромок и центра сварочной ванны может быть выполнен с применением, например, известных дискретных методов формирования иэображений.Блок 24 формирования иэображения искр предназначен для формирования изображения искр, случайным образом разлетающихся от центра имитируемой сварочной ванны, а также формирования полного видеосигнала и импульсов излучения датчика длины дугового промежутка.Блок 24 формирования иэображения искр (фиг.8) содержит счетчик 256 положения искр, генератор 257 псевдослучайной последовательности искр, узел 258 формирования траекторий движения искр, сумматор 259, усилитель 260 с управляемым коэффициентом усиления, электронный ключ 261, счетчик- делитель 262(1) на три, элемент И 263(1), переключатель Б 2.1 - Я 2.3 режима обучения сварке "Сварка - слежение".Счетчик 256 представляет собой, например, двоичный счетчик по модулю 16, предназначенный для дискретного высвечивания искры на экране телевизионного дисплея в процессе ее движения по соответствующей траектории.Генератор 257 псевдослучайной последовательности импульсов предназначен для выбора одной из двенадцати возможных траекторий полета искры и может быть выполнен по одной иэ из" вестных схем генератора псевдослучайной последовательности импульсов.Тактовый вход генератора 257 подклю 1441446 1 Очен к выходу старшего разряда счетчика 256 положения искр, а выход генератора 257 подключен к узлу 258 формирования траекторий движения искр. 5Узел 258 формирования траекторий движения искр предназначен для формирования возможных траекторий разлета искр в микрорастре и может быть выполнен с применением элементов И-НЕ, 10 ИЛИ и элементов совпадения с применением известных методов формирования динамических иэображенийСтаршие разряды счетчиков горизонтальной 253(1) и вертикальной 254(1) дискре-. 15 тизации микрорастра подключены к первым входам элементов совпадения, вторые входы которых подключены к счетчику .256(1) положения искр.На фиг. 9 представлен микрорастр, 20 иллюстрирующий все двенадцать возможных траекторий искр. В верхнем левом квадрате микрорастра штриховыми линиями иллюстрируются движущиеся полосы, а стрелками - направления их дви жения.Электронный ключ 261 предназначен для управления напряжением, соответствующим температуре сварочной ванны, в режимах работы "Сварка - слежение" ЗО .и может быть выполнен по известной схеме электронного ключа.Счетчик-делитель 262(1) на три может быть выполнен по известкой схеме делителя частоты. 35Элемент И 263(1 ) предназначен дляпропускания импульсов с частотойР р/3 на излучающие элементы датчика длины дугового прочежутка во времякадрового синхрониэирующего импульса. 40Блок 25 выделения сигналов ошибкипредназначен для формирования управляющих сигналов, необходимых для перемещения изображения сварочной ванныза перемещением конца имитатора ручного инструмента по экрану телевизионного дисплея и может быть выполнен по известной схеме, приведенной,например, на фиг. 1 О,Блок 25 выделения сигналов ошибки 50(фиг.10 ) содержит приемный элементсветового пера и датчика длины дугового промежутка, усилитель 264, элементы И-НЕ 265(1) - 265(4), элементНЕ 266, компаратор 267, амплитудный 55детектор 268, линию 269 задержки го-,ризонтального канала, линию 270 задержки вертикального канала, узел 271горизонтальной обработки, узел 272 вертикальной обработки, узел 273 определения величины рассогласованияи управления перемещением изображения сварочной ванны по горизонтали,узел 274 определения величины рассогласования и управления перемещением иэображения сварочной ванны по,вертикали, цифроаналоговые преобразователи 275 и 275(2) и функциональный преобразователь 276 скоростисварки,Элементы И-НЕ 265(1) и 265(2)предназначены для селективного пропускания во времени принятых сигналов светового пера и датчика длиныдугового промежутка на входы соответствующих узлов обработки этих .сигналов.Элемент НЕ 266 предназначен дляинвертирования входного сигнала кадрового синхронизирующего импульса.Компаратор 267 предназначен для .выделения полезного входного сигнала светового пера из всей совокупности входных сигналов и может быть выполнен по известной схеме триггераШмитта,Амплитудный детектор 268 предназначен для детектирования сигналов счастотой Е,.р /3, отраженных от экрана телевизионного дисплея и принятыхприемным элементом датчика длины дугового промежутка. Постоянная времени выходной КС-цепи амплитудного детектора выбирается гораздо большей,чем 3/Рс,р, и меньше, чем постояннаявремени движения. руки сварщика.Линии 269 и 270 задержки предназначены для компенсации запаздывания,возникающего из-за инерционности возбуждения люминофора экрана телевизионного дисплея, а также вследствиезадержек распространения сигналав соединительных, усилительных и формируюцих цепях.Узел 271 горизонтальной обработкипринятого световым пером сигналапредназначен для определения временного рассогласования между поступлением сигнала светового пера и сигнала центра изображения сварочной ванныпо горизонтали. Узел 271 горизонтальной обработки содержит два й-триггера, один КЯ-триггер и схему сравнения. Информационный вход первого Ртриггера подключен к входу 277 сигнала светового пера узла 27 горизонтальной обработки, а информационный1 1441446 12вход второго Р-триггера - к входу третий входы которого также подклю 278 сигнала центра изображения сва-. чены к входам 286 и 289 узла 273 опрочной ванны по горизонтали злнтали узла 271 ределения величины рассогласованиягоризонтальнои о ра отки,б б Входы уста-и управления перемещением изображения5новки этих 0-триггеров подключены сварочной ванны по горизонтали. Вток входу 279 кадрового синхронизирую- рой вход третьего элемента И являетщего сигнала узла 271 горизонтальной ся входом 290 узла 273 определениявеличины рассогласования и управлеподключены к входам ВБ-триггера и 10 ния перемещением изображения сварочвходам схемы сравнения, выход кото- ной ванны по горизонтали.рой является выходом 280 узла 271 Узел определения величины рассо"горизонтальнои о ра отки, гласования и управления перемещениемВЯ-триггера являются выходами 281 и изображения сварочной ванны по верти 282 узла 271 горизонтальной обработ кали имеет аналогичную структуру,что и; узел 273 определения величиныки,рассогласования и управления переме 1нУзел 272 вертикальной обработки щением изображения сварочнои ванныпринятого световым пером сигнала име". по горизонтали.ет аналогичный состав и предназначен 20 Цифроаналоговые преобразователидля определения временного рассогла-.; 275(1) и 275(2) предназначены длясования между поступлением сигнала преобразования числа импульсов, посветового пера и сигнала центра воз- ступивших на выходы 8 ( ) - ( )буждения сварочной ванны по вертика- . блока 25 выделения сигналов ошибки,25 в.аналоговые сигналы скорости перемеУзел 273 определения величины рас- щения конца имитатора ручного инструсогласования и управления перемеще- мента соответственно по горизонталинием изображения сварочной ванны пои вертикали.горизонтали содержит реверсивный Функциональный преобразовательсчетчик, четыре элемента И и элемент ЗО 276 (фиг.10) скорости сварки содерИЛИ-НЕ, входы которого поразрядно жит логарифмирующие усилители 291(1) -подключены к выходам реверсивного 291(3), усилители 292(1)и 292(2) ссчетчика, вычитающий вход которого коэффициентом усиления 2, антилогаподключен к выходу третьего элемента рифмирующие усилители 293(1) - 293(3),И, а суммирующий вход реверсивного З суммирующий усилитель 294 и усилисчетчика - к выходу четвертого эле- тель 295 с коэффициентом передачимента И. Выходы первого и второго элементов И подключены к выходам 283 и284 узла 273. Четвертый вход первогоФункциональный преобразователь40 27строчных синхронизирующих импульсов вычисления в аналоговом виде скоростивходом 286, а четвертый вход втоРого сварки по известным значениям гориэлемента И является входом 287 Узла зонтальной Ч и вертикальной Чсос 273 определения величины Рассогласо- тавляющих скорости в соответствии свания и управления перемещением изоб выражениемражения сварочной ванны по горизон- .(1)тали. Вход 288 является первым входомЧ = Ч+ЧСЬУПри этом для возведения перементретьего элемента И. Первые и вторыеИ ной 2 в степень а в блоке выполняютсявходы первого и второго элементовподключены к входам и ка р - БО289 286 д о- следующие операции: вычисление логавых и строчных синхронизирующих им- рифма переменной, умножение полученеления величи- ной величины на показатель степени,пульсов узла 273 определения велны рассогласования и управления пе- антило р фм рантилога иджирование, т.е.ремещением изображения сварочной ван- ц( а)-ны по горизонтали, Третьи входы первого и второго элементов И подключены Данный прием широко используетсяк выходу элемента - , вь онт ИЛИ-НЕ выход ко- в аналоговой вычислительной техникеторого также подключен к первому вхо- для вычисления степеней как с целыми,ду четвертого элемента И, второи и так и дртак и обными показателями.Таким образом, усилители 291,292(1) и 293(1) составляют цепь длявычисления значения 17, цепь 291(2),292(2) и 293(2) - для вычисления значения Ч(в обоих случаях показатель7степени а=2, что характеризует применение усилителей 292 с коэффициентом передачи К=2), а усилители 291(3)295 и 293(3) составляют цепь для вы Огчисления значения Ч+Ч(показатель степени а=1/2, что отражено применением усилителя 295 с коэффициентом передачи 0,5),Блок 26 генераторов (фиг,11) предназначен для выработки сигналов перемещения сварочной ванны для формирования на экране телевизионного дисплея траекторий движения изображений20сварочной ванны, соответствующихразличным типам "почерка" сварщика,представленным на фиг.12: а) прямаялиния; б) "пила"; в) "меандр";г) "трапеция"; а также для регулиров.ки скорости движения сварочной ванныпо вертикали и горизонтали, регулировки ширины и шага движения ванны,Блок 26 генераторов содержит управляемые генераторы 296(1) - 296(З),электронные ключи 297(1) - 297(3),элемент НЕ 298, Т-триггер 299, элементы И-НЕ 300(1) и 300(2), переключатель Я 3 "Пуск" и переключательЯ 4 траекторий движения изображениясварочной ванны,Уп авляемые генераторы 296(1)296(3 предназначены для выработкипрямоугольных импульсов с регулируемой частотой,40Блок 27 (фиг.13) перемещения сварочной ванны предназначен для выработки сигналов запуска микрорастрапо горизонтали "М" и вертикали Ми перемещения его по экрану телевизионного дисплея. Блок 27 перемещения сварочной ванны содержит счетчик 30(1) положения микрорастра по горизонтали, счетчик 302 положения микрорастра по вертикали, схемы сравнения 303(1) и 303(2), элементы И 304(1) и 304(2), коммутатор 305 управления перемещением микрорастра, переключатель 306 режимов работы "Сварка - слежение", оп- ределитель 307 границ, комбинационную схему 308, первый и второй триггеры 309(1) и 309(2) и коммутатор 310,Счетчик 301 положения микрорастра по горизонтали предназначен для записи числа, определяющего положение микрорастра на телевизионном растре по горизонтали, который представляет собой, например, 8-разрядный ревер-. сивный счетчик.Счетчик 302 положения микрорастра по вертикали предназначен для записи числа, определяющего положение микро- растра на телевизионном растре по вертикали, который представляет, например, 8-разрядный реверсивный счетчик.Схемы сравнения 303(1) и 303(2) предназначены цля сравнения значения кодов, находящихся в счетчиках 30 и 302 положения микрорастра по горизонтали и по вертикали с текущим адресом движущего луча телевизионной развертки. Первые входы схем сравнения 303(1) и 303(2) подключены к выходам счетчиков 301 и 302 положения микро- растра, а вторые - к входам сигналов дискретизации растра по горизонтали и по вертикали.Элементы И 304(1) и 304(2) предназначены для выработки сигналов запуска микрорастра по горизонтали и вертикали при совпадении кодов на входах схем сравнения 303(1) и 303(2).Коммутатор 305 управления перемещением микрорастра предназначен для коммутации управляющих сигналов счетчиков 301 и 302 положения микрорастра по горизонтали и по вертикали в двух режимах работы тренажера "Сварка 1 и "Слежение". В режиме "Сварка" управляющие входы счетчиков подключены к блоку 25 выделения сигналов ошибки, а в режиме "Слежение" - к блоку 26 генераторов через коммутатор 310. Переключатель 306 режимов работы предназначен для переключения входных управляющих сигналов коммутатора 305 управления перемещения микрорастра при двух режимах работы "Сварка" и 1 Слежение" и может быть выполнен по известной схеме с применением переключателей П 2 К, Конструктивно переключатель 306 режимов работы находится на передней панели центральногопоста сварщика,Определитель 307 границ предназначен для выделения из сигналов дискретизации телевизионного растра сигналов,со15 144ответствующих границам "Х 1", "Х 2", "У 1",У 21 (фиг, 14) .Комбинационная схема 308 предназначена для выработки сигналов управления первым и вторым триггерами309(1) и 309(2),Коммутатор 310 предназначен длякоммутации сигналов от блока 26 генераторов на входы коммутатора 305 дляреализации движения сварочной ванныв режиме "Слежениепо замкнутомуконтуру на экране. телевизионного дисплея (фиг.14),Блок 28 контроля предназначен дляуправления и контроля имитируемогопроцесса сварки на центральном постесварщика и может быть выполнен посхеме, представленной на фиг,15.Блок 28 контроля содержит генератор 311 секундных импульсов, перестраиваемые первый, второй и третийгенераторы 312(1) - 312(4), элементИ 313, электронные ключи 314(1)314(7), счетчики 315(1) -315(4) числа ошибок по тепловому режиму сварочной ванны, длине дугового промежутка,слежению, углу наклона имитатора ручного инструмента, счетчик 315(5) времени простоя, счетчик 315(6) рабочего времени, счетчик 315(7) времени .сеанса сварки, счетчик 315(8) временипривара имитатора ручного инструмента к имитатору объекта тренажа, дешифраторы 316(1) и 316(8), индикаторы 317(1) в ,317(8), звуковой генератор 318(1) сигналов тревоги и звукового сопровождения, схему 319(1) управления двигателем, схему 320 формирования ошибки по тепловому режимусварочной ванны, схему 321 формирования сигнала ошибки по длине дуговогопромежутка, схему 322(1) формирования сигнала ошибки по углу наклонаимитатора ручного инструмента, компаратор 323 обрыва дуги, компаратор 324привара имитатора ручного инструмента, схему 325(1) формирования сигна"ла ошибки по слежению и переключательЯ 3 "Пуск". ния информации, зацисапной в счетчиках 315(1) - 315(8).Переключатель Я 3 блока 28 контроля предназначен для пропускания вы-.5ходных импульсов с генераторов 311 и312(1) - 312(4) на информационныевходы электронных ключей 314(1)314(7) и конструктивно расположен напередней панели центрального постасварщика.Схема 319 управления моторным при-водом имитации плавления электродапредставляет собой усилитель мощности, нагрузкой которого являются обмотки электродвигателя указанногопривода, вход которого через релеподключен к входу 96 блока 28 контроля. Обмотка реле подключена к выхо 20 ду компаратора 323 обрыва дуги.Схема 320 формирования сигналаошибки по тепловому режиму сварочной ванны может быть выполнена по известным схемам аналоговых компарато 25 ров.Схема 322 формирования сигналаошибки по углу наклона имитатора ручного инструмента представляет собойэлектронный компаратор.30 Компараторы 323 и 324 предназначены для выработки сигналов, свидетельствующих об обрыве дуги или привареимитатора ручного инструмента к имитатору объекта тренажа.Схема 325 формирования сигналаошибки по слежению может быть выпол-,нена по схеме, представленной нафиг. 16, и содержит первый элементИ 326, второй элемент И 327, элемент40 И-НЕ 328, двухразрядный двоичныйсчетчик 329, содержащий В-вход 330,счетный вход 331, инверсный выход332, прямой выход 333, а также переключатель Я 5 чувствительности по"Слежению",Двухразрядный двоичный счетчик 329предназначен для подсчета количестваимпульсов, поступающих на его счетный вход 331.Блок 29 моделирования тепловогобаланса предназначен для реализациирешения уравнения теплопроводностив виде дифференциального уравненияв обыкновенных производных, соответ" 55 Перестраиваемые генераторы 312(1)- 312(4) могут быть выполнены по известным схемам перестраиваемых генераторов прямоугольных импульсов с частотой генерации, например, 7=0,1- -10 Гц.Индикаторы 317(1) - 317(8) предназначены для визуального отображе 1446 16 ствующего балансу количества тепла,поступившего в рассматриваемый объемот сварного источника тепла, и тепла,ушедшего за пределы объема всемивидами теплопередачи (теплопровод-.