Устройство для автоматического копирования линии сварного соединения

) (И) З( лл.,ТЕНИЯ вМ., ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС и Институт электросварки им. Е, О. Патона(56) 1. Львов Н. С. Автоматизация напра ления сварочной головки по стыку.Машиностроение, 1966, с. 18 - 19.2. Авторское свидетельство СССР705421, кл. б 05 В 19/18, 1978.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОПИРОВАНИЯ ЛИНИИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ, содержащее релейный датчик положения копируемой линии, первый и второй выходы которого соединены с приводом коррекции положения рабочего органа, а вход датчика наложения копируемой линии соединен с первым выходом блока управления, второй, третий и четвертый выходы последнего соединены с приводом перемещения рабочего органа, первый вход сумматора соединен с выходом реверсивного счетчика, регистр памяти, третий выход релейного датчика положения копируемой линии через элемент задержки соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго ждущих мультивибраторов, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет повышения точности копирования, в него введены блок выделения сигнала перекомпенсации, делитель частоты, третий и четвертый 4 Ш В 23 К 15/00; В 23 К 9/10 элементы И, при этом входы реверсивного счетчика соединены с выходами первого и второго ждущих мультивибраторов, второй вход сумматора через третий элемент И соединен с регистром памяти, второй вход третьего элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, вторым входом второго элемента И и с выходом блока выделения сигнала перекомпенсации, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выхода ми релейного датчика полоЖения копируемой линии, четвертый выход последнего соединен также с вторым входом четвертого элемента И и первым входом делителя частоты, второй вход которого соединен с четвертым выходомФ блока управления, выход сумматора соединен с третьим входом делителя частоты, вы-, ход последнего соединен с приводом коррекции положения рабочего органа, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и с пятым входом Я блока выделения сигнала перекомпенсации2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок выделения сигнала перекомпенса- фааВ ции содержит две дифференцирующие цепочки, два элемента ИЛИ и триггер, при р этом выходы элементов ИЛИ соединены с первым и вторым входами триггера, первый Сф и второй входы первого элемента ИЛИ являются четвертым и пятым входами блока,первый и второй входы второго элемента ее ИЛИ, соединены через дифференцирующие цепочки с первым и вторым входами блока, третий вход триггера является третьим входом блока, а выход триггера является ) выходом блока.нической сущности является устройство для записи программы управления промышленным роботом, содержащее регистр памяти, блок обучения, последовательно соединенные запоминающий блок, блок управления,реверсивный счетчик и сумматор, а также элемент задержки и последовательно соединенные формирователь импульсов и триггер, выход. сумматора подключен к входу запоминающего блока, первый и второй выходы блока обучения подсоединены к вторым входам блока управления и сумматора соответственно, третий вход сумматора подсоендинен к выходу регистра памяти, первыи вход формирователя импульсов подключенк выходу блока управления, вторые входы формирователя импульсов и триггера подключены к выходу элемента задержки, вход которого подсоединен к второму входу блока обучения 2.Известное устройство обеспечивает высокую точность копирования (функции релейного датчика в данном случае выполняет блок обучения) за счет учета величины люфта при обработке знакопеременного сигнала с выхода датчика.Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как достижение заданной точности копирования возможно в данном устройстве только при непрерывном получении информации об отклонении копируемой лиЭО 45 50 55 1Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано для автоматического копирования линии сварного соединения, например, при электроннолучевой или дуговой сварке.Известно устройство для автоматического копирования линии сварного .соединения, согласно которому в качестве датчика положения копируемой линии используют двух- позиционный датчик, с выхода которого на привод коррекции положения рабочего ор гана в зависимости от положения последнего относительно указанной линии поступает сигнал только направления, но не величины коррекции. В устройстве выходы датчика связаны с входами привода коррекции, жестко связанного с указанным датчиком. Копиро 15 вание осуществляется в релейном режиме работы устройства (1.Недостатками данного устройства являются низкая точность копирования, вызванная отсутствием средств компенсации люфта в механизме коррекции, а также ограниченные функциональные возможности, связанные с необходимостью непрерывного получения с выходов датчика текущей информации о знаке отклонения копируемой линии. Непрерывность сигнала отклонения поз 25воляет осуществлять коррекцию в том илиином направлении до момента изменения знака указанного отклонения.Наиболее близким к изобретению по технии. При дискретном съеме сигнала отклонения с выхода релейного датчика устройство не обеспечивает необходимой точности копирования из-за возникающей при этом неопределенности положения рабочего органа в интервалах между моментами получения информации (опросами датчика положения копируемой линии). Так как с выхода датчика получают информацию только о знаке отклонения, то коррекция положения рабочего органа, производимая в промежутках между каждым предыдущим и последующим опросами датчика, может привести как к перекомпенсации, так и к недокомпенсации, причем значительной, отклонения копируемой линии относительно текущего положения датчика (а, следовательно, и рабочего органа, так как последний жестко связан с датчиком). Дискретный съем информации осуществляется, например, в устройствах автоматического копирования для электроннолучевой сварки с использованием в качестве датчика положения копируемой линии датчиков вторичной эмиссии электронов. Информацию о знаке отклонения копируемой линии в указанных устройствах получают не непрерывно, а периодически в моменты запирания основного пучка электронов и сканирования пучком малой мощности поперек копируемой линии.Периодичность получения информации в подобных устройствах автоматического копирования увеличивает время совмещения положения рабочего органа с копируемой линией, и, следовательно снижает точность копирования, Таким образом, применение известного устройства ограничено возможностью использования лишь релейного датчика непрерывной информации и не позволяет обеспечить необходимую точность копирования при использовании релейного датчика с периодическим получением информации о копируемой линии, когда во время коррекции в интервалах между опросами датчика обратная связь по положению рабочего органа отсутствует.Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет повышения точности копирования,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для автоматического копирования линии сварного соединения, содержащем релейный датчик положения копируемой линии, первый и второй выходы которого соединены с приводом коррекции положения рабочего органа, а вход датчика положения копируемой линии соединен с первым выходом блока управления, второй, третий и четвертый выходы последнего соединены с приводом перемещения рабочего органа, первый вход сумматора соединен с выходом реверсивного счетчика, регистр памяти, третий выход релейного датчика положения копируемой линии через элемент задержки соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами первого и второго ждущих мультивибраторов, в него введены блок выделения сигнала перекомпенсации, делитель частоты, третий и четвертый элементы И, при этом входы реверсивного счетчика соединены с выходами первого и второго ждущих мультивибраторов, второй вход сумматора через третий элемент И соединен с регистром памяти, второй вход третьего элемента 10 И соединен с первым входом четвертого элемента И, вторым входом второго элемента И и с выходом блока выделения сигнала перекомпенсации, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами релейного датчика положения копируемой линии, четвертый выход последнего соединен также с вторым входом четвертого элемента И и первым входом делителя частоты, второй вход которо го соединен с четвертым выходом блока управления, выход сумматора соединен с третьим входом делителя частоты, выход последнего соединен с приводом коррекции положения рабочего органа, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом 25 первого элемента И и с пятым входом блока выделения сигнала перекомпенсации.Блок выделения сигнала перекомпенсации содержит две дифференцирующие цепочки, два элемента ИЛИ и триггер при 30 этом выходы элементов ИЛИ соединены с первым и вторым входами триггера, первый и второй входы первого элемента ИЛИ являются четвертым и пятым входами блока, первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены через дифференцирующие з 5 цепочки с первым и вторым входами блока, третий вход триггера является третьим входом блока, а выход триггера является выходом блока.40На чертеже показана блок-схема устройства.Устройство содержит блок 1 управления, выходы которого подключены к датчику 2 положения копируемой линии, приводу 3 перемешения рабочего органа и второму вхо. ду делителя 4 частоты. Первый - четвертый 45 выходы датчика 2 положения соединены с первым - четвертым входами блока 5 выделения сигнала перекомпенсации, Первый 6 и второй 7 элементы И последовательно соединены с ждущими мультивибраторами 8 и 9 соответственно, выходы последних под ключены к входам реверсивного счетчика 10. Выход блока 5 выделения сигнала перекомпенсации связан с вторыми входами второго 7, третьего 11 и четвертого 12 элементов И. Первый вход третьего элемента И П подключен к регистру 13 памяти, а выход - к второму входу сумматора 14, первый вход которого связан с выходом оеверсивного счетчика 10, а выход - с управляющим входом делителя 4 частоты. Первый и второй выходы датчика 2 положения подключены также к входу привода 15 коррекции, другой вход которого связан с выходом сумматора 14 частоты. Третий выход датчика 2 положения через элемент 16 задержки связан с первыми входами первого 6 и второго 7 элементов И. Четвертый выход датчика 2 положения соединен с первым входом четвертого элемента И 12, выход которого подключен к первому входу первого элемента И и пятому входу блока 5 выделения сигнала перекомпенсации. Последний содержит две дифференцирующие цепочки 17 и 18, содержащие КС-цепь с диодами Р, два элемента ИЛИ 19 и 20, триггер 21. Связи между реверсивным счетчиком 1 О и сумматором 14, регистром 13 памяти и сумматором 14, а также между сумматором 14 и делителем 4 частоты являются многопроводными. Приводы 3 и 15 механически связаны с датчиком 2 положения копируемой линии и рабочим органом.Устройство для автоматического копирова ни я работает следу юшим образом.Блоком 1 управления задаются направление и скорость перемешения рабочего органа и датчика 2 положения копируемой линии. При этом сигналы блока 1 управления поступают на привод 3 перемещения рабочего органа в аиде частоты следования импульсов 1 и потенциалов Плюс или Минус. Кроме того, сигнал 1 подается на второй вход управляемого делителя 4 частоты. Датчик 2 положения копируемой линии опрашивается блоком 1 управления с частотой, пропорциональной 1 . но значительно меньшей. Опрос датчика 2 и, следовательно, съем информации о знаке отклонения копируемой линии от текущего положения датчика 2 (и рабочего органа) осуществляются, таким образом, через равные интервалы пути в направлении основного движения. Сигналы Плюс и Минус на выходе датчика 2 указывают направление отклонения копируемой линии, сигнал 0 запрещает на входе управляемого делителя частоты 4 прохождение импульсов коррекции на вход привода 15 коррекции. В регистр 13 памяти предварительно заносится число импульсов, соответствуюшее величине люфта исполнительного механизма при отработке их приводом 5 коррекции.При отклонении копируемой линии от текущего положения рабочего органа на первом или втором выходах датчика 2 положения появляются сигналы соответственно Плюс или Минус. При изменении знака отклонения возникший перепад напряжения через одну из дифференцируюших цепочек 17 или 18 и элемент ИЛИ 20 блока 5 выделения сигнала перекомпенсации переводит триггер 21 в единичное состояние. Измене 11330605ние знака отклонения копируемой линии, регистрируемое единичным состоянием триггера 21, свидетельствует о том, что в результате коррекции положения рабочего органа произошла перекомпенсация указанного отклонения. Перевод триггера 21 в единичное состояние осуществляется при наличии синхронизирующего сигнала, поступающего с частотой опроса датчика 2 положения на третий вход блока 5 выделения сигнала перекомпенсации. Сброс триггера 0 21 в исходное состояние произойдет после того, как на четвертом или пятом входах блока 5 выделения сигнала перекомпенсации появляются сигналы соответственно О или Недокомпенсация. Сигнал недокомпенса-. 1 ции появляется на выходе четвертого элемента И 12 при отсутствии сигнала О с четвертого выхода датчика 2 положения и сигнала перекомпенсации с выхода триггера 21,20При этом сигнал с выхода четвертого элемента И 12 поступает на вход первого элемента И 6 и при наличии синхронизирующего сигнала, поступающего при опросе датчика 2 положения с его третьего выхода через элемент 16 задержки на второй вход первого элемента И 6, поступает далее через ждущий мультивибратор 8 на суммирующий вход реверсивного счетчика 10. Содержимое последнего при наличии сигнала недокомпенсации увеличивается на единицу в каждом цикле опроса датчика 2 положения. И наоборот, содержимое реверсивного счетчика 10 уменьшается на единицу в очередном цикле опроса при наличии сигнала перекомпенсации, поступающего с выхода триггера 21 через второй элемент И 7 35 и ждущий мультивибратор 9 на вычитающий вход реверсивного счетчика 10. Состояние реверсивного счетчика 10 переписывается в параллельном коде в сумматор 14, где записанное число складывается с со держимым регистра 13 памяти при наличии разрешающего сигнала, поступающего с выхода триггера 21 на второй вход третьего элемента И 11. Сложение содержимого реверсивного счетчика 10 и регистра 13 памяти будет иметь место, таким образом, лишь,45 при перекомпенсации отклонения копируемой линии и связано с необходимостью компенсации люфта в. механизме коррекции, а также с необходимостью компенсации люфта в механизме коррекции при реверсе привода 15 коррекции. Реверс привода 15 осуществляется при смене знака отклонения копируемой линии, т.е. при перекомпенсации. Содержимое сумматора 14 управляет степенью деления частоты сигналов 1, поступающих с блока 1 управления на вход управляемого делителя 4 частоты. Эти сигналы поступают далее на привод 15 коррекции положения рабочего органа и перемещают последний в направлении компенсации отклонения копируемой линии, определяемой знаками Плюс или Минус сигналов, подаваемых на входы привода 15 коррекции с соответствующих выходов датчика 2 положения. Сущность работы устройства в целом заключается в увеличении или уменьшении (с помощью содержимого реверсивного счетчика 10) сигнала коррекции в зависимости от того, имеет ли место в интервалах между опросами датчика 2 перекомпенсация отклонения копируемой линии, и в этом случае одновременно с реверсом привода 15 коррекции и отработкой величины люфта необходимо уменьшить величину коррекции (путем уменьшения на единицу содержимого реверсивного счетчика 10), или произошла недокомпенсация и необходимо увеличить величину коррекции (путем добавления единицы в реверсивный счетчик 10). При каждом новом опросе датчика 2 положения цикл повторяется. В случае копирования прямых линий, находящихся под углом к оси основного движения, состояние реверсивного счетчика 10 стабилизируется через несколько циклов. При копировании кривых и ломаных линий величина числа в реверсивном счетчике 10 будет переменной.Та ки м образом, предложенное устройство обеспечивает автоматическое копирование линии сварного соединения при использовании релейного датчика с периодическим получением информации об отклонении копируемой .линии. За счет этого расширяются его функциональные возможности и повышается качество сварного соединения за счет повышения точности копирования.оставитель Г.ехред И. Вересираж 1086рственного кообретений и- 35, Раушскг Ужгород Редакто Заказ 9 р й. Коссей Т 831/13 Т ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, Ж филиал ППП Патентайковс рректор О. Тигоодписное митета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4