Устройство для автоматического копирования линии сварного соединения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1243916 511 4 В 23 К 9/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 933326, кл. В 23 К 9/О, 1980,Авторское свидетельство СССР У 795797, кл. В 23 К 9/О 978, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОПИРОВАНИЯ ЛИНИИ СВАРНОГО СО- ЕДИНЕНИЯ, содержащее измерительный блок, установленный на сварочном органе, привод коррекции его положения, последовательно соединенные сумматор, блок запаздывания и блок регулируемого запаздывания, второй вход которого соединен с выходом дат чика положения, первый и второй входы сумматора соединены соответственно с выходом измерительного блока и с выходом блока регулируемого запаздывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества сварного соединения за счет повьппеиия точности копирования, в него вве" дены инвертор, первый элемент И,триггер, второй элемент И и элемент ИЛИ, а также последовательно соединенные генератор импульсов и делитель частоты, выход которого соединен с вторым входом блока запаздывания и третьим входом блока регулируемого запаздывания, выход последнего соединен с вторым входом элемента ИЛИ, вьход которого соединен с входом привода коррекции положения сварочноС 3 го органа, выход датчика положения в соединен с входом инвертора и с вторым входом триггера, выход генератора импульсов соединен с вторым входом фее второго элемента И, первый вход которого соединен с четвертым входом блока регулируемого запаздывания, выходЬааВ блока запаздывания соединен с вторым входом первого элемента И.Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройст. ваи для автоматического перемещения сварочного органа по заданггому контуру стыка и ггожет быть использовано в установках для дуговой и электроннолучевой сварки.Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет повышения точности копирования.Иа фиг,1 представлена структурная схема устройства для автоматического копирования линии сварного соедине 1 пгя; па иг.2 - блок регулируемого эдпаздывагпгя.Устройство содержит измерительный блок 1, устанозленный нд сварочном органе 2, снабженном приводом 3 коррекции его положения и ддтчнкои 4 1(сложения) последовательно соединенггьге сумматор 5, блок 6 эапдздыв;1 П 1(я) блок 7 регул 11 руемсго эапаэДыданил, второй вход которого подключен к вьходу датчика 4 пслс)1 гн)151) д выход - связан с первым входои суиидторд 5, второй вход которого сое)и 1 е 1 с выходом измерительного блока 1, последовательно соединегн)ые первый элемент 8 И, триггер 9, втомрой элемепт 10 И и элемент 1 ПИ, выход которого подклгочен по входу прпгода 3 коррекции положения, а второй вход связан с выходом блока 7 регулируемого эапаздь)гнапня третий вход которого подключен к выхсоду триггера 9, ннвертор 12, вход которого соединен с выходом датчикаположепгя и вторым входои триггера 9, а выход подключен к первому входу первого элемента 8 И, второй вход которого связан с выходом блока 6 запдздьпзания, генератор 13 импульсов и делитель 14 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 13 импульсов и вторым ьходои второго элемента О И, а выход подключен к второму входу блока 6 загаэдывд 11 и.Ьлок 7 р егулируеиого запаздывания содержит регистры 1 5: и 1 6 сдвига , элементы 1 7- 2 4 И , триггер 25 , элеиен т 2 6 ИЛИ и инве ртор 2 7 , вход которо го является .в торыи входом блока 7 р е гулируемог о запаздывания н подключен к первым входам триггера 2 5 и элемента 20 И , выход к отар с го я вля стс я выходом блока 7 регулируемоо з дпаздыв ания ) а второй вход связдп с выходом элемента 26 ИЛИ, входы которого соединены с вьгходаипэлсмен.гов 21-24 И, первьге входы которых подключены к выходам соответствугощих разрядов регистра 16 сдвига, а вторые выходы связаны с пардлелыгыиш выходаии регистра 15 сдвига, второй вход элемента 21 И соединен с первым входом регистра 15 О сдвига, второй вход которого является четвертым входогг блока 7 регулируемого запаздывания и подклгочен кпервым входам элеиентов 19 и 17 И,втоРой вход элемента 7 И являетсяпервым входом блока 7 регулируемогозапаздывания, второй вход элемента19 И соединен с выходом инвертора 27,а выход связан с вторым пхсдои регистра 6 сдвига, первый вход которого подключен к выходу элемента 8 И,первый вхсп, которого является третьпи входом блока 7 регулпруеиого за(1 аз,г(ывпп 1) д второй вход соед 1 пен свыходом триггера 25, второй вход когороно подключен к выходу первого(эдээ 51 Д 1 1)еГистра6 СДВИГ(1Ь к;1 честве тригГеров 9 и 25 могут бьггь использованы лгобые триггеры,111".сощ 1 е у( тднс.".Очные Входы, 1)пск 6 З 0 запдэдггвагия может быть выполнен набазе регистров сдвига. Остальные блоки, входящие в состагз предлагаеиогоустройства, могут быть выполнены ндбазе известных элементов дискретной 35;1 ьпгалоговой техники.Второ 1 капал устройства для автоиатиче(.кого копирования лин 1 пг сварного соеЕппе 1111 я идентичен первому. Приэтом одпп пэ каналов осуществляет уп рдплсние кспггровднием прп отклонениикоппруеисй липни ст задаппсго положе 1 ия измерительного блока 1, наприиер,Б п 05101(г(т("льпсм ндпрдз 5 енеп 1) Второйв отрицательном. Каналы работают по очередно в зависимости от положенияизмергтельногс б)тскд 1 относительнозаданного и, следовательно, от наличия на его вьгходдх сигналов + нли 50 ,строй(.тво работает следуощим образом.Прн двпжегпш сварочного органа 2вдоль,ппнпг соединения время прохождения 1(нсЪоргацг:и через блок 6 запаздывания соответствует времени запаздьнздни 5:, сварочного органа 2 относительно измерительного блока 1. Отклонение лнн;пг соеди:гения от траектории243916 перемещения сварочного органа 2 измеряетсяя измерительным блоком 1 и н виде, например, унитарного кода через сумматор 5 поступает на первый вход блока 6 запаздывания. Продвижение информации в блоке 6 запаздывания осуществляется сигналами генератора 3 импульсов, заведенными через делитель 14 частоты на второй (синхронизирующий) вход блока б запаздывания, По истечении времени запаздынания сигнал об отклонениях с выхода блока 6 запаздывания через блок 7 регулируемого запаздьязация поступает в сумматор 5 и через элемент 11 ИЛИ ца привод 3 коррекции. Сварочный орган 2 будет воспроизводить отклонения линии, с-.ыка, измеренные блоком 1При отработке приводом 3 сигналов коррекции цз-за жесткой связи измерительного блока 1 со сварочцыгг органом 2 ца выходе измерительного блокапоявляется ложный сигнал, который компенсируется н сумматоре 5 сигналами коррекции, поступающими ца его первый вход, обеспечивая самокопировацие устройством лицин соединения. 50 55 Наличие люфта в реальных механизмах принода 3 коррекции может привести к асинхроцности поступления на сумматор 5 сигналов отклонения с блока б запаздывания и имц сигналов измерительного блока 1, Для устранения этого явления сигнал коррекции заведен ца сумматор 5 через блок 7 регулируемого запаздывания, управляемый датчиком 4 положения, который Фиксирует начало корректирующего перемещения сварочного органа 2. Сигналы коррекции поступают на суьачатор 5 с задержкой н блоке 7 регулируемого запаздывания на время выборки люфта. Таким образом осуществляется компенсация в сумматоре 5 погрешности, вызываемой люфтом н механизме привода 3 коррекции. Однако этой компенсации недостаточно для точного копирования сварочным органом линии сварного соединения, поскольку прц каждом изменении направления коррекции перемещение сварочного органа 2 будет производиться только частью сигналов отклонения сварочного органа 2 от стыка. Другая их часть вначале выполняет компенсацию люфта в механизме коррекции и требует восполнения. Это 5 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 осуществляется в предложенном устройстве следующим образом. Прц изменении знака сигнала коррекции ца выходе блока 6 запаздывания сигналы через элемент 8 И, ца другом входе которого логическая "1", устанавливают триггер 9 в "единичное" состояние, разрешая прохож-. дение импульсов от генератора 13 через элемент 1 О И, Эти сигналы через элемент 11 ИЛИ проходят ца привод 3 коррекции и производят выборку люфта. До тех пор, пока сварочныйорган 2 це начал перемещение, ца выходе датчика 4 положения - логический 0, который це пропускает сигналы коррекции ца выход блока 7 регулируемого запаздывания. С началом перемещения сварочного органа 2 датчик 4 положеггия Формирует сигнал, которыц является сигналом окончания задержки информации в блоке 7 регулируемого запаздывания. Сигналы коррекции поступают через элемент 1 ИЛИ ца привод 3 коррекции с одновреггегпгьгм запретом поступления импульсов на первый вход элемента 11 ИЛИ, что обеспечивается формирова-, нием логического 0 на первом входе элемента 8 И и сбросом триггера 9 по его второму входу в нулевое" состояние. В случаях совпадения направления предыдущей и текущей коррекций, т.е. когда люфт в механизме привода 3 уже выбран, подача импульсов от генератора 13 на привод 3 коррекции компенси. рует другие источники запаздывания сигналов коррекции, которыми являются нелинейность динамических характеристик привода, инерциоцность меха. ническцх передач, В случае, если пер. вый импульс от генератора 13 вызвал корректирующее перемещение сварочного органа 2, то появление логической "1" ца выходе датчика 4 положения приведет к немедленному запрету прохождения импульсов через элемент10 И и выводу сигналов коррекции иэблока 7 регулируемого запаздывания. При этом величину текущей коррекциинужно уменьшить ца единицу, т.е.скомпенсировать прохождение на привод 3 коррекции одного импульса отгенератора 13, что осуществляется и дополнительном блоке 7 регулируемогозапаздывания. Последний выполнен наоснове двух регистров 15 и 16 сдвига. Регистр 15 - информационный, и немосуществляется прием и поразрядныйсдвиг сигналов коррекции. Регистр 16является указателем выхода, В немпроизводится синхронно с началом текущей коррекции запись и сдвиг логи.ческой "1". Запись и сдвиг информациив регистрах 15 и 16 осуществляютсяимпульсами от делителя 14 частоты,приходящими на четвертый вход блока 1 О7: в регистре 15 - непосредственно,а в регистре 16 - через элемент 19 И,Сигналы коррекции поступают от блока6 запаздывания на первый вход блока7 регулируемого запаздывания и черезэлемент 17 И проходят на первый входрегистра 15, Запись логической "1"в регистр 16 осуществляется по сигналу от триггера 9, приходящему на третий вход блока 7 регулируемого запаздывания и через элемент 18 И на первый вход регистра 16. После записилргической "1" в первый разряд регистра 16 триггер 25 устанавливаетсяв единичное состояние, его ннверсный выход "закрывает" элемент 18 И.Сдвиг информации в регистрах 15 и 16производится до тех пор, пока па втором входе блока 7 регулируемого запаздывания, связанного с датчиком 4 Эоположения, пе появится сигнал логической 1. Сигналом начала корректирующего перемещения сварочного органа 2 "откроется" выходной элемент20 И, через инвертор 27 подачей логического "О" прекратится прохождениесинхронпзирующих импульсов черезэлемент 19 И и триггер 25 установится в нулевое состояние, В регистре16 логическая "1" зафиксируется в 40 Некотором разряде, номер которого соответствует числу синхронизирующих импульсов, поступивших па второй вход регистра 16. В результате этого соответствующий элемент И из числа элемептов 21-24 будет "открыт" по его первому входу указанной единицеи для прохождения информации из регистра 15. Тем самым осуществляется задержка сигналов коррекции на определенное число тактов. Выходной сигнал "открытого" элемента И из числа элементов 21-24 и через элемент 26 ИЛИ поступает на второй вход элемента 20 И и далее на выход блока 7 регулируемого запаздывания.Частота следования импульсов от генератора 13 выбирается достаточно большой в соответствии с быстродействием исполнительного привода 3 коррекции. Это сводит к минимуму время выборки люфта и других источников запаздывания отработки сигналов коррекции приводом 3 коррекции. Таким образом, устройство обеспечивает компенсацию люфта в механизме привода коррекции путем компенсацп неполной отработки приводомкоррекции сигналов отклонения сварочного органа от линии соединения,что позволяет повысить точность копирования линии сварного соединенияи, следовательно, качество сварногошва.Предлагаемое устройство может.найти применение в сварных установках для автоматического копированиялинии соединения,.Бандура Редакто Т,ра 1001 11 ИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рау