Способ обработки по круглому контуру и устройство для его осуществления

(59 4 К 9/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.И. кий,П,Све товидов тельство СС К 9/10, 198 сви В 2 станиярсысоФ М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПО КРУГЛОМУКОНТУРУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматическоговедения сварочного инструмента по линии круглого контура,подлеаащего обработке. Изобретениепозволяет повысить точность обработки эа счет автоматической коррекции.Инструмент устанавливается на одномиз концов Т-образной траверсы, наее противополозном конце закрепляется датчик контура. Траверса снабженаприводом вращения и двумя приводами поступательного перемещения. Произ"водится предварительная ориентацияоси траверсы по центру обрабатываемого контура. После этого траверсувращают до появления сигнала на датчике контура. Одновременно производится измерение угла поворота траверсы и знака оТклонения положения траверсы относительно контура, По полученным сигналам производится перемещение траверсы по линии ее угловогоположения в направлении компенсациивыявленного отклонения. Укаэанные операции проводятся до получения бильного нулевого сигнала отклон на выходе датчика положения трав относительно контура, Устройство держит траверсу с инструментом и датчиком контура, привод ее пово с датчиком угла поворота, приводы линейных перемещений оси траверс датчиками полоаения, блок програ много управления и блок адаптации 2 с.п. ф-лы, 4 ил, 1348107Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, выполненных с помощью автоматическихманипуляторов, например резки, разметки, сварки, и может быть использовано при обработке изделий преимущественно в транспортном, химическом энергетическом машиностроении, например заготовок корпусов транспортных средств, в которых должны быть выполнены круглые люки, проемы, вварка врезных элемецтов и т.п. 10 Цель изобретения - повышение точности обработки за счет автоматичес кой коррекции установки оси траверсы в центр контура.Сущность изобретения заключается в автоматизации ориентации оси Т-образной трдверсы с закрепленными на 20 ее противоположных концах инструментом и датчиком контура, Ориентация производится посредством программного вывода Т-образной трацерсы в зону контура с последующей коррекцией положения ее оси по сигналу датчика контура.На Фиг.1 представлена схема осуществления способа обработки по круглому контуру; нд Фиг,2 - блок-схема 30 устройства для осуществления предлагаемого способа; ца Фцг.3 - функциональная схемд блока адаптации; на фиг,4 - функццоцальная схема блока 35 ется сигнал зцдкд отклонения трдверсыотносительно контура. С учетом знакаотклонения производят коррекцию положения оси трдцерсы перемещением еелибо в напрдц.чс.нии точки А, либо внаправлении точки В. Примерный видтраектории церсмешеция оси траверсыпоказан пуцкгцрцой линией (происходитасимптотическоо грибл:ыецие оси траверсы к центру контура). Процесс корлекции положсцця оси траверсы завершается прц палучспси от датчика полопрограммного управления.Точка О (Фиг.1) - центр круглого контура, точкд 0 - Фактическое положение оси трдверсы после выведения траверсы в зону обработки, точка А конец траверсы с укрепленным ца цей 40 инструментом, точка В - конец траверсы с укрепленным на цей датчиком контура. При рдвцомерном вращении траверсы вокруг собственной оси, например, против часовой стрелки сначала 45 происходит здхвдт датчиком контура линии контура и нд его выходе появляжения траверсы относительно контура стабильного нулевого сигнала на участке линии контура заданной длины.После завершения коррекции осуществляют обработку контура вращением траверсы вокруг ее оси.Устройство (фиг,2) содержит Т-образную траверсу 1, на одном конце которой размещен инструмент 2, а на противоположном конце - датчик 3 контура, приводы 4 и 5 линейных перемещений оси траверсы 1, привод 6 поворота траверсы 1 вокруг собственной оси, датчики 7 и 8 положения, датчик 9 угла поворота, блок 10 адаптации и блок 11 программного управления, первые три входа которого подключены к выходам датчиков 7 и 8 положения и датчика 9 угла поворота, первый вход блока 10 адаптации соединен с выходом датчика 3 положения траверсы относительно контура, второй, третий и четвертый входы блока 10 адаптации соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока 11 программного управления, пятый вход блока 10 адаптации соединен с выходом датчика 9 угла поворота, первые три выхода блока 10 адаптации подключены соответственно к входам приводов 4 и 5 линейных перемещений и входу привода 6 поворота траверсы 1 вокруг собственной оси, а четвертый выход блока 10 адаптации соединен с четвертым входом блока 11 программного управленияБлок 10 адаптации (фиг.3) содержит три коммутатора 12 - 14, три элемента И 15 - 17, два делителя 18 и 19 частоты, сицусно-косинусный преобразователь 20, преобразовдтель 21 код частота, первый элемент ИЛИ 22, счетчик 23, первую схему 24 сравнения, первый регистр 25, сумматор 26, четвертый коммутатор 27, второй регистр 28 и четвертый элемент И 29, при этом выходы первого, второго и третьего коммутаторов 12 - 14 являются первыми тремя выходами блока 10 адаптации, первый вход первого коммутатора 12 подключен к выходу первого делителя 18 частоты, первый вход второго коммутатора 13 подключен к выходу второго делителя 19 частоты, первый вход третьего коммутатора 14 подключен к вторым входам обоих делителей 18 и 19 частоты и к виходу четвертого элемента И 29, вторые входы коммутаторов45 12 - 14 соединены соответственно с выходами первых трех элементов И 15 - 17, третьи входы коммутаторов 12 - 14 подключены к первому входу первого элемента ИЛИ 22 и являются третьим входом блока 10 адаптации. Первые входы первых трех элементов И 15 - 17 служат вторым входом блока 10 адаптации, вторые их входы соединены с пер вым входом четвертого элемента И 29, с выходом преобразователя 21 код - частота и с первым входом счетчика 23, первые входы первого 18 и второго 19 делителей частоты соединены сост ветственно с первым и вторым выходами синусно-коаинусного преобразователя 20, вход которого является выходом сумматора 26. Первый вход сумматора 26 является пятым входом блока 10 20 адаптации, второй его вход подключен к выходу четвертого коммутатора 27, первый вход которого соединен с выходом второго регистра 28, второй его вход соедннен с корпусной шиной, тре тий и четвертый его входы совместно с вторым входом гервого элемента ИЛИ 22 образуют первый вход блока 10 адаптации. Вход преобразователя 21 код - частота служит четвертым входом 30 блока 10 адаптации, выход первого элемента ИЛИ 22 соединен с вторым входом счетчика 23, выход которого соединен с первым входом первой схемь 1 24 сравнения, второй вход первой З 5 схемы 24 сравнения соединен с выходом первого регистра 25, а ее выход подключен к второму входу четвертого элемента И 29 и служит четвертым выходом блока 1 О адаптации. 40Блок 11 программного управления (фиг.4) содержит блок 30 памяти, вторую, третью и четвертую схемы 31 33 сравнения, пятый 34 и шестой 35 элементы И, второй элемент ИЛИ 36 и счетчик 37 адреса, причем первые три выхода блока 30 памяти подключены к вторым входам второй, третьей и четвертой схем 31 - 33 сравнения, а первые их входы являются первыми тремя входами блока 11 программного управления, Выходы второй, третьей и четвертой схем 31 - 33 сравнения образуют первый выход блока 11 программного управления и подключены к первым трем входам пятого элемента И 34, четвертый вход которого соединен с первым входом шестого элемента И 35, четвертым выходом блока 30 памяти и вторым выходом блока 11 программного управления, Второй вход шестогоэлемента И 35 является четвертым входом блока 11 программного управления,пятый выход блока 30 памяти являетсятретьим выходом блока 11 программногоуправления, первый вход второго элемента ИЛИ 36 подключен к выходу шестого элемента И 35, второй его входподключен к выходу пятого элемента И34, выход его подключен к входу счетчика 37 адреса, выход которого соединен с входом блока 30 памяти,Устройство работает следующим образом.В блоке 30 памяти содержится программа обработки изделия, Начальнаяустановка блока 11 программного управления производится по его пятомувходу оператором при включении устрэйства, При этом счетчик 37 адресасбрасывается по своему второму входу.По адресу, укаэанному счетчиком 37адреса, блок 30 памяти по первым тремвыходам указывает величины перемещений по линейным координатам и углуповорота, по четвертому выходу даеткоманду на вывод в зону обработки(позиционирование), по пятому выходузадает частоту генерирования для преобразователя 21 код - частота. Покане будут отработаны заданные величиныперемещений, первые три элемента И15 - 17 пропускают импульсы преобразователя 21 код - частота на входыпервого, второго и третьего коммутаторов 12 - 14. По команде позиционирования на третьих входах укаэанных коммутаторов эти импульсы передаются на соответствующие приводы 4 - 6. При отработке заданных перемещений сигналами от второй, третьей и четвертой схем 31 - 33 сравнения запираются первые три элемента И 15 - 17 и вырабатывается сигнал на выходе пятого элемента И 34, который через второй элемент ИЛИ 36 переводит счетчик 37 адреса в новое состояние - устройство переходит к автоматическому поиску центра контура.При этом первый, второй и третий коммутаторы 12 - 14 по команде на третьих входах переводятся на прием информации на первые входы. Датчик 9 угла поворота измеряет азимутальный угол м положения траверсы 1 на плоскости. Датчик 3 контура фиксирует направление рассогласования положений5 134 его самого и линии контура возбуждением третьего или четвертого входов четвертого коммутатора 27 в зависимости от знака сигнала рассогласования. Если датчик 3 контура находится в данный момент внутри контура, то на выход четвертого коммутатора 27 передается сигнал корпусной шины, а на выходе сумматора 26 присутствует сигнал угла сс . Если датчик 3 контура находится вне контура, то на выход четвертого коммутатора 27 передается число 7 из второго регистра 28, а на выходе сумматора 26 присутствует сигнал (ч.+ц), т,е, зеркальное о.ображение угла К.Синусно-косинусный преобразователь 20 раскладывает значение угла на проекции, которые управляют работой перного 18 и второго 19 делителей частоты. Первый 18 и второй 19 делители частоты - счетчики с переменным коэффициентом дслеьц я, пропускающие импульсы от преобразователя 21 код частота через четвертый элемент И 29ъ на первые входы первого 12 и второго 13 коммутаторов. На первый вход третьего коммутатора 14 поступают импульсы преобразователя 21 код - частота. Счетчик 23 при позиционировании удерживается в сброшенном состоянии по второму входу от сигнала с третьего выхода блока 11 программного управления, поступающего через первый вход первого элемента ИЛИ 22. При поиске центра контура этот сигнал снимается, счетчик 23 заполняется импульсами от преобразователя 21 код81"., 7 работе не участвует. Принак завершения обработки контура - совпадение чисел в четвертой схеме 33 сравнения. Затем по программе осуществляют переход к следующему круглому контуру.Выполнение дополнительных операции при поиске центра контура позволяет скомпенсировать ошибки позиционирования оси траверсы и сформировать траекторию перемещения инструмента с необходимой точностью относительно контура,Формула изобретения 20 ,25 30 сации выявленного отклонения, указанные операции проводят до получениястабильного нулевого сигнала отклонения па выходе датчика положения траверсы относительно контура,Способ обработки по круглому контуру, при котором инструмент и датчик контура закрепляют на равном удалении по разше стороны Т-образной вращающейся траверсы, производят ввод траверсы в зону контура и в процессе обработки обход его инструментом, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, чтос целью повышения точности обработки за счет автоматическрй коррекции установки оси траверсы в центр контура, траверсу вращают до появления сигнала на датчике контура, измеряют угол поворота траверсы и знак отклонения положения траверсы относительно контура, перемещают траверсу по линии ее углового положения в направлении компенчастота до совпадения с числом, находящимся в первом регистре 25. Сигналс выхода первой схемы 24 сравнениязапрещает дальнейшее поступление импульсов на приводы через четвертыйэлемент И 29 и переводит счетчик 37адреса в новое состояние через шестойэлемент И 35 и второй элемент ИЛИ 36,На этом поиск центра контура заканчивается; устройство приступает к осуществлению непосредственно обработкикруглого контура, При этом уровеньсигнала команды на четвертом выходеблока 30 памяти такой же, как и припозиционировании. Величины линейныхперемещений не задаются. Четвертыйэлемент И 29 открывается, так каксбрасывается счетчик 23. В результатетраверса 1 своими концами описываетокружность с заданной угловой скоростьюат их 3 контура при этим в 40 45 50 55 2, Устройсгво для обработки по круглому контуру, содержащее Т-образную траверсу, на которой на равном расстоянии от ее оси вращения на одном конце укреплен инструмент, а на другом - датчик контура, привоД поворота траверсы вокруг собственной оси, снабженный датчиком угла поворота, приводы линейных перемещений оси траверсы, снабженные датчиками положения, и блок программного управления, первые три входа которого подключены к выходам датчиков положения и датчика угла поворота, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки за счет автоматической коррекции установки оси траверсы в центр контура, в него дополнительно ввецен блок адаптации, первый вход котирого соединен с выходом датчика контура, второй, третийи четвертый входы соединены соответственно с первым, вторым и третьимвыходами блока программного управления, пятый вход соединен с выходомдатчика угла поворота, первые тривыхода подключены соответственно квходам приводов линейных перемещенийосн траверсы и привода поворота траверсы вокруг собственной оси, а четвертый выход соединен с четвертымвходом олока программного управлениягричем блок адаптации содержит четырекоммутатора, четыре элемента И, дваделителя частоты, синусно-косинусньппреобразователь, преобразователь код -частота, элемент ИЛИ, счетчик, схемусравнения, два регистра, сумматор,выходы первого, второго и третьегокоммутаторов являются первыми тремявыходами блока адаптации, первый входпервого коммутатора подключен к выхо -ду первого делителя частоты, первыйвход второго коммутатора подключен квыходу второго делителя частоты, первый вход третьего коммутатора подключен к вторым входам обоих делителейчастоты и выходу четвертого элементаИ, вторые входы названных коммутаторов соединены соответственно с выходами первых трех элементов И, третьивходы этих коммутаторов подключены к первому входу элемента И.Ш и являютсятретьим входом блока адаптации, первые входы первых гре; элементов И являются вторым входом блока адаптации,вторые их входы соединены с первымвходом четвертого элемента И, с выходом преобразователя код - частотаи с первым входом счетчика, первыевходы первого и второго делителей 10 частоты соединены соответственно спервым и вторым выходами синусно-косинусного преобразсвагеля, вход которого связан с выходом сумматора, первьп вход сумматора является гятым 15 входом блока адаптации, второй еговход подключен к выходу четвертогокоммутатора, первый вход которого со 1 единен с выходом второго регистра,второй вход соединен с корпусной шиной, третий и четвертый входы совместно с вторым входом элемента ИЛИ образуют первый вход блока адаптации,вход преобразователя код - частотаявляется четвертым входом блока адап тации, выход элемента И 1 Ш соединен свторым входом счетчика, выход которого соединен с первым входом схемысравнения, второй вход схемы сравнения соединен с выходом первого реги стра, а ее выход подключен к второмувходу четвертого элемента И и является четвертым выходом блока адаптации.