Устройство для автоматического копирования линии сварного соединения

Устройство для автоматического копирования линии сварного соединения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„;SU,» 1243916

А1

«511 4 В 23 К 9/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3860048/25-27 (22) 27.02.85 (46) 15.07.86. Бюл. В 26 (72) Г.И.Сергацкий, А.Н.Шангин, В.И.Блинов и Е.А.Капралова (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 933326, кл. В 23 К 9/!О, !980, Авторское свидетельство СССР

N 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 соответствен.но с выходом измерительного блока и с выходом блока регулируемого запазJ дывания, 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 введены 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, выход которого соединен с входом привода коррекции положения сварочно\ го органа, выход датчика положения ю соединен с входом инвертора и с вторым входом триггера, выход генератора импульсов соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с четвертым входом блока регулируемого запаздывания, выход

Isaac блока запаздывания соединен с вторым входом первого элемента И. 1243916

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для автоматического перемещения сварочного органа по задагпгому контуру стыка и может быть использовано в установках для дуговой и электрошюлучевой сварки.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет повышения точности копирования.

Иа фиг.l представлена структурная схема устройства для автоматического копирования линии сварного соединегшя; на фиг.2 — блок регулируемого эапа.Здывания, Устройство содержит измерительный блок 1, устаногзленный на сварочном органе 2, снабженном приводом 3 коррекции его положения н датчиком

4 г.оложения, последовательно соединегпгьге сумматор 5, блок 6 эапаздыв;11гия, блок 7 pQI""êëEIp3rQbror Î эапаэДывання, второй вход которого подключен к 33ыходу датчик;1 4 НОлОггьенггя > a выход — связан с первым входом сумматора 5, 13торой вход которого соединю с выходом измерительного бло1<а 1, последовательно соединенные первый элемент 8 И, триггер 9, второй э re rerrr 10 И и элемент 11 ИХ1И, выход которого подклгочен по входу привода 3 коррекции положения, а второй вход связан с выходом блока

7 р.: гулируемого эаггаздыггаггг.я,, третий вход которого подключен к выхоо ду триггера 9, инвертор 12, вход которого соединен с выходом датчика положения и вторьгм входом триггера 9, а выход подключен к первому входу первого элемента 8 И, второй вход которого связан с выходом блока 6 запаздьпзания, генератор 13 импульсов и делитель 14 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 13 импульсов и вторым ьходом второго элемента 1О И, а выход подключен к второму входу блока 6 запаздывания.

Ьлок 7 регулируемого запаздывания содержит регистры 15:и 16 сдвига, элементы 17-24 И, триггер 25, элемент 26 ИЛИ и инвертор 27, вход которого является .вторым гзходом блока

7 регулируемого запаздывания н подключен к первым входам триггера 25 и элемента 2О И, выход которого является выходом блока 7 регулируегюг о заназдьгаания, а второй вход связан с ггыходом элемента 26 ИЛИ, входы которого соедиггены с вьгходами элеггегг-.гов 21-24 И, IIPp13bIQ входы которых подключены к выходам соответствугощих разрядов регистра 16 сдвига, а вторые выходы связаны с парал.ггельггыгги выходами регистра 15 сдвига, второй вход элемента 21 И соедиIIQII с первым входом регистра 15 сдвига, второй вход которого является четвертым входогг блока 7 регулируемого запаздывания и нодклгочен к первым входам элементов 19 и 17 И, втоРой вход элемента !7 И является первым входом блока 7 регулируемого запаздывания, второй вход элемента

l9 И соединен с выходом инвертора 27, а гыход связан с вторым пходоы регистра 16 сдвига, первый вход которого подключен к выходу элемента 18 И, первый вход которого является треIbIIbr r3ходом блока 7 регулпруемого заr1aa,IrbIE3;IIIIIII, а втоРой вхоД coegaIIIQII c выходом тригrepa 25, второй вход ко25

Горо "o ггодгслючегг к выходу EIQpEIoE o эаэ11яд г регист13а 6 сДвигa °

H к<г-.ге<.". TBQ триг I еров 9 и 25 могут бьгт3 испольэог3аны лгобые триггеры, IIi".сющгге устаногочны входы. ?>пок 6 0 запаэдьгвания может быть выполнен на базе регистров сдвига. Остальные блоки, входящие в состав предлагаемого устройства, могут быть выполнены на базе известных элементов дискретной

35 и ьнгалогОгэой техники.

Бторог! Капал устройства для автоматнче с гсо "o копирования лишш сваргюго соеЕгггrrerrrrrI идентичен первому. При этом один иэ каналов осуществляет уп40 ранлсние копированием прн отклонении

"=,oïïðóQèoé линни от заданногo положе:;EEET измерительного блока 1, например, Е1 пололл (тель пом IiaITP aDJIQIIIIII > D TQPGA в отрицательном. 1(аналы 13аботаюг по45 очередно в зависимости от положения ггзмерггтелг ного блока 1 относительно заданного и, следовательно, от наличия на его I. brxovax сигналов + нли

50 r

° стройство работает следующим образом.

1IpI двнжегпш сварочного органа 2 вдоль .н IIIIII соединения DpQIDI прохождения гшформацг..гг через блок 6 запаздьпзания соответствует времени запаздываггиг:, снаро гного органа 2 относи тельно измерительного блока l . Отклонение 3::инни соеди:гения o I. траектории

1243916

55 перемещения сварочного органа 2 изме ряетсяя измерительным блоком 1 и в ви-! де, 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 6 запаздывания, По истечении времени запаздывания сигнал об отклонениях с выхода блока 6 запаздывания через блок 7 регулируемого запаздыгзания поступает в сумматор

5 и через элемент 11 ИЛИ на привод 3 коррекции. Сварочный орган 2 будет воспроизводить отклонения линии, с-.ыка, измеренные блоком 1 °

Hpè отработке приводом 3 сигналов коррекции из-за жесткой связи измерительного блока 1 со сварочныгг органом 2 на выходе измерительного блока

1 появляется ложный сигнал, который компенсируется в сумматоре 5 сигналами коррекции, поступающими на его первый вход, обеспечивая самокопирование устройством лшпги соединения.

Наличие люфта в реальных механизмах привода 3 коррекции может привести к асинхронности поступления на сумматор 5 сигналов отклопения с блока 6 запаздывания и ими сигналов измерительного блока 1. Для устранения этого явления сигнал коррекции заведен на сумматор 5 через блок 7 регулируемого запаздывания, управляемый датчиком 4 положения, который фиксирует начало корректирующего перемещения сварочного органа 2. Сигналы коррекции поступают на сугагатор 5 с задержкой в блоке 7 регулируемого запаздывания на время выборки люфта. Таким образом осуществляется компенсация в сумматоре 5 погрешности, вызываемой люфтом в механизме привода 3 коррекции. Однако этой компенсации недостаточно для точного копирования сварочным органом линии сварного соединения, поскольку при 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 механизгге коррекции и требует восполнения ° Это

f5

45 осуществляется в предложенном устройстве следующим образом.

При изменении знака сигнала коррекции на выходе блока 6 запаздывания сигналы через элемент 8 И, на другом входе которого логическая

"I", устанавливают триггер 9 в "единичное" состояние, !зазрешая прохож-. дение импульсов от генератора 13 через элемент 10 H. Эти сигналы через элемент !! HJIH проходят на привод 3 коррекции и производят выборку люфта. До тех пор, пока сварочный орган 2 не начал перемещение, на выходе датчика 4 положения — логический "О", который не пропускает сигналы коррекции на выход блока 7 регулируемого запаздывания. С началом перемещения сварочного органа 2 датчик 4 положеггия формирует сигнал, который является сигналом окончания задержки информации в блоке 7 регулируемого запаздывания. Сигналы коррекции поступают через элемент !

1 ИЛИ на привод 3 коррекции с одновреггегггпгм запретом поступления импульсов на первый вход элемента

11 ИЛИ, что обеспечивается формирова-, нием логического О 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 компенсирует другие источники запаздывания сигналов коррекции, которыми являются нелинейность динамических характеристик привода, инерционность механических передач, В случае, если пер. вый импульс от генератора 13 вызвал корректирующее перемещение сварочного органа 2, то появление логической

"1" на выходе датчика 4 положения приведет к немедленному запрету прохождения импульсов через элемент

10 И и выводу сигналов коррекции иэ блока 7 регулпруемого запаздывания.

При этом величину текущей коррекции нужно уменьшить на единицу, т.е. скомпенсировать прохождение на привод 3 коррекции одного импульса от генератора 13, что осуществляется в дополнительном блоке 7 регулируемого запаздывания. Последний выполнен на основе двух регистров 15 и 16 сдвига.

Регистр 15 — информационный, в нем

1243916 осуществляется прием и поразрядный сдвиг сигналов коррекции. Регистр 16 является указателем выхода. В нем производится синхронно с началом текущей коррекции запись и сдвиг логи.ческой "i". Запись и сдвиг информации в регистрах 15 и 16 осуществляются импульсами от делителя 14 частоты, приходящими на четвертый вход блока 10

7: в регистре 15 — непосредственно, а в регистре 16 — через элемент 19 И, Сигналы коррекции поступают от блока

6 запаздывания на первый вход блока

7 регулируемого запаздывания и через элемент- 17 И проходят на первый вход регистра 15, Запись логической "1" в регистр 16 осуществляется по сигналу от триггера 9, приходящему на третий вход блока 7 регулируемого запаз- 2п дывания и через элемент 18 И на первый вход регистра 16. После записи логической "1" в первый разряд регистра 16 триггер 25 устанавливается в единичное состояние, его инверс- 25 ный выход "закрывает" элемент 18 II.

Сдвиг информации в регистрах 15 и 16 производится до тех пор, пока па втором входе блока 7 регулируемого запаздывания, связанного с датчиком 4 Зр положения, пе появится сигнал логической "I, Сигналом начала корректирукпцего перемещения сварочного органа 2 "откроется" выходной элемент

20 И, через инвертор 27 подачей логи- 35 ческого "0" прекратится прохождение синхронпзирующих импульсов через элемент 19 И и триггер 25 установится в нулевое состояние, В регистре

16 логическая "1" зафиксируется в 4g 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 обеспе чивает компенсацию люфта в механизме привода коррекции путем компенсац п» неполной отработки приводом коррекции сигналов отклонения сварочного органа от линии соединения, что позволяет повысить точность копирования линии сварного соединения и, следовательно, качество сварного шва.

Предлагаемое устройство может. найти применение в сварных установках для автоматического копирования линии соединения, 1243916 ап Я

РийГ

Составитель Г.Чайковский

Техред О.Гортвай

Корректор В.Бутяга

Редактор М.Бандура

Тираж 1001

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 3750/14

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. р л. II оектная 4