Способ обработки по круглому контуру и устройство для его осуществления

Способ обработки по круглому контуру и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматического ведения сварочного инструмента по линии круглого контура, подлежащего обработке. Изобретение позволяет повысить точность обработки за счет автоматической коррекции. Инструмент устанавливается на одном из концов Т-образной траверсы, на ее противоположном конце закрепляется датчик контура. Траверса снабжена приводом вращения и двумя приводами поступательного перемещения. Производится предварительная ориентация оси траверсы по центру обрабатьшаемого контура. После этого траверсу вращают 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 углового полЪжения в направлении компенсации выявленного отклонения. Указанные операции проводятся до получения стабильного нулевого сигнала отклонения на выходе датчика положения траверсы относительно контура. Устройство содержит траверсу с инструментом и датчиком контура, привод ее поворота с датчиком угла поворота, приводы линейных перемещений оси траверсы с датчиками положения, блок программного управления и блок адаптации. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. с 9 (Л 00 4; 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН >4 В 23 К 9/10

t б ° б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (21) 3960792/25-27 (22) 27.09.85 (46) 30.10.87. Бюл, У 40 (72) Г.И.Сергацкий, В.И.Блинов, А.Н.Шангин и А.П.Световидов (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1189014, кл. В 23 К 9/10, 1984. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПО КРУГЛОМУ

КОНТУРУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматического ведения сварочного инструмента по линии круглого контура, подлежащего обработке. Изобретение позволяет повысить точность обработки se счет автоматической коррекции.

Инструмент устанавливается на одном из концов Т-образной траверсы, на ее противополоаном конце закрепляется датчик контура. Траверса снабжена приводом вращения и двумя приводами

„„а0„„1348107 А1 поступательного перемещения. Производится предварительная ориентация оси траверсы по центру обрабатываемого контура. После этого траверсу вращают 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 углового положения в направлении компенсации выявленного отклонения. Укаэанные операции проводятся до получения стабильного нулевого сигнала отклонения на выходе датчика положения траверсы относительно контура. Устройство содержит траверсу с инструментом и датчиком контура, привод ее поворота с датчиком угла поворота, приводы линейных перемещений оси траверсы с датчиками полокения, блок программного управления и блок адаптации.

2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1348107

Изобретение относится к автоматизации Tåõíîëîãè÷åñêèõ процессов, выполненных с помощью автоматических манипуляторов, 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 элементов и т.п.

Цель изобретения — повышение точности обработки за счет автоматической коррекции установки оси траверсы в центр контура.

Сущность изобретения заключается в автоматизации ориентации оси Т-образной траверсы с закрепленными на 20 ее противоположных концах инструментом и датчиком контура. Ориентация производится посредством программного вывода Т-образной траверсы в зону контура с последующей коррекцией положения ее оси по сигналу датчика контура.

На фиг,1 представлена схема осуществления способа обработки по круглому контуру; на фиг.2 — блок-схема 30 устройства для осуществления предлагаемого способа; на фпг. 3 — функциональная схема блока адаптации; на фиг.4 — функциональная схема блока

35 ется сигнал знака отклонения траверсы относительно контура. С учетом знака отклонения производят коррекцию поло- 50 жения оси транерсы перемещением ее либо в напр,iv..låíllè точки А, либо в направлении точки В. Примерный вид траектории персмешения оси траверсы показан пункгпрной линией (происходит асимптотическ о прибл:ыение оси траверсы к центру контура). Процесс корлекции положс нпя оси траверсы завершается прп па.нуч llllll от датчика полопрограммного управления.

Точка О (фиг.1) — центр круглого контура, точк,з 0 — фактическое положение оси трагерсы после выведения траверсы в зону обработки, точка А конец траверсы с укрепленным на ней 40 инструментом, точка  — конец траверсы с укрепленным на ней датчиком контура. При равномерном нрашении траверсы вокруг собственной оси, например, против часовой стрелки сначала 45 происходит захват датчиком контура линии контура и на 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 управления.

Блок 10 адаптации (фиг.3) содержит три коммутатора 12 — 14, три элемента

И 15 — 17, два делителя 18 и 19 частоты, синусно-косинусный преобразователь 20, преобразователь 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 коммутаторов

1348107

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- )p 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- 15 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 2О 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- 25 тий и четвертый его входы совместно

I с вторым входом гервого элемента ИЛИ

22 образуют первый вход блока 10 адаптации. Вход преобразователя 21 код — частота служит четвертым входом ЗО блока 10 адаптации, выход первого элемента ИЛИ 22 соединен с вторым входом счетчика 23, выход которого соединен с первым входом первой txeml 24 сравнения, второй вход первой 35 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 10 адаптации. 40

Блок 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 шестого элемента И 35 является четвертым входом блока 11 программного управления, пятый выход блока 30 памяти является третьим выходом блока 11 программного управления, первый вход второго элемента ИЛИ 36 подключен к выходу шестого элемента И 35, второй его вход подключен к выходу пятого элемента И

34, 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. Начальная установка блока 11 программного управления производится по его пятому входу оператором при включении устрэйства. При этом счетчик 37 адреса сбрасывается по своему второму входу.

По адресу, укаэанному счетчиком 37 адреса, блок 30 памяти по первым трем выходам указывает величины перемещений по линейным координатам и углу поворота, по четвертому выходу дает команду на вывод в зону обработки (позиционирование), по пятому выходу задает частоту генерирования для преобразователя 21 код — частота. Пока не будут отработаны заданные величины перемещений, первые три элемента И

15 — 17 пропускают импульсы преобразователя 21 код — частота на входы первого, 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 положения траверсы 1 на плоскости. Датчик 3 контура фиксирует направление рассогласования положений

5 i 34 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 g.. Если датчик 3 контура находится вне контура, то на выход четвертого коммутатора 27 передается число Т из второго регистра 28, а на выходе сумматора 26 присутствует сигнал (ч.+и), т.е. зеркальное о ображение угла К.

Синусно-косинусный преобразователь

20 раскладывает значение угла íà проекции, которые управляют работой перного 18 и второго 19 делителей частоты. Первый 18 и второй 19 делители частоты — счетчики с переменным коэффициентом деления, пропускающие им-. пульсы от преобразователя 21 код частота через четвертый элемент И 29 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 код -) 8197 тура

30 работе не участвует. При нак 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 траектopHto перемещения инструмента с необходимой точность. относительно конФ о р м у л а и -«o б р е т е н и я

Споcoá обработки по круглому контуру, при котором инструмент и датчик контура закрепляют на равном удалении по разш„е стороны Т-образной вращающейся траверсы, производят ввод траверсы в зону контура и в процессе обработки обход его ин" òðóìåíòîì, о т— л и ч а юшийся тем, что, сцелью повышения точности обработки за счет автоматическрй коррекции установки оси траверсы в центр контура, траверсу вращают до появления сигнала на датчике контура, измеряют угол IIoBQ ро а траверсы и знак отклонения положения траверсы относительно контура, перемещают траверсу по линии ее углового положения в направлении компенсации выявленного отклонения, указанные операции проводят до получения стабильного нулевого сигнала отклонения па выходе датчика положения траверсы относительно контура. частота до совпадения с числом, находящимся в первом регистре 25. Сигнал с выхода первой схемы 24 сравнения запрещает дальнейшее поступление импульсов на приводы через четвертый элемент И 29 и переводит счетчик 37 адреса в новое состояние через шестой элемент И 35 и второй элемент ИЛИ 36.

На этом поиск центра контура заканчивается; устройство приступает к осуществлению непосредственно обработки круглого контура. При этом уровень сигнала командь: на четвертом выходе блока 30 памяти такой же, как и при позиционировании. Величины линейных перемещений не задаются. Четвертый элемент И 29 открывается, так как сбрасывается счетчик 23. В резу.- ьтате траверса 1 своими концами описывает окружность с заданной угловой скоростью. 1ат их 3 контура при этом в

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 тсм, что, с целью повышения точности обработки за счет автоматической коррекции установки оси траверсы в центр контура, в него дополнительно BD|. IlEH блок адаптации, первый вход котирогo соединен с выхо13481 7 дом датчика контура, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока программного унраьления, пятый вход соединен с выходом датчика угла поворота, первые три выхода подключены соответственно к входам приводов линейных перемещений осн траверсы и привода поворота траверсы вокруг собственной оси, а четвертый выход соединен с четвертым входом олока программного управления„ гричем блок адаптации содержит четыре коммутатора, четыре элемента И, два делителя частоты, синусно-косинусньп преобразователь, преобразователь код— частота, элемент ИЛИ, счетчик, схему сравнения, два регистра, сумматор, выходы первого, второго и третьего коммутаторов являются первыми тремя выходами блока адаптации, первый вход первого коммутатора подключен к выходу первого делителя частоты, первый вход второго коммутатора подключен к выходу второго делителя частоты, первый вход третьего îììóòàòîðà подключен к вторым входам обоих делителей частоты и выходу четвертого элемента

И, вторые входы названных коммутаторов соединены соответственно с выходами первых трех элементов И, третьи входы этих коммутаторов подключены к первому входу элемента И Ш i являются третьим входом блок» адаптации, первые входы первых гре.. элементов И являются вторым входам бло.:" адаптации, вторые их входы соединены с первым входом четвертого элемент» И, с выходом преобразователя код — частота и с первым входом счетчика, первые входы первого и второго делителей

10 частоты соединены соответственно с первым и вторым выходами синусно-косинусного преобр»зов»геля, вход которото связан с выхо."см сумматора, первьп вход сумматора является гятым

15 входом блока адаптации, второй его вход подключен к выходу четвертого коммутатора, первый вход которого со1единен с выходом второго регистра, второй вход соедчнен с корпусной шиной, третий и четвертый входы совместно с вторым входом элемента ИЛИ обр»зуют первый вход блока адаптапчи, вход преобразователя код — частота является четвертым входом блока сдлп25 тации, выхсод элемента ИГй1 соединен с вторым входом счетчик», выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход схемы сравнения соединен с выходом первого реги30 стра, а ее выход подключен к второму входу четвертого элемента И и является четвертым выходом блока адаптации.

1348107 иг,З

1348107

Составитель В. Грибова

Техред А.Кравчук

Корректор М.Лемчик

Редактор А.Огар

Подписное

Заказ 5149/12 Тираж 969

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4