Устройство для контроля сварочного процесса

Устройство для контроля сварочного процесса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и м. б. исноль:ювано, в частности,для автоматизации контроля сварочного процесса . Цель - новышение производительности контроля в условия.х ограниченного доступа к поверхности сваривае.мого изделия. Устройство содержит дефектный метчик, группу датчиков, коммутатор и АЦЦ. Имеются также генератор имнульсов, элементы И-НЕ. инвертор, адресный счетчик, элементы ИЛИ. Устройство обеспечивает фиксацию и .хране ние в запоминающем устройстве координат точек сварки, в которых контролируемые параметры выходят за нределы допуска, обеспечивает маркировку дефектных зон на изделии. Режимы работы устройства позволяют регистрировать дефектные зоны при прямом и обратном ходе дефектоотметчика. Управление и ввод значений донусков производится с панели управления. Контроль обеспечивается датчиками контролируемых параметров , подключенных через комм татор к вычислительному блоку. Регистрация координат обеспечивается буферным регистром, в котором находятся данные о текущей скорости сварочного органа, и управляемым от него генератором импульсов. 1 n, i. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 23 К 9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4158754!25-27 (22) 10.12.86 (46) 30.05.88. Бюл. № 20 (72) Г. И. Сергацкий, А. Н. Шангин, В. И. Блинов, P. В. Мельников и А. Г. Чаюн (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 8711053, кл. G 01 N 17/82, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СВАРОЧНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к машиностроению и M. б. использовано, в частности,для автоматизации контроля сварочного процесса. Цель — повыц ение производительности контроля в условиях ограниченного доступа к поверхности свариваемого изделия. Устройство содержит дефектный метчик, группу датчиков, коммутатор и ALIH. Имеются так„„SU„„1399037 A 1 же генератор импульсов, элементы И-НЕ, инвертор, адресный счетчик, элементы ИЛИ.

Устройство обеспечивает фиксацию и хранение в запоминающем устройстве координат точек сварки, в которых контролируемые параметры выходят за пределы допуска, обеспечивает маркировку дефектных зоп на изделии. Режимы работы устройства позволяют регистрировать дефектные зоны при прямом и обратном ходе дефектоотметчика.

Управление и ввод значений допусков производится с панели управления. Контроль обеспечивается датчиками контролируемых параметров, подкл юченных через ком мх татор к вычислительному блоку. Регистрация координат обеспечивается буферным регистром, в котором находятся данные о текущей скорости сварочного органа, и управляемым от него генератором импульсов. 1 пл.!

3!)9037

11 «)6pc I с и не относи гся к устройствам контроля câàðo÷íîãî процессы и может быть использовано для автоматизации сварочных

ll polls cсов в различных областях м а ш инс>строения. 5

Цельк) изобретения является повыше не

l1f)()H 5Boдительности контроля путем обнаружснпя .(ефектов шва в условиях ограниченного посту па к поверхности изделия.

Ны чертеже представлена структурная сх«мы устройсгва для контроля сварочного

ПРОЦ<. ССd.

Устройство содержит датчики I пыра мстров сварочного процесса, последователь>и> соединенныс коммутатор 2, аналого-цифрогн>й преобразователь, 3 и вычислительный блок 4, первый выход которого подключен

k первому входу комх1утытора, второй и Iloслсдук) щие входы последнего связаны с выходами датчиков параметров сварочного процесса, элс ктрическую 1кчатакнцую машин- 20 ку 5 и олок б индикации, входы которых сое.(ин Ill I соот15(тстенно с вторым и третьим выходами вычислительного блока 4, дефекто<)тметчикы 7, панель 8 управления, буферный РегистР 9, генеРатоР 10 импульсов, HllBBpTop 11, элемент !2 ИЛИ, адресный

° (чстчпк 13, запоминающее устройство 14, первый четвертый элементы 15- 18 И, элемент 19 И НЕ, первый выход панели 8 управления соединен с вторым входом вычис<птельного блока 4, второй выход подклк>ц и к первому входу элемента 9 И вЂ” НЕ, тр< TIIH выход câÿçàí с первым входом четв(l>T<>1<> ЭЛЕМЕНт;1 18 И, ЧЕтВЕРтЫй ВЫХОД С<)Есинеll с первым входом запоминаю(пего х ТРойства !4, пятый выход подключен к Ilepному входу первого элемента !5 И и вход) ппвс Рт<)1)cl I, а шестой вы: од соедин< и

; IIE pBhlM входом третьсго элементы 17 И, вы.ход пивеp>opd ! связан с первым входом вгорого элемента 16 И, выход которого со(IHIIeII с вторым входом элемента 12 И. 1И, первый вход после..ц(его подключен к выхо- 40 ду пс рвого элемента !5 И, а выход связан с в;одом .(ефектоотметчика 7. Четвертый выло.l вычислительного блока 4 соединен с Входом буферного рс гис тры 9, а пятый выхс>д

II(), (k, 1K> H K вт<)ромУ вх()дУ п"Рвого "- BvlE 45 (ы 15 И и к третьему входу запоминаю>пего устройства 4, второй вход которого связан с выходом адресного с четчика 1:3, llcрвый вход последнего соединен с выходом четв pTofo элемента 18 И, а второй вход полк,>ючен к выходу третьего элемента 7 И. Вы- 50 ход буф«рного регистра 9 связан с входом

I c H pd гора 10 импульсов, выход которогo соединеll с вторыми входами третьего и чегн рг<по элементов 17 и !8 И, третий вхоL четвертого элемента !8 И подключен к 15ыходх элементы 19 И вЂ” НЕ, втор»1 вход которого связан с выходом запоминающего устройсз ны 4 и вторым в. одом второго элемепга 16 И.

Кроме того, пы чертеже показаны сварочный орган 20, связанный кронштейном 21 с дефектоотметчиком 7, прижимное приспособление 22. Панель 8 управления представляет собой клавишный пульт с необходимыми цепями управления. Вычислительный блок

4 содержит в себе элементы памяти (регистры) для хранения допусков изменения контролируемых параметров, внутренний так оный генератор импульсов для синхронизации работы вычислительного блока, который начинает генерировать при поступлении сигнала Пуск от панели 8 управления.

Устройство для контроля сварочного процесса работает следук>щим образом.

Перед началом сварки в вычислительный блок 4 с панели 8 управления заносят допустимые изменения контролируемых параметров сварочного процесcd с четвертого выхода панели 8 управления сигналом логической единицы, запоминающее устройство 14 устанавливается в режим записи, а на пятом выходе усганавливается уровень логического нуля. Лдресный счетчик 13 находится в нулевом состоянии. Дефектоотметчик 7, имеющий зажим для фиксации его по высоте, поднят над поверхностью свариваемое изделия и жестко соединен со сварочным органом 20.

По команде Пуск, формируемой ны шестом выходе панели 8 управления, открывается третий элемент 17 И, разрешая прохождение импульсов от генератора 10 на второй (суммирующий) вход адресного счетчиKd 13. Одновременно этот сигнал стробирует нача 10 работы вычислительного блока 4, который через коммутатор 2 осуществляет последовательный опрос датчиков парам Tров сварочного процесса, посылая пы первый (управляющий) вход коммутатора 2 сигналы для каждого датчика 1 параметров cBdрочноп> процесса. с. выхода аналого-цифрового преобразователя 3 кодовыс величины контролируемых параметров постуlldloT на первый вход вычислительного блока 4, где эти данные сравниваются с установками допустимых отклонений парыметров. При выходе параметра за допустимые границы осуществляется выдача на электрическую печатающук> машину 5 значений всех контролируемых параметров с одновременной их индикацией. При этом на пятом выходе вычислительного блока 4 формируется сигнал с уровнем логической единицы, поступающий на третий вход за(юминающего устройства 14.

11о адресу, указанному счетчиком !3, логическая единица записывается в опре кленный разряд запоминающего устройства !4.

Такие обращения к запоминак>щему устройству 14 осуществляк>гся при каждом выходе контролируемых параметров из зоны допуска.

По OKOII IBIIHH (нырки и:5.1<. IHH Tp<.THH элемент 17 И закрывается по ш рвому входу, 1399037 не пропуская импульсы к адресному счетчиK) 13. На четвертом выходе панели 8 управления формируется сигнал, переводящий запоминающее устройство 14 в режим считывания. Дефектоотметчик 7 вручную опускается до положения, близкого к сварочному органу 20. На третьем выходе панели 8 управления одновременно с началом возврата сварочного органа 20 в исходное положение формируется сигнал, по которому открывается четвертый элемент 18 И для прохождения импульсов от генератора 10 на второй (вычитающий) вход адрес ного счетчика 13. Адресный счетчик 13 производит считывание информации с запоминающего устройства 14 в последовательности, обратной процессу записи. При этом, каждая логическая единица, появляк>щаяся на выходе запоминающего устройства 14, через второй элемент 16 И и элемент 12 ИЛИ вызывает срабатывание дефектоотметчика 7.

Первый и второй элементы 15 и 16 И, а также элемент 12 ИЛИ используется для того, чтобы организовать два режима работы дефектоотметчика 7. Второй режим при возвратном движении сварочного органа

20, при сигнале на пятом выходе панели 8 управления с уровнем логического нуля, открывающем второй элемент 16 И и закрывающем первый элемент 15 И.

Г!ервый режим работы дефектоотметчика 7 — непосредственно в процессе сварки, в условиях, когда имеется доступ к поверхности изделия. В этом случае появление сигнала на третьем выходе вычислительного блока 4 вызывает через первый элемент 15 И (на пятом выходе панели 8 управления сигнал с уровнем логической единицы) и элемент 12 ИЛИ отметку на свариваемом изделии.

Элемент 19 И НЕ применен для организации старт-стопного режима работы устройства при возврате сварочного органа в исходное положение. В этом режиме на втором выходе панели 8 управления сформирован сигнал логической единицы, поступающий на первый вход элемента 19 И HE.

При считывании информации с запоминающего устройства 14 первая единица на его выходе приводит к появлению на выходе элемента 19 И вЂ” HE сигнала с уровнем логического нуля, который закрывает четвертый элемент 18 И по его третьему входу для импульсов от генератора 10, В результате адресный счетчик 13 останавливается и это состояние сохраняется <о тех пор, пока на втором выходе панели 8 управления не сформируется отрицательный импульс. Это означает, что при переходе сигнала с уровня логической единицы в логический ноль открывается четвертый элемент !8 И и адресный счетчик 13 изменит свое состояние, а следовательно, изменится и уровень сигнала на втором входе элемента 19 И -НЕ. При восстановлении уровня логической единицы на втором выходе панели 8 управления описанные действия повторяются. Этот режим необходим в случаях, когда требуется экспресс-анализ сварного шва. При возврате сварочного органа в исходное положение вместо дефектоотметчика используется дефектоскоп, для останова перемещения сварочного органа в этом случае используется сигнал с выхода элемента 19

И вЂ” НЕ, который заведен на вход панели 8 управления. Поскольку, скорость возвратного перемещения сварочного органа задается в панели 8 управления, этот сигнал использован для его оста нова. Длитель15 ность отрицательного импульса, формирующегося на втором выходе панели 8 управления, в общем случае должна определяться периодом следования импульсов, соответствующих постоянной скорости возврата сварочного органа в исходное положение. Учитывая что скорость возврата постоянная, указанная длительность импульса легко достигается с помощью времязадающих (RC-) цепочек.

Соответствие мест на изделии, в которых

25 при сварке возникли отклонения контролируемых параметров от заданных пределов, и номеров разрядов запоминающего устройства 14 осуществляется с помощью генератора 10 импульсов и адресного счетчика 13. Генератор 10 импульсов выполнен

ЗО управляемым от буферного регистра 9.

Вычислительный блок 4 при опросе датчиков 1 параметров сварочного процесса (среди которых есть и датчик скорости перемещения сварочного органа) записывает измеренное значение скорости перемещения в

З5 буферный регистр 9. Таким образом, на выходе генератора 10 формируется импульс с частотой следования, пропорциональной скорости перемещения сварочного органа.

Эти импульсы накапливаются в адресном

4О счетчике 13. В каждый момент времени состояние адресного счетчика 13 соответствует длине пройденного пути на свариваемом изделии. При возврате сварочного органа в исходное положение с панели 8 управления через вычислительный блок 3 буфер45 ный регистр 9 записывает код постоянной скорости возврата, которая может быть как угодно большой и которая используется для управления перемещением сварочного органа 20.

Распределение информации со второго50 четвертого выхода вычислительного блока 4 в блоки 5, 6, 9 осуществляется обычными в вычислительной технике средствами, т. е. используются сигналы выборки, стробирующие запись данных в регистр.

Сигналы выборки вырабатываются адресным дешифратором, входящим в состав вычислительного блока 4.

Таким образом, устройство для контроля сварочного процесса имеет повышенцун llpo1;399037 (.r>(t iни г(..tt> В. Грит>онн

P(. 1<>н гор Н Горно) 1 (хрн.l г1 Верн(Корр«K1<>11 1 1)(и)н вин

Внкнз )31111> I,Ë ир(>)>< 921 I I();) tt ti(it(>(ВН111!111! 1 <>< i и il>(i H(>It(i>l (> н<>i>tl >(i;I (:(.(.1 ио лн t>;lit >i r(>r>I>((ниий >t <) > нр(>хи Й

11.11)35, Л1о(ввн, Ж,1,, I)<>I и>си

Ill)r>, tB(>,(гвоtrll<»-и>нигр:><1»iи(но(ир<.i(II»r><»н>оро.(, iл 1!р >(в<ион, 4 изводительность контроля, особенно в условиях ограниченного достуn3 к поверхности сваривае«ого изделия, благодаря фиксации и ранению моментов вы ода контролируемых параметров из допусков и использованию этой информации для отметок н3 изделии при возврате сварочного органа в исходное положение.

Фор,чу.га пзооретг>на,<г

Устройство для контроля сварочного

10 процесса, содержащее дефектоотметчик, группу датчиков параметров сварочного процесса, связанных через ггоследовательно вклкгченные коммутатор и аналого-цифровой

npco6pdзов3те.Ib с вычис.гительным блоком, первый выход которого подключен к управляющемх входу коммутатора, второй, третий и четвертый выходы подключены соответственно к входам электрической печатаюгггей машинки. блока индикации и буферного регистра, второй вход вычисли гельного бло- 20 ка связан с первым выходом панели управления, от.ги<гаюи!вас«тем, что, с целью повыш HHH JlpoHçâoäèòt. ëüíoñòè контроля, оно снабжено генератором импульсов. четырьмя э.гементами И, элементом И- НЕ, инвертоpoi1, 3.1 l)1 (. II ы м сче гч и ком, занг)11и н 3 н)нгилг устройством и элементом И,1И, npll агом второй н1естой выходы нанели управления связаны соответственно с первыми входами элемента И HF, четвертого элемента И, заноминающсго хстройства, первого элемента И, третьего элемента И, при этом пятый выход нансли управления связан также через инвертор с первым входом BTopol о элемента И, выход буферного регистра связан с входом генератора импульсов, выход которого подключен к вторым в одам третьего и четвертого элементов И, выходы этих элементов И связаны с нервым и вторым вхоами 3;Ipectlot о счетчика, выход адресноГО г «тЧИК3 ПОДКЛКЭЧЕН К ВТОРОМУ ВХОДХ заноминаюгггегo устройства, третий вход которого нодклк1чен к пятому выхг>ду вычислительногo блока и второму входу первого элемента И, выход запоминающего устройства связан с вторым входом второго элеменга И и элемента И HF., выход элемента И HE связан с входом панели хиравления и третьим входом четвер!ого элемента И, выходы первого и второго элемегггов И через элемент ИЛИ подк.)!oil(.III,I к входу дефектоотметчика.