Система автоматического управления процессом электронно- лучевой сварки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д!) 4 В 23 К )5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2644135/25 — 27 (22) 14.07. 78 (46) !5.09,87, Бюл. !)- 34 (71) Институт электросварки им. Е.О. Патона (72) Ю. И. Пастушенко и Ю. М. Коротун (53) 621.791.72.03(088,8) (56) 1. Спыну Г. А., Загребельный В.И., Пастушенко Ю. И. и Назаренко О ° К, Принципы построения систем цифрово1 о программного управления дуговой и электронно-лучевой сваркой. — Автома— тическая сварка, 1971-, !1- 8, с. 2325.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 373)09, кл. B 23 К 15/00, 1970. (54)(571 1 ° СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ, содержащая систему слежения за стыком свариваемых кромок, снабженную датчиком вторично-эмиссионного сигнала, блоком развертки элек— тронного луча с подключенным к ним дешифратором, и имитатор настройки системы слежения, выполненный в виде электрически соединенных между собой блоков моделирования положения электронного луча и стыка свариваемых кромок и блока задания рассогласовайия системы слежения, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью упрощения процесса настройки системы слежения за стыком свариваемых кромок, в имитатор настройки системы слежения введен узел установки блоков моделирования в исходное состояние, блок моделирования положения электронного,.SU» 133721 луча выполнен в виде регистра сдвига, блок моделирования положения стыка выполнен в виде регистра сдвига, блок моделирования положения стыка выполнен в виде регистра сдвига и блок индикации, а блок задания рассогласования системы слежения снабжен генератором импульсов переменной частоты, при этом к входам регистра блока моделирования положения электронного луча подключены выходы блока развертки электронного луча системы слежения и узла установки блока моделирования в исходное состояние, выход генератора импульсов переменной частоты и дешифратора системы сцепления дизъюнктивно соединены между собой и вместе с выходом узла установки блока моделирования в исходное положение подключены к входам регистра блока моделирования положения стыка, выходы регистров блоков моделирования конъюктивно подключены к выходу датчика вторично-эмиссионного сигнала системы слежения и к входам блока индикации положения стыка свариваемых кромок.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в имитатор настройки системы слежения введен генератор, шума, выход которого совместно с конъюктивно соединенными выходами регистров блоков моделирования дизъюнктивно подключен к выходу датчика вторично-эмиссионного сигнала системы слежения.

1 133721

Изобретение относится к сварочно— му производству, в частности к системам автоматического управления процессом электронно-лучевой сварки.

Известна система автоматического

15 ложения электронного луча подключены выходы блока развертки электронного луча системы слежения и узла уста

30

50

55 управления процессом электронно-лучевой сварки, содержащая систему слежения за стыком свариваемых кромок и имитатор настройки системы слежения tl з.

Работа известной системы автоматического управления процессом электронно-лучевой сварки основана на предварительной имитации процесса сварки,. записи его на программу и последующей реализации программы системой слежения за стыком свариваемых кромок.

Недостатком известной системы автоматического управления является отсутствие возможности проверки с помощью имитатора системы слежения за стыком перед началом работы, что снижает надежность ее работы.

Указанный недостаток устранен в системе автоматического управления процессом электронно-лучевой сварки, содержащей систему слежения за стыком свариваемых кромок, снабженную датчиком вторично-эмиссионного сигнала, блоком развертки электронного луча с подключенным к ним дешифратором, и имитатор настройки системы слежения, выполненный в виде электрически соединенных между собой блоков моделирования положения электронного луча и стыка свариваемых кромок, и блока задания рассогласования системы слежения (2). Имитатор дан ной системы позволяет перед началом сварки производить проверку всей системы слежения в целом, что позволяет повысить ее надежность.

Недостатком указанной системы автоматического управления является сложность процесса настройки системы слежения, обусловленная отсутствием возможности индивидуальной настройки на требуемый режим входящих в нее узлов и блоков, Целью изобретения является упрощение прОцесса настройки системы слежения за стыком свариваемых кромок, Это достигается тем, что в имитатор процесса электронно-лучевой сварки, содержащий блоки моделирования положения электронного луча и стыка сварив аемых кромок и блок задания рассогласования системы, введен узел установки блоков моделирования в исходное состояние, а входящие в имитатор блок моделирования положения луча выполнен в виде первого регистра сдвига, блок моделирования положения стыка выполнен в виде второго регистра сдвига и блока индикации, а блок задания рассогласования системы слежения снабжен генератором импульсов переменной частоты, при этом к входам регистра блока моделирования поновки блока моделирования в исходное состояние, выходы генератора импульсов переменной частоты и дешифратора системы слежения дизъюнктивно соединены между собой, и вместе с выходом узла установки блока моделирования в исходное состояние подключены к входам регистра блока моделирования положения стыка, выходы регистров блоков моделирования конъюнктивно подключены к выходу датчика вторичноэмиссионного сигнала системы слежения и к входам блока индикации положения стыка свариваемых кромок, Целесообразно дополнительно ввести в имитатор генератор шума, выход которого в этом случае совместно с конъюнктивно соединенными выходами регистров блоков моделирования необходимо дизъюнктивно подключить к выходу датчика вторично-эмиссионного сигнала системы.

На чертеже изображена структурная схема имитатора системы автоматического управления процессом электроннолучевой сварки °

В систему автоматического управления входят имитатор 1, предназначенный для настройки системы 2 .слежения за стыком, снабженной блоком 3 развертки электронного луча и датчиком 4 вторично †эмиссионно сигнала.

К блоку 3 и датчику 4 системы подключен корреляционный опознаватель контура 5 развертки относительно стыка, в который входят регистр 6 сдвига, дешифратор 7 и блок 8 индикации.

Имитатор 1 содержит выполненный в виде первого регистра 9 сдвига блок моделирования положения луча на изделии, блок 10 моделирования положения стыка свариваемых кромок, выполненный з

133721 в виде второго регистра ll сдвига и блока 12 индикации, и блок 13 задания рассогласования системы 2, снабженный генератором 14 импульсов пере6 менной частоты. В имитатор 1 системы введен узел 15 установки блоков моделирования в исходное состояние.

В имитатор 1 может быть введен генератор 16 шума. Для осуществления логических операций дизъюнктигного соединения узлов и блоков имитатора предусмотрены элементы ИЛИ 17 и 18.

Конъюнктивное соединение блоков 9 и

11 моделирования выполнено элементом

И 19.

Настройка системы слежения за стыком производится следующим образом.

Синхронно с изменением сигнала развертки электронного луча из блока 3 развертки поступают импульсы сдвига, I I l 1 осуществляющие перемещение 1 в первом регистре .9 сдвига. Направление сдвига определяется знаком производ — 2б ной напряжения развертки, подаваемого в виде меандра на суммирующий и вы4 читающий входы регистра 9 развертки.

Таким образом, положение "1" в первом регистре 9 сдвига моделирует положе- 3ц ние электронного луча на изделии при развертке. Положение стыка относительно контура развертки электронного луча на изделии моделируется с помощью второго регистра 11 сдвига и наблюдается визуально на блоке 12 индикации.

Если на входы элемента И 19 подключе— ны пары одноименных выходов регистров

9 и 11 сдвига, то "1" в среднем раз— ряде регистра 11 будет имитировать 4п совмещение стыка с серединой развертки электронного луча на изделии. Пе-,. ред началом настройки системы слеже— ния необходима синхронизация положения 111" в регистрах 9 и 11 сдвига с 45 контуром развертки, реализуемой,блоком 3, которая осуществляется узлом

15 установки блоков в исходное состояние, подключенного к установочным входам регистров 9 и 11. С помощью узла 15 в регистр 9 сдвига в средний разряд записывается "1", имитирующая положение стыка изделия, в регистр ll сдвига также записывается "!", но номер разряда записи по отношению к сигналам генератора развертки имитирует фазовый сдвиг в отклоняющей электромагнитной системе электронной

II It пушки. Изменение фазового угла при

4 получении информации от стыка можно использовать для настройки двухкоординатных систем автоматического сов— мещения пучка электронов со стыком.

Остальные разряды обоих регистров устанавливаются в О . Положение моде11 ли стыка отображается на блоке 12 индикации и регулируется подачей импульсов от генератора 14 импульсов на суммирующий или вычитающий входы регистра 11 сдвига. Отработка рассогласования системой слежения производится следующим образом. При совпадении единиц на соответствующих выходах регистров 9 и 11 сдвига на выходе элемента И 19 возникает импульс, имитирующий сигнал датчика вторичных электронов 4, которыи через элемент ИЛИ 18 поступает на информационный ьход регистра 6 сдвига системы слежения, При правильном функционировании настраиваемой системы слежения на выходе ее дешифратора 7 появляется сигнал рассогласования, величина и направление которого отображается на блоке 8 индикации.

Отработка рассогласования имитируется следующим образом. Импульсы с выхода дешифратора через элемент

ИЛИ 17 проходят на суммирующий или в вычитающий (в зависимости .т направления рассогласования) входы регистра

11 до тех пор, пока "1" не вернется в средний разряд регистра. Сигнал на выходах дешифратора +" или "- исчезает и на выходе появляется сигнал

"О", что отображается на блоке 8 индикации как совмещение середины развертки со стыком.

Подключение управляемого генератора 16 шума к входу элемента ИЛИ 18 позволяет имитировать работу системы слежения в условиях помех (царапины и неровности поверхности изделия, импульсные наводки по цепям питания и т.п.). Наблюдая по табло 8 индикации за устойчивостью слежения при изменении амплитуды и частоты импульсов генератора 16 шума, можно оценить помехозащищенность системы слежения, точность отслеживаниястыка l и вероятность срыва слежения в условиях помех.

Применение предлагаемого имитатора для настройки систем слежения за стыком при электронно-лучевой сварке позволяет значительно упростить процесс настройки систем слежения с датчиками вторично-эмиссионного сигнала.

Составитель В, Колесниченко

Редактор Э. Слиган Техред М.Дидык Корректор В. Бутяга

Заказ 4080/13

Тираж 974 Подписное

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