Устройство для слежения по стыку

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

578172

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 23.09.74 (21) 2061623. 25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования оп««сания 02.12.77 (51) М. Кл. - В 23 К 9/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР ео делам иэооретений и открытий (53) УДК 621.791.75-05 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Г. Котова (71) Заявитель

Инсгитут автоматики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ПО СТЫКУ

Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов, а именно к устройствам для слежения по стыку соединиемых кромок.

Известно устройство слежения, снабженное основным и дополнительным фотодатчнками jl).

Недостатком данного устройства является невозможность определения смещения кромки стыка относительно осевой линии стыка.

Известно другое устройство для слежения, которое содержит также два фотодатч««к з, преобразователи выходных сигналов фотодат чиков и функционально связанный с основным фотодатчиком узел управления попере-:ными перемещениями сварочного электрода « 2).

Недостатком этого устройства является низкое качество слежения при сварке стыков значительной кривизны, так как при измене« .ии ширины зазора в стыке устройст««О прекращает функционировать.

Целью изобретения является повышение качества слежения при сварке стыков значительной кривизны.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для слежения по стыку введень исполнительные механизмы угловых перемешений обоих фотодатчиков относительно сооственной оси, блок управления исполнитель1 ымн механизмами, коррелятор, экстремальный регулятор и узел задсржкп. Исполнительный механизм угловых перемещений основного фотодатчика подключен к одному нз выходов блока управления через узлы задержки, исполнительны«1 механизм дополнительного фотодатчпка непосредственно соеди1«ен с другим выходом блока управления.

Вход блока управления нсполнительнымп»е«е .;.анпзмамп обоих фотодатчпков через экстремальный регулятор соединен с выходом коррелятора, входы которого подсоединены к выхо.дам преобразователей фотодатчнков.

На lepTexce изображена б,-iol -схема ройства.

Устройство для слежения Iio лыку снабжено ОснОВным фотодатч««ком 1 положения стыка, жестко связанным со сварочной головкой. и дополнительным фотодатчпком 2 поло20 женпя стыка, Выход I QTopol 0 подсоединен и преобразователю 3 выходного сигнала датчика. Один выход преобразователя 4 соединен с узлом управления 5 поперечным перемещением сварочного электрода 6, а второй выход

25 соединен с одним пз входов коррелятора 7.

Второй вход коррелятора 7 связан с выходом преобразователя 3 дополнительного фотодагчика 2 положения стыка. Выход коррелятора соединен с последовательно соединенным зп между собой экстремальным регулятором 8 и

3 олоком 9 управления угловым перемещением фотодатчиков положения стыка, один выход которого через узел задержки 10 соединен с исполнительным механизмом 11 углового перемещения фотодатчика 1, а другой подключен к исполнительному механизму 12 углового перемещения фотодатчика 2.

Исполнительные механизмы углового перемещения фотодатчиков установлены таки. ., образом, что они развернуты под одним углом относительно сварочного электрода. Основной фотодатчик 1 положения стыка сканирует поверхность кромок, подлежащих сварке, впереди сварочного электрода по ходу сварки и вырабатывает информацию о положении стыка относительно оптической оси датчика и, следовательно, сварочного электрода. Выходной сигнал основного фотодатчика 1 поступает на преобразователь 4 и узел управления 5 поперечным перемещением сварочного электрода 6 и удерживает его на оси стыка, если стык соединяемых кромок находится в поле зрения датчика. Выходной сигнал f, (i) фотодатчика 2, пропорциональный зазору в стыке соединяемых кромок, поступает на один вход коррелятора 7, на второй вход которого поступает сигнал / (/+г), пропорциональный зазору в стыке, с преобразователя 3 дополнительного фотодатчика 2, который сканирует поверхность кромок на расстояние l от основного фотодатчика 1.

Выходной сигнал коррелятора представляет собой взаимную корреляционную функци о входных сигналов

R (г) = — (f) (/) fg (/+г) Й / который будет максимален в случае, когда стык соединяемых деталей будет в поле зрения обоих фотодатчиков положения стыка.

При изменении кривизны стыка соединяемых деталей стык может уходить из поля зрения по крайней мере одного из фотодатчиков, поэтому необходимо дополнительно корректировать угловое положение датчиков относительно электрода таким образом, чтобы стык находился в их поле зрения. Для получения замкнутой схемы слежения на выход коррелятора подключен экстремальный регулятор 8, который поддерживает максимальное значние на выходе коррелятора. Экстремальный регулятор воздействует на блок 9 управления и исполнительный механизм 12, поворачиваег фотодатчик 2 относительно сварочной головки таким образом, чтобы стык соединяемых кромок находился в поле его зрения. Сигнал

578172

Зо

4 блока 9 управления, соответствующий макси мальному значению напряжения на выход коррелятора, через узел задержки, определенный временем r прохож1дения металла между ! двумя датчиками т = — и скоростью сварV ки V, поступает на исполнительный механизм 11 углового перемещения фотодатчика, который поворачивает датчик относительно сварочной головки на угол, обеспечивающий наличие стыка в поле зрения датчика, а узел управления 5 поперечным перемещением сварочной головки вырабатывает сигнал управления при смещении стыка относительно сварочного электрода.

Предлагаемое устройство позволяет получать информацию о изменении кривизны стыка, осуществлять слежение по стыку значительной кривизны с высокой точностью и тем самым повышает качество сварного шва.

Формула изобретения

Устройство для слежения по стыку, содержащее основной и дополнительный фотодатчики, преобразователи выходных сигналов фотодатчиков и функционально связанный с основным фотодатчиком узел управления поперечными перемещениями сварочного электрода, отл и ч а ющ ее с я тем, что, с цель1о повышения качества слежения при сварке стыков значительной кривизны, в него введены исполнительные механизмы угловых перемещений обоих фотодатчиков относительно собственной оси, блок управления исполнительными механизмами, коррелятор, экстремальный регулятор и узел задержки, при этом исполнительный механизм угловых перемещений основного фотодатчика подключен к одному из выходов блока управления через узлы задержки, исполнительный механизм дополнительного фотодатчика непосредственно соединен с другим выходом блока управления, а выход блока управления исполнительным.: механизмами обоих фотодатчиков через экстремальныи регулятор соединен с выходом коррелятора, входы которого соединены с выходами преобразователей фотодатчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 172500. кл. G 01 B 11/02, 1963.

2. Патент Франции № 2134822, кл, В 23К

37/00, 1972.

578172

Заказ 7483 Изд. 1че 871 Тираж 1207

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписи c

МОТ, Загорский филиал

Составитель В. Колесниченко

Редактор Н. Суханова Техред Н, Рыбкина Корректор А. Степанова