Устройство для наведения электрода на стык свариваемого соединения Советский патент 1989 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к сварке, в частности к автоматизации совмещения электрода со стыком, и может быть использовано при производстве труб большого диаметра и других сварных изделий.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при слежении непосредственно по стыку свариваемых кромок за счет исключения влияния на работу устройства неравномерности фона видеосигнала и колебаний его амплитуды.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит телевизионную камеру 1 (фиг. 1), на фотокатод передающей трубки которой проецируется изображение свариваемых кромок 2, два фиксатора 3 и 4 уровня напряжения, два временных селектора 5 и 6, два видеоусилителя 7 и 8 с регулируемым коэффициентом усиления, первый 9 и второй 10 временные селекторы, два амплитудных детектора 11 и 12, дифференциальный детектор 13, измерительный резистор 14, дифференциальный усилитель 15 постоянного тока, формирователь 16 импульсов, генераторы 17 .импульсов фиксации, генераторы 18-20 селектирующих импульсов, / 5-триггер 21, блок 22 наведения сварочной головки и строчные отклоняющие катушки 23.

Разделка кромок 2 свариваемого стыка проецируется на мишень передающей трубки телевизионной камеры 1. Телевизионная камера жестко соединена со сварочными

сл о СП

генератора 17 и генератора 20 соответственно. Напряжение с выходов фиксаторов уровня подается на входы предварительных временных селекторов 5 и 6, напряжения с выходов которых (фиг. Чж и л соответственно) поступают на входы видеоусилителей 7 и 8. Видеосигналы с выходов видеоусилителя 7 (фиг. 2з) и видеоусилителя 8 (фиг. 2л{) подаются на первый 9 и второй 10 временные селекторы, селектирующими импульсами

головками и перемещается вместе с ними с помощью блока 22 управления сварочной головкой. Последовательно со строчными отклоняющими катушками 23 телевизионной камеры 1 включен измерительный резистор 14, с которого снимается напряжение, пропорциональное отклоняющему току. Резистор 14 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 15, другой вход которого соединен с выходом дифференциального детектора 13. Выход диффе- О для которых служат импульсы с выхода ге- ренциального усилителя 15 подключен к вхо-нератора 18 (фиг. 2в) и генератора 19

ду формирователя 16 импульсов, который(фиг. 2г) соответственно. Импульсы с выхослужит для генерирования импульсов на-да первого временного селектора 9 (фиг. 2ы)

пряжения при прохождении выходного на-подаются на дифференциальный детектор 13

пряжения усилителя 15 через нуль. К выхо- 15 вход амплитудного детектора 11, ду формирователя 16 подключены четыре по-выход которого подключен к управляющему

следовательно соединенных генератора 17-входу видеоусилителя 7, благодаря чему

20 импульсов. Выходы генераторов 17 и 20амплитуда импульсов на выходе временного

соединены с управляющими входами фик-селектора 9 поддерживается на заданном

саторов 3 и 4 импульсов, а выходы ге-уровне. Аналогично с помощью .амплитуднонераторов 18 и 19 соединены с управ- 20 го детектора 12 поддерживается амплитуда

импульсов и на выходе второго временного селектора 10 (фиг. 2н). Следовательно, несмотря на то, что амплитуды переднего ис и заднего Ус2 фронтов видеосигнала, от стыка (фиг. 2а) имеют разную величину, а уровни напряжения в моменты начала УФ1 и окончания (УФз видеосигнала сильно отличаются, амплитуды сигналов на вхоляющими входами временных селекторов 9 и 10. Вторые входы (сигнальные) фиксаторов 3 и 4 уровня подключены к выходу телевизионной камеры. Фиксатор 3 уровня служит для фиксации на уровне нуля по- . тенциала фона перед видеосигналом от стыка, а фиксатор 4 уровня - для фиксации фона после видеосигнала. Выходы фиксаторов 3 и 4 соединены с входами предварительных временных селекторов 5 и б соответственно. Селекторы 5 и 6 обеспечи- ЗО вают пропускание видеосигнала только во время существования импульса на выходе триггера 21 и служат для защиты видеоусилителей 7 и 8 от перегрузки, что исключает неконтролируемое смещение нуля и

де дифференциального детектора 13 одинаковы (фиг. 2w и н).

Напряжение с выхода дифференциального детектора 13 подается на второй вход дифференциального усилителя 15 и на вход блока 22 наведения сварочной головки, который перемещает сварочную головку и

другие искажения видеосигнала на выходе 35 связанную с ней телевизионную камеру до усилителей. Видеоусилители 7 и 8 выпол-тех пор, пока напряжение на выходе дифнены с регулируемым коэффициентом усиления, временные селекторы 9 и 10 выделяют те части видеосигнала, поступающего на них с выхода видеоусилителей 7 и 8, которые совпадают по вре.мени с соответствующими селектирующими импульсами. Дифференциальный детектор 13 сравнивает площади частей видеосигнала, выделенных первым 9 и вторым 10 временными селек40

ференциального детектора не становится равным нулю, т. е. пока ось телевизионной камеры 1 не совмещается со стыком кромок 2, а сварочная головка не устанавливается точно над разделкой стыка.

Введение в устройство фиксаторов уровня напряжения, предварительных временных селекторов, видеоусилителей с регулируемым коэффициентом усиления и амплитудных деторами, и вырабатывает на своем выходе 45 текторов позволяет обеспечить устойчивое напряжение, пропорциональное разностислежение за положением середины зазора

между свариваемыми кромками при наличии больщой неравномерности фона видеоплощадей этих частей.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал с выхода телевизионной камеры 1 (фиг. 2а) поступает на два фиксигнала и при колебаниях амплитуды сигнала от стыка на выходе телевизионной

сатора 3 и 4 уровня напряжения. На 50 камеры.

управляющий вход фиксатора 3 поступает импульс с выхода генератора 17 импульсов фиксатора (фиг. 26), а на управляющий вход фиксатора 4 уровня - с выхода генератора 20 (фиг. 2d). Видеосигналы на выходе

Устройство испытано на станах внутренней сварки, где слежение ведется непосредственно по стыку кромок. Испытания показали, что на работу устройства не влияет неравномерность фона видеосигнала, выфиксатора 3 уровня (фиг. 2е) и на выходе55 званная неодинаковой отражательной способ- фиксатора 4 (фиг. 2к) оказываются зафик-ностью металла свариваемых полос, а также сированы на уровне нуля в течение време-устройство не чувствительно к изменениям ни существования импульсов на выходах(в 20-30 раз) амплитуды видеосигнала.

генератора 17 и генератора 20 соответственно. Напряжение с выходов фиксаторов уровня подается на входы предварительных временных селекторов 5 и 6, напряжения с выходов которых (фиг. Чж и л соответственно) поступают на входы видеоусилителей 7 и 8. Видеосигналы с выходов видеоусилителя 7 (фиг. 2з) и видеоусилителя 8 (фиг. 2л{) подаются на первый 9 и второй 10 временные селекторы, селектирующими импульсами

для которых служат импульсы с выхода ге- нератора 18 (фиг. 2в) и генератора 19

де дифференциального детектора 13 одинаковы (фиг. 2w и н).

связанную с ней телевизионную камеру до тех пор, пока напряжение на выходе диф

ференциального детектора не становится равным нулю, т. е. пока ось телевизионной камеры 1 не совмещается со стыком кромок 2, а сварочная головка не устанавливается точно над разделкой стыка.

Введение в устройство фиксаторов уровня напряжения, предварительных временных селекторов, видеоусилителей с регулируемым коэффициентом усиления и амплитудных десигнала и при колебаниях амплитуды сигнала от стыка на выходе телевизионной

камеры.

Устройство испытано на станах внутренней сварки, где слежение ведется непосредственно по стыку кромок. Испытания показали, что на работу устройства не влияет неравномерность фона видеосигнала, вызванная неодинаковой отражательной способ- ностью металла свариваемых полос, а также устройство не чувствительно к изменениям (в 20-30 раз) амплитуды видеосигнала.

сриг.1

Изобретение относится к сварке , в частности, к автоматизации совмещения электрода со стыком, и может быть использовано при производстве труб большого диаметра и других сварных изделий. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при смешении непосредственно по стыку свариваемых кромок за счет исключения влияния неравномерности фона видеосигнала и колебаний его амплитуды. Устройство содержит телевизионную камеру, дифференциальный усилитель, формирователь импульсов, временные селекторы, генераторы селектирующих импульсов, детектор и блок управления сварочной головки. В устройство введены RS-триггер, фиксаторы уровня напряжения, генераторы импульсов фиксации, предварительные временные селекторы, видеоусилители и амплитудные детекторы. Устройство позволяет устойчиво следить за положением середины зазора между свариваемыми кромками при наличии неравномерности фона видеосигнала и колебаниях амплитуды сигнала от стыка на выходе телевизионной камеры. 2 ил.

Щиг.2