Устройство для копирования линииСВАРНОгО СОЕдиНЕНия Советский патент 1981 года по МПК B23K9/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОПИРОВАПИЯ ЛИНИИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

ряемой точки путем измерения положения каждой очередной точки сварки и коррекции положения рабочего органа по результату алгебраического суммирования величин текущего результата измерения и предыдущего результата измерения, получаемого по истечении времени запаздывания. Регистры памяти и блок синхронизации выполняют в устройстве функцию блока регулируемого запаздывания 3.

Недостаток устройства - невысокая точность копирования линии сварного соединения при необходимости получения непрерывной информации о положении указанной линии, например в случае дуговой сварки по контуру. Устройство обеспечивает передачу информации о положении линии лишь в дискретном виде. Выполнение блока регулируемого запаздывания в виде магнитной ленты, скорость перемещения которой синхронизирована со скоростью перемещения . рабочего органа с помощью электрического вала, связывающего привод магнитной ленты с одним из приводов робота, приводит при многократном управлении к несоответствию скорости перемещения магнитной ленты и фактической скорости перемещения рабочего органа, так как при одновременном перемещении рабочего органа по нескольким осям координат робота результирующий вектор перемещения, а, следовательно, и скорости, будет больще, чем любая из его составляющих. Несоответствие скоростей перемещения рабочего органа и продвижения информации датчика положения в блоке регулируемого запаздывания (скорости перемещения магнитной ленты) приводит к тому, что величина коррекции рабочего органа в каждой точке копируемой линии не соответствует величине ее отклонения, измеренной датчиком положения в тех же точках. При значительной кривизне копируемой линии возникающие погрещности слежения могут привести к браку в сварном соединении.

Цель изобретения - повыщение качества сварного соединения при многокоординатном копировании путем повыщения точности синхронизации скоростей перемещения рабочего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что блок синхронизации выполнен из элемента запоминания и двух вычислительных блоков, причем выходы элемента запоминания подключены ко входам вычислительных блоков, выход первого вычислительного блока подключен к блоку регулируемого запаздывания а выход второго вычислительного блока подключен к приводам перемещения рабочего инструмента.

Введение дополнительного вычислительного устройства, вход которого соединен с запоминающим устройством, позволяет определить величину результирующего перемещения рабочего органа по составляющим

величинам координатных перемещений звеньев манипулятора, поступающим на каждом интервале копируемой линии из запоминающего устройства. Подключение выхода дополнительного вычислительного устройства

к управляющему входу блока регулируемого запаздывания позволяет регулировать скорость продвижения информации о положении копируемой линии, поступающей с выхода датчика положения, в зависимости от фактической скорости результирующего

перемещения рабочего органа вдоль указанной линии, в результате чего повыщается точность копирования.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для копирования линии сварного соединения содержит датчик 1 положения копируемой линии, рабочий инструмент 2, установленный на манипуляторе 3, приводы манипулятора 4. Датчик 1 положения соединен с первым входом сумматора 5,

выход которого подключен ко входу блока 6 регулируемого запаздывания. Выход блока 6 регулируемого запаздывания связан с блоком синхронизации, в который входят элемент 7 запоминания и два вычислительных блока 8 и 9.

Устройство работает следующим образом. В элемент 7 запоминания предварительно вводится программа управления перемещением рабочего инструмента 2. Программой

задается траектория перемещения, соответствующая положению теоретической линии сварного соединения. Фактическое положение линии сварного соединения не будет совпадать с запрограммированным. В задачу устройства входит коррекция в ходе отработки программы положения рабочего инструмента в соответствии с фактическим положением линии сварного соединения.

По команде на отработку программы сигналы на перемещение по осям координат

манипулятора 3 поступают из элемента 7 запоминания устройства в блок 8 вычисления и затем на приводы 4. Рабочий инструмент 2 будет перемещаться вдоль линии сварного соединения. Датчик 1 положения измеряет отклонение указанной линии относительно запрограммированной траектории перемещения рабочего инструмента 2. Сигналы о величине отклонения линии поступают через сумматор 5 на вход блока 6 регулируемого запаздывания, с выхода которого эти сигналы по истечении времени запаздывания поступают в блок 8 вычисления, где суммируются с сигналами управления соответствующих осей координат манипулятора 3. Наряду с функцией суммирования сигналов управления и коррекции,

блок 8 вычисления может выполнять функции интерполятора, на вход которого периодически подаются сигналы о величинах перемещения по осям координат для каждого последующего участка траектории. С выхода блока 6 регулируемого запаздывания сигналы коррекции положения рабочего инструмента 2 поступают также на второй вход сумматора 5, где они компенсируют сигналы датчика 1, возникающие на его выходе при отработке рабочим инструментом 2 задержанных сигналов. В результате в блок 6 регулируемого запаздывания с выхода сумматора 5 заносится только информация об отклонениях фактической линии от заданной программой и не заносятся «ложные сигналы, которые появляются на выходе датчика I при отработке задержанных сигналов за счет его жесткой связи с рабочим инструментом 2.

Сигналы о величинах перемещения по ОСЯ1М координат поступают также из элемента 7 запоминания в блок 9 вычисления, где по составляющим координатных перемещений определяется величина результирующего вектора, соответствующая величине фактического перемещения рабочего инструмента 9 вдоль линии сварного соединения. Сигнал, пропорциональный величине результирующего вектора, поступает на управляющий вход блока 6 регулируемого запаздывания, обеспечивая соответствие скорости перемещения рабочего инструмента вдоль копируемой линии и скорости продвижения информации об отклонениях указанной линии в блоке 6 регулируемого запаздывания при многокоординатном управлении. Таким образом, за счет регулирования скорости продвижения информации о коррекции положения рабочего органа по величине результирующего вектора перемещения копирование линии сварного соединения осуществляется с высокой точностью.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повыщении качества и долговечности сварных соединений благодаря более высокой точности копирования.

Формула изобретения

Устройство для копирования линии сварного соединения, содержащее датчик положения изделия, установленный на рабочем

в инструменте, блок регулируемого запаздывания, подключенный к блоку синхронизации, приводы перемещения рабочего инструмента, сумматор, подключенный к блоку синхронизации и датчику положения, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества сварного соединения при многокоординатном копировании путем повыщения точности синхронизации скоростей перемещения рабочего инструмента, блок синхронизации выполнен из элемента запоминания и двух

0 вычислительных блоков, причем выходы элемента запоминания подключены ко входам вычислительных блоков, выход первого вычислительного блока подключен к блоку регулируемого запаздывания, а выход второго вычислительного блока подключен к приводам перемещения рабочего инструмента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Brown К. W. А technical surway of

0 seam traching methods in welding. The Weld ing Institute, Abington, England, 1975, p. 9599

2. Патент Японии № 17905/68, кл. 12 В 112.4.

3. Авторское свидетельство СССР № 617207, кл. В 23 К 11/24, 01.03.77 (прототип).

Hqjja jHue перенещени