CS227631B1 - Fluidný digitálny snímač polohy zváracej hubice pra automatické zváranie - Google Patents

Abstract

Vynález patři do odboru automatizačnej techniky a robotiky a rieši úlohu snímania polohy zváracej hubice pri zváraní tupých zvarov elektrickým oblúkom pre adaptivně riadiace obvody polohových servosystémov s regulátorom polohy typu trojpolového relé s necitlivosíou. Jeho podstata je v tom, že pozostáva z trojice fluidných planárných reflexných snímačov vzdialenosti, z ktorých dva sú prevádzkované v režime merania relativného bočného posunutia ústia snímača a v priestore tvarovanej odrazovej plochy, charakterizovanéj vodiacou hranou zvaraného materiálu a třetí v režime merania axiálněj vzdiálenosti medzi ústím snímača a odrazovou plochou, pričom slúži pre nastavenie pracovného bodu snimačov bočného posunutia. Nespojité vyhodnotenie výstupných signálov snimačov bočného posunutia a ich následné logické vyhodnotenie umožňuje jednoduchá realizáciu nespojitého regulátora pre trojhodnotovú reguláciu polohy, pričom vlastné snímače bočného posunutia ako aj pre spracovanie ich výstupného signálu možu tvorií jeden monolytický funkčný blok. Vynález je znázorněný na priloženom výkrese na obr. 5*

Description

- 1 227 631

Vynález sa týká fluidného digitálneho snímača polohy zvá-racej hubice pre automatické zváranie priestorových tupých zva-rov·

Je známe použitie taktilných, mechanických snímačov, kto-rých výstupný signál jev tvare lineárneho posunutia alebo si-lového pósobenia. Ich základnou nevýhodou je potřeba mechanic-kého kontaktu s© zváraným materiálom a z toho vyplývajúce ορο-ί rebenie snímacieho hrotu, značné rozměry, ktoré obmedzujú ma-névrovat elnosť zváracej hubice a vytvorenie viacsnímačového sys-tému pre automatické zváranie priestorových zvarov, obtiažne nas-tavovanie a reprodukovanie referenčnej polohy ako aj náročná vý-roba. Pre realizáciu nespojitého regulátora typu troj polohové-ho relé sú kladené náročné požiadavky na obvody primárného spra-covania výstupného signálu taktilného snímača«

Uvedené nedostatky sú odstráněné fluidným digitálnym sníma-čem polohy zváracej hubice pre automatické zváranie priestoro-vých tupých zvarov, tvoriacim jeden funkčný blok,podlá vynálezu,ktoróho podstata je v tom, že pozostáva z dvoch fluidných pla-nárnych reflexných snímačov bočného posunutia a fluidného planár-neho snímača vzdialenosti usporiadaných*v priestore tak, že má-jů totožnú rovinu pozdížnej symetrie. Výhody snímača podlá vynálezu sú v tom, že je odstránenápotřeba mechanického kontaktu so zváraným materiálom, váčsia ži-votnost a lahká manévrovatelnosť zváracej hubice.

Na připojenom výkrese je na obr. 1 axonometrický pohlad na základné geometrické usporiadanie pracovného priestoru fluidné- ho planárneho reflexného snímača vzdialenosti, na obr· 2 je naz- - 2 - 227 631 načené jeho polohovanie v priestore při meraní vzdialenosti abočného posunutia odrazovej roviny, na obr. 3 Je převodová cha-rakteristika snímače pri meraní axiálnej vzdialenosti medzi ús-tím snímače a odrazovou rovinou pri plnom překrytí ústia sníma-če, na obr. 4 je převodová charakteristika snímače pri meranírdatívneho bočného posunutia ústia snímača, ktorý je funkčně spo-jený so zváracou hubicou a v priestore tvarovanéj odrazovéj plo-chy, charakterizovanéj hranou AB, znázornujúcou vodlacu hranuzváraného materiálu, na obr. 5 je geometrické usporiadanie sní-mača polohy hubice podlá vynálezu a na obr. 6 je schéma možnos-ti zostavenia meracích kanálov pre spracovanie výstupných sig-nálov zo snímača polohy pre adaptivně riadiace obvody poloho-vých servosystémov mikropribližovania s regulátormi typu troj-polohového relé s necitlivostou.

Pluidný planárny reflexný snímač vzdialenosti 10 na obr.lpozostáva z dvojice napájecích kanálov 12, 13. výstupného kaná-le 11 a kryoej došky 14. která uzatvára pracovné priestory re-liéfu snímača. Převodová charakteristika snímača 10 pri bočnomposunutí odrazovej roviny na obr. 4 sa vo všeobecnosti vyznaču-je úsekem spojitej změny výstupného tlaku Py medzi dvorai hranič-nými hodnotami Pzl a Pz2, ktorý má v najnepriaznivejšom případešířku H, čiže pre plnú změnu výstupného tlaku snímača třeba úpl-né prekrytie alebo odkrytie ebidvoch napájecích kanálov.

Snímač polohy zváracej hubice podlá vynálezu na obr. 3 po-zostáva z fluidnýoh planárnych reflexných snímačov bočného po-sunutia 10 a fluidného planárneho snímača vzdialenosti 20 uspo-riadaných v priestore tak, že majú totožnú rovinu pozdížnej sy-metrie, ktorá prechádza osou výstupných kanálov, pričom ich ro-viny priečnej symetrie, prechádzajúce středem výšky H reliefupracovného priestoru snímača sú rovnoběžné a navzájem posunutéo hodnotu H + S. Činnost fluidných planárnych reflexných snímá— z čov bočného posunutia 10 je založená na principe binárneho vyhed-notenia plochy prekrytia ich ústí odrazovou rovinou, ohraničenouhranou AB, pričom dodržanie konstantnej vzdialenosti Z^ od odra-zovej roviny pri priestorove tvarovaných tupýoh zvaroch zabez- 227 631 - 3 - pečuje regulačný obvod vzdialenosti s fluidným planárnym sní-mačem vzdialenosti 20, ktorý je umiestený rtak, že jeho ústieje trvale plné překryté odrazovou rovinou.

Grácie kanály pre trojpolohové vyhodnotenie bočného posunutiahubice v smere osi y a vzdialenosti v smere osi z obr9 6 sa skla-dajú z fluidnýoh planárnych reflexných snímačov bočného posunu-tia 10 z fluidného planárneho snímača vzdialenosti 20, z fluidnýohkemparátorov 40. tvoriacich nespojitý regulátor typu dvoj polo-hového relé s necitlivostou, realizovaných monostabilným fluid-ným prúdovým zosilňovačom, nespojitého trojpolohového reguláto-ra j>0, realizovaného dvojicou fluidných kemparátorov s násled-ným logickým vyhodnotením ich výstupných signálov, kombinačně-ho fluidného logického obvodu 60, ktorý logickým spracovaníra výs-tupných signálov z komparátorov 40 realizuje trojhodnotový regu-látor bočného posunutia 100, ktorý spolu so snímačmi 10 a kom-parátormi 40 može tvořit jeden monolytický funkčný blok, Súčastoumeracích kanálov sú aj pneumaticko-elektrické převodníky 70. pri-čora na ich výstupech sú binárně kódované výstupné signály pre ak-tivováni©, zastaveni© alebo reverzáciu elektrických alebo hyd-raulických servopohonov trojhodnotověj regulácie polohy zváracejhubic© v smere osí y a z, Komparátory, respektive nespojité re-gulátory možno realizovat aj elektronicky, pričom pneumaticko-elektrioké převodníky sú zaradené priamo na výstupech fluidnýchplanárnych reflexnýoh snímačov bočného posunutia 10 fluidného pla-nárneho snímača vzdialenosti 20,

Claims (1)

1. 4 - PREDMET VYNALEZU 227 B31 Pluidný digitálny snímač polohy zváracej hubice pre automa-tické zváranie priestořových tupých zvarov tvoriaci jeden fun-kčný blok/vyznačujúci sa tým, že pozostáva z dvoch fluidných pla-nárnyoh reflexnýoh snímačov bočného posunutia /10/ a fluidnéhoplanárneho snímače vzdialenosti /20/ usporiadaných v priestoretak, že majú totožnú rovinu pozdížnej symetrie· 1 »>krej