SU1199516A1 - Apparatus for automatic guiding of welding head along joint - Google Patents
Apparatus for automatic guiding of welding head along joint Download PDFInfo
- Publication number
- SU1199516A1 SU1199516A1 SU823515116A SU3515116A SU1199516A1 SU 1199516 A1 SU1199516 A1 SU 1199516A1 SU 823515116 A SU823515116 A SU 823515116A SU 3515116 A SU3515116 A SU 3515116A SU 1199516 A1 SU1199516 A1 SU 1199516A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- welding head
- inputs
- key elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ, содержащее блок программного управлени , блок позиционной обратной св зи, привод суппорта про дольного перемещени , привод каретки поперечного перемещени и привод вращени узла сварочной головки вокруг оси, перпендикул рной направлени м перемещений, причем узел сварочной головки содержит датчик стыка и сварочную головку, размещенные в плоскости, перпендикул рной оси вращени , по разные стороны от нее, отличающеес тем, что, с целью повышени точности слежени за стыком повышенной кривизны , выход блока программного управлени св зан с входами блока позиционной обратной св зи, узел сварочной головки снабжен двум приводами перемещени сварочной головки в плоскости, перпендикул рной оси вращени этого узла, блок позиционной обратной св зи содержит два блока вычислений, коммутатор, два компаратора, три оперативных запоминаюищх устройства, два генератора возрастающего числового кода, схему ИЛИ и дес ть ключевых элементов, й--. -. при этом первый выход первого блока вычислепий и выход датчика стыка св заны с входом первого ключевого элемента и через две идентичные цепи , содержащие последовательно включенные соответственно второй и третий ключевые элементы, первое и второе оперативные запоминающие устройства , четвертый и п тый ключевые элементы - с входами схемы ИЛИ, выход которой св зан с входом п того ключевого элемента и первым входом первого компаратора, выход которого св зан с управл ющим входом шесi того ключевого элемента, выход первого ключевого элемепта через третье (Л оперативное запоминаюдее устройство св зан с первым входом второго компаратора , выход которого св зан с входом коммутатора, второй выход первого блока вычислений св зан с вторыми входами компараторов,выход первого генератора возрастающего :о со сд числового кода через седьмой и восьмой ключевые элементы и выход второго генератора возрастающего числового кода через дев тый и дес тый ключевые элементы св заны соответственно с адресными входами первого и второго оперативных запоминаю1дих устройств, первый выход коммутатора св зан с управл ющими входами третье го, четвертого, восьмого и дев того ключевых элементов, второй выход коммутатора св зан с направл ющими входа№1 второго, п того, седьмого и дес того ключевых элементов, вход первого блока вычислений и первый вход второго блока вычислений св чаны с выходом блока программного упDEVICE FOR AUTOMATIC DIRECTION OF WELDING HEAD ON JOINT, containing program control unit, position feedback unit, drive of longitudinal movement slide, drive of transverse movement carriage and drive of rotation of welding head unit around axis, perpendicular to directions of movement, and welding head unit contains a joint sensor and a welding head, placed in a plane, perpendicular to the axis of rotation, on opposite sides of it, characterized in that, in order to improve accuracy after the curvature of the junction, the output of the program control unit is connected to the inputs of the position feedback unit, the welding head assembly is equipped with two actuators moving the welding head in a plane perpendicular to the rotation axis of this node, the position feedback unit contains two calculation units, the switch , two comparators, three operational memories, two incremental numeric code generators, an OR scheme and ten key elements, d--. -. the first output of the first computing unit and the output of the interface sensor are connected with the input of the first key element and through two identical circuits containing the second and third key elements, respectively, the first and second random access memory, the fourth and fifth key elements with inputs the OR circuit, the output of which is associated with the input of the fifth key element and the first input of the first comparator, the output of which is connected with the control input of the sixth key element, the output of the first key Lemept through the third (L operative memory device is connected with the first input of the second comparator, the output of which is connected with the switch input, the second output of the first computing unit is connected with the second inputs of the comparators, the output of the first increasing generator: about cf of the numeric code through the seventh and eighth the key elements and the output of the second generator of the incremental numerical code are connected via the ninth and tenth key elements respectively to the address inputs of the first and second operational memories of the first and second devices The second output of the switch is connected to the control inputs of the third, fourth, eighth, and ninth key elements, the second output of the switch is connected to the guides of input No. 1 of the second, fifth, seventh and tenth key elements, the input of the first computing unit and the first the input of the second computing unit is connected with the output of the software unit
Description
равлени , второй вход второго блока блока вычислений св зан с входом вычислений св зан с выходом шестого приводов перемещени сварочной гоключевого элемента, выход второго ловки.In this case, the second input of the second computing unit is connected with the input of the computing connected with the output of the sixth movement drives of the welding key element, the output of the second button.
1199516 1199516
Изобретение-относитс к машиностроению , в частности к сварочным автоматам, и может быть использовано при сварке с помощью маший с системой числового программного управлени . Цель изобретени - повышение точ ности слежени за стыком при сварке швов повышенной кривизны. Сущность изобретени заключаетс в корректировании положени сварочной горелки, управл емой от системы числового программного управлени , сигпалагШ датчика стыка с учетом разницы пространственных положений сварочной горелки и указанного датчика . На фиг.1 показана кинематическа схема устройства дл автоматического направлени сварочной голов ки по стыку; на фиг.2 - блок-схема устройства; на фиг. 3 - расшифровка обозначений сигналов, приведенных на блок-схеме. Устройство содержит блок I программного управлени , суппорт 2 пере мещени вдоль оси У каретку 3 перемещени вдоль оси X, поворотный мех низм 4 вращени относительно оси С, привод 5 перемещени по ос м X, У, С, датчик 6 стыка, сварочггзто головку 7, дополнительный суппорт 8 с направл ющими перемещени сварочной головки по оси коррекции У, направл ющие 9 перемещени дополнительного суппорта по оси коррекции X, корректирующий привод 10, перемещающий сварочную головку по оси У и дополнительный суппорт - по оси X, блок 11 вычислени , кодо-импульсный преобразователь 12, блок 13 вычислени , оперативные з апоминающие устройства Г4-16, коммутатор 17, ключевые элементы 18-27 цифровых сигналов, схему ИЛИ 28, компараторы 29 и 30, генератора 31 и 32 возрастающего цифрового кода, и аналого-цифровой преобразователь 33. На фиг.З 4- отклонение фактической линии стыка от., программной, измеренное датчиком, Х,У, Y- программные координаты; индексаци : д -датчик , г - головка, i - текуща величина , п - воспроизведенна из пам ти, га - момент переключени записи и воспроизведени ; - рассто ние от программного положени оси датчика дооси С, 2 рассто ние от программного положени оси сварочной головки до оси С. .. Сваррчна головка 7 перемещаетс по направл ющим дополнительного суппорта 8, который перемещаетс по направл ющим 9, жестко св занньи с валом поворотного механизма. Каретка 3 установлена на суппорте 2, поворотный механизм 4 подвешен к каретке 3, корпус датчика 6 стыка жестко св зан с валом поворотного механизма. Блок 11 вычислени соединен одним из своих входов с блоком 1 программного управлени , а другим входом подключен через ключевой элемент 27, управл ющий вход которого соединен с выходом первого компаратора 30, к выходу схемы ИЛИ 28, другой выход которой соединен с входом первого компаратора 30, второй вход первого компаратора 30 соединен с первым .выходом блока 13 вычислени текущих координат, к которому подключен один из входов второго компаратора 29, второй вход вторе го компаратора 29 через последовательно соединенные оперативное запоминающее устройство 1-4 и ключевой элемент 18 цифровых сигналов подключен к второму выходу блока 13 вычислени текущих координат. Выходы второго и третьего оперативных зaпoмIiнaющиx устройств 15 и 16 подключены через ключевые элементы 25 и 26 цифровых сигналов к схеме ИЛИ 28, а их главные входы - через ключевые элементы 19 и 20,цифровых сигналов - к второму выходу блока 13The invention relates to mechanical engineering, in particular to automatic welding machines, and can be used in welding with the help of a computerized numerical control system. The purpose of the invention is to improve the accuracy of tracking the joint when welding seams of increased curvature. The essence of the invention is to correct the position of the welding torch, controlled from the system of numerical program control, the signal of the joint sensor, taking into account the difference in spatial positions of the welding torch and the specified sensor. Figure 1 shows a kinematic diagram of a device for automatically guiding a welding head along a joint; figure 2 - block diagram of the device; in fig. 3 - interpretation of signal designations given in the block diagram. The device contains a software control unit I, a displacement caliper 2 along axis Y, a carriage 3 moving along axis X, a rotary mechanism 4 rotations about axis C, a drive 5 moving along axes X, U, C, a junction sensor 6, welding head 7, additional support 8 with guides of welding head movement along the Y correction axis, guides 9 movements of additional support along the X correction axis, correction actuator 10, moving the welding head along the Y axis and additional support along the X axis, calculating block 11, Kodo-pulse etc The generator 12, the computing unit 13, the operative memory devices G4-16, the switch 17, the key elements 18-27 of digital signals, the OR circuit 28, the comparators 29 and 30, the generator 31 and 32 of the increasing digital code, and the analog-to-digital converter 33. On fig. 3 - the deviation of the actual line of the junction from., Programmed, measured by the sensor, X, Y, Y - program coordinates; index: d-sensor, g - head, i - current value, n - reproduced from memory, ha - moment of switching recording and playback; - the distance from the software position of the axis axis of the sensor C, 2 the distance from the software position of the axis of the welding head to the axis C. .. The welding head 7 moves along the guides of the additional support 8, which moves along the guides 9, rigidly connected to the shaft of the rotary mechanism. The carriage 3 is mounted on a support 2, the rotary mechanism 4 is suspended from the carriage 3, the housing of the interface sensor 6 is rigidly connected to the shaft of the rotary mechanism. The calculating unit 11 is connected by one of its inputs to the program control unit 1, and another input is connected via key element 27, the control input of which is connected to the output of the first comparator 30, to the output of the OR circuit 28, the other output of which is connected to the input of the first comparator 30 the second input of the first comparator 30 is connected to the first output of the current calculation unit 13 of the current coordinates, to which one of the inputs of the second comparator 29 is connected, the second input of the second comparator 29 through successively connected operative memory e device 1-4 and the key element 18 a digital signal is connected to the second output of the block 13 for calculating current coordinate. The outputs of the second and third operational backup devices 15 and 16 are connected via key elements 25 and 26 of digital signals to the OR circuit 28, and their main inputs through key elements 19 and 20, digital signals to the second output of block 13
33
вычислени текущих координат и через аналого-цифровой преобразователь 33 -к датчику 6 стыка, управл ющие входы второго и третьего опративных запоминающих устройств 15 и .16 через ключевые элементы 21-24 цифровых сигналов соединены с генераторами 31 и 32 возрастающего цифрового кода, причем выход второго компаратора 29 соединен с входом комутатора 17, выходы которого подключены к управл ющим входам ключевых элементов цифровых сигналов, а выхо блока 11 вычислени корректирующих от1шонений соединен через кодо-импульЬный преобразователь 12 с корректирующим приводом 10 перемещений по ос м X.,, У... I . calculating the current coordinates and through the analog-to-digital converter 33 to the joint sensor 6, the control inputs of the second and third operative memory devices 15 and .16 are connected via key elements 21-24 of the digital signals to the generators 31 and 32 of the increasing digital code, the output of the second the comparator 29 is connected to the input of the switch 17, the outputs of which are connected to the control inputs of the key elements of the digital signals, and the output of the correction signal calculating unit 11 is connected via a pulse-pulse converter 12 to the core 10 projected onto the drive movements of the axes X. ,, I ... I.
Блок 13 вычислени текущих координат производит вычисление текущих программньт Координат датчика и головки по программным значени м координат вала поворотного механизма по фop ryлaмThe unit 13 for calculating current coordinates calculates the current software.
Х Хс -1 cos(,X Xs -1 cos (,
Xf Хс +IiCosV ;Xf Xc + IiCosV;
У Г УС -E sinYj; - yf УС Yj , где Хс УС программные линейныеU T cc -E sinYj; - yf CSS Yj, where Xc CSS software linear
координаты перемещени оси С -, угол поворота вала.the coordinates of the C-axis, the angle of rotation of the shaft.
Блок 11 вычислени корректируюП1ИХ отклонений производит вычисление корректирующих отклонений сварочной головки по ос м Х(( и У,- по формуламThe block 11 for calculating correctional deviations calculates the correctional deviations of the welding head according to the X axis ((and Y, - using the formulas
йХк (f,--4T);yHk (f, - 4T);
дУк (Ч-,Ч), где л5 - величина отклонени , измеренна датчиком по нормали к линии программного расположени .датчика и головки; - текущий программный уголdUc (H-, H), where h5 is the deviation value measured by the sensor normal to the line of the program location of the sensor and the head; - current program angle
поворота вала;shaft rotation;
- запомненный угол поворота вала. - memorized angle of rotation of the shaft.
В качестве датчика стыка- можно использовать механический щуп или фотоголовку.As the sensor of the joint, you can use a mechanical probe or photo head.
Устройство работает следующим образом .;The device works as follows.
в начальный момент времени в оперативное запоминающее устройство 14 ввод тс в цифровой форме начальные координаты датчика. После этого осуществл етс движение головки с датчиком по заданной программе. Вat the initial moment of time, the initial coordinates of the sensor are digitally entered into the random access memory 14. After that, the head is moved with the sensor according to a predetermined program. AT
9951699516
процессе движек, т в оперативное запоминающее устройство 15 записываютс текущие координаты датчика, отклонение и угол поворота, определенные в блоке 13 вычислени координат . Управление режимом записи осуществл етс путем подачи через коммутирующий элемент 21 сигнала от генератора.. 32 возрастающего кода наDuring the engine process, the current sensor coordinates, the deviation and the angle of rotation determined in the coordinate calculation unit 13 are recorded in the random access memory 15. The control of the recording mode is carried out by applying through the switching element 21 a signal from the generator .. 32 increasing code on
О адресные входы оперативного запоминающего устройства J5. Текущие координаты датчика, отклонение и угол поворота подаютс на информационные входы оперативного запоминающегоAbout the address inputs of the random access memory J5. The current coordinates of the sensor, the deviation and the angle of rotation are fed to the information inputs of the operational memory.
15 устройства 15 через коммутирующий элемент 19. Одновременно с движением головки производитс квазинепрерывное (с интервалом дискретизации входных аналоговых сигналов) срав20 не.ние в компараторе 29 текущих значений координат головки со значением координат датчика в начальный момент.15 of the device 15 through the switching element 19. Simultaneously with the movement of the head, a quasi-continuous (with a sampling interval of input analog signals) is compared to the current values of the head coordinates with the sensor coordinates at the initial moment in the comparator 29.
При взаимном равенстве кодов теJ , кущих координат головки и значений, записанных в оперативном запоминающем устройстве 14, на выходе компаратора 29 по вл етс управл ющий сигнал, который воздействует на. коммутатор 17, управл ющий работой With the mutual equality of the codes of the tees, the coordinates of the head, and the values recorded in the random access memory 14, a control signal appears at the output of the comparator 29, which acts on. control switch 17
30 кoм fyтиpyк)щиx элементов 18-26. Коммутатор 17 дает команду на прекращение записи текуп№1х значений координат датчика,, отклонени и угла поворота в оперативное запоминающее 35 устройство 15. На этом заканчиваетс первый цикл работы устройства.30 whom fytypyk) of the elements 18-26. The switch 17 gives a command to stop recording the sensor 1 x coordinate values of the sensor, deflection and rotation angle into the operational memory 35, device 15. This completes the first cycle of operation of the device.
В следующем цикле работы устройства запись текущих значений координат датчика, отклонени и угла по40 ворота производитс через коммутирующий элемент 20 в оперативное запоминающее устройство 16. Управление записью осуществл етс зналогично первому циклу работы путем In the next cycle of operation of the device, the current values of the sensor coordinates, the deviation and the p40 angle are recorded through the switching element 20 into the random access memory 16. The recording is controlled in the same way as the first cycle of operation.
5 подачи на адресные входы оперативного запоминающего устройства 16 сигнала от генератора 32 возрастающего цифрового кода-через коммутирующий элемент 22. Одновременно каж50 дое текущее значение координат головки Х и уГ сравниваетс в компараторе 30 со значением координат датчика, записанным в оперативном запоминающем устройстве 15. Считываемые координаты датчика подаютс на вход компаратора 30 через коммутирующий эле.мент 25 и схему ИЛИ 28, а управление адресом считывани информации осуществл етс с .помощью генератора 31 возрастающего цифрового кода через коммути рующий элемент 23. При взаимном равенстве кодов текущих значений координат головки XJ и У к значени , записанного в одной из чеек оперативного запоминающего устройства 15 Х- и У. , компаратор 30 открывает коммутирующий элемент 27 и соответствующие этим координатам величины отклонени и угла поворота подаютс в блок 1-1 вычислени корректирующих отклонений,и далее через кодо-импул ьсный преобразователь 12 на корректирующий привод 10, В оперативном запоминающем устройстве 14 в начале второго цикла через коммутирующий элемент 18 записываютс координаты датчика Х , У , соотве ствующие его положению в момент начала второго цикла. Окончание второго цикла, аналогично как и первого , происходит при программном перемещении головки в точку положени датчика в начальный момент цикл5 feeds to the address inputs of the random access memory 16 of the signal from the generator 32 of the increasing digital code — through the switching element 22. At the same time, each current coordinate value of the X and VG heads is compared in the comparator 30 with the sensor coordinate value recorded in the random access memory 15. Readable coordinates the sensor is fed to the input of the comparator 30 through the switching element. 25 and the circuit OR 28, and the address of the information reading is controlled using the generator 31 of increasing chi of the frame code via the switching element 23. When the codes of the current values of the XJ and Y head coordinates are equal to the value recorded in one of the memory cells 15 X- and Y., the comparator 30 opens the switching element 27 and the values of the deviation corresponding to these coordinates the rotation angle is fed to the block 1-1 for calculating the correction deviations, and then through the code-impulse converter 12 to the correction drive 10, In the random access memory 14 at the beginning of the second cycle through the switching lement 18 is recorded coordinates X sensor and Y, respectively stvuyuschie its position at the beginning of the second cycle. The end of the second cycle, similarly to the first, occurs when the software moves the head to the position of the sensor at the initial moment.
В следующем цикле работы устройства запись текущих координат датчика , отклонени и угла поворота вновь производитс в оперативное запоминающее устройство 15, а текущиеIn the next cycle of operation of the device, the recording of the current coordinates of the sensor, the deflection and the angle of rotation is again made to the random access memory 15, and the current
координаты головки сравниваютс с координатами положений датчика, записанными в оперативное .запоьшнающее устройство 16. В последующих циклахthe coordinates of the head are compared with the coordinates of the sensor positions recorded in the operational memory. 16. In subsequent cycles
5 коррекци производитс аналогично.5, the correction is made similarly.
При работе устройства врем полного считывани информации из оперативных запоминающих устройств 15 и 16 не должно превышать интервалаWhen the device is operating, the time for complete reading of information from the operational storage devices 15 and 16 should not exceed the interval
to квантовани входных сигналов, равного продолжительности цикла вычислени текущих координат головки и датчика в блоке 13 вычислени текущих координат.to quantize the input signals equal to the duration of the cycle for calculating the current coordinates of the head and the sensor in block 13 for calculating the current coordinates.
Таким образом, тактовый интервал генератора 32 возрастающего кода равен продолжительности интервала квантовани входных сигналов, а тактовый интервал генератора 31 равен времени , необходимому дл считывани информации по одному адресу оперативного запоминающего устройства.Thus, the clock interval of the generator 32 of the increasing code is equal to the duration of the quantization interval of the input signals, and the clock interval of the generator 31 is equal to the time required to read information at the same address of the operational memory.
Применение устройства обеспечи вает коррекцию, программной траектории с радиусом кривизны R 7/ of/2, где d- рассто ние между электродом и датчиком. При этом точность коррек ции не зависит от кривизнь траектории и определ етс , в основном точностью датчика стыка.The use of the device provides a correction of the program trajectory with a radius of curvature R 7 / of / 2, where d is the distance between the electrode and the sensor. The accuracy of the correction does not depend on the curvature of the trajectory and is determined mainly by the accuracy of the joint sensor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823515116A SU1199516A1 (en) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | Apparatus for automatic guiding of welding head along joint |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823515116A SU1199516A1 (en) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | Apparatus for automatic guiding of welding head along joint |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1199516A1 true SU1199516A1 (en) | 1985-12-23 |
Family
ID=21036927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823515116A SU1199516A1 (en) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | Apparatus for automatic guiding of welding head along joint |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1199516A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104785960A (en) * | 2015-03-31 | 2015-07-22 | 中船重工鹏力(南京)智能装备系统有限公司 | Robot welding equipment suitable for grid structural part vertical welded joint and welding method thereof |
-
1982
- 1982-09-03 SU SU823515116A patent/SU1199516A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 772762, кл. В 23 К 9/10, 1979. Патент US № 4255643, кл. В 23 К 9/12, 1981. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104785960A (en) * | 2015-03-31 | 2015-07-22 | 中船重工鹏力(南京)智能装备系统有限公司 | Robot welding equipment suitable for grid structural part vertical welded joint and welding method thereof |
CN104785960B (en) * | 2015-03-31 | 2016-08-24 | 中船重工鹏力(南京)智能装备系统有限公司 | A kind of robot welding equipment being applicable to network part vertical weld and welding method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3543947A (en) | Constant-aim work head | |
US3744032A (en) | Stationary base programmed manipulator arrangement for continuously moving workpiece | |
KR890000026B1 (en) | System for restoring numerically controlled machine tool to former condition | |
US3943343A (en) | Program control system for manipulator | |
GB1561258A (en) | Programmable manipulators | |
US3661051A (en) | Programmed manipulator apparatus | |
SE7811833L (en) | PROGRAMMABLE MANIPULATOR | |
US3805393A (en) | Automatic inspection machine | |
US4712183A (en) | Tracking robot apparatus | |
SE8505935D0 (en) | SET AND DEVICE FOR MODIFYING A PROGRAMMABLE MANIPULATOR'S PROGRAM | |
EP0067877A1 (en) | Robot control system | |
JPS60110014A (en) | Programmable manipulator device | |
US3353161A (en) | Electrical control system for machine tool device with overshoot correction feature | |
GB1168104A (en) | Data Processing and Searching System and Apparatus Therefor | |
EP0014065B1 (en) | System for creating a servo control signal | |
US4109185A (en) | Servo system employing digital components | |
SU1199516A1 (en) | Apparatus for automatic guiding of welding head along joint | |
US3183421A (en) | Digital positional servo apparatus | |
US3800317A (en) | Servo system and method for positioning an element at precisely spaced positions | |
US3559179A (en) | Pattern controls for automatic machines | |
US3439336A (en) | Digital comparator | |
JPS57211605A (en) | Controlling system for track of robot | |
US3217318A (en) | Angle indicator or encoder | |
US3515962A (en) | Position control device for machine tools and similar equipments | |
JPS6218316B2 (en) |