SU1563916A1 - Устройство дл сварки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано при автоматическом направлении сварочной головки по стыку свариваемых изделий. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет формировани  траектории перемещени  сварочной головки по шести координатам. Устройство дл  сварки содержит привод вращени , датчик рассто ни , систему контурного управлени , блоки пам ти, вычислительный блок. В устройство введены блок управлени  и формирователь сигнала кромки стыка. В устройстве осуществл етс  сканирование головки по дуге окружности. В моменты пересечени  головкой стыка записываютс  текущие координаты сварочной головки, по которым вычисл ют последующую опорную точку, в соответствии с которой производ т перемещение сварочной головки вдоль стыка. При неточном исходном расположении оси (т.е. не по нормали, а с некоторым отклонением от нее) через некоторое число она выходит в нормальное положение, что обеспечиваетс  временной задержкой подъема электрода со дна разделки. 2 з.п. ф-лы, 17 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к автоматизации сварочных процессов, и может быть использовано при автоматическом направлении сварочной головки по стыку свариваемых изделий.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет формировани  траектории перемещени  сварочной головки по шести координатам.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 - общий вид робота с ангул р- ной системой координат (кинематическа  схема устройства); на фиг. 3 - вариант кинематической схемы устройства с ортого- нально-ангул рной системой координат; на фиг. 4 - схема определени  углового положени  головки в ортогональной системе координат; на фиг. 5 - схема определени  координат конца электрода по координатам точки D; на фиг. 6 - блок-схема второго интерпол тора системы контурного управлени ; на фиг. 7 - схема расположени  головки относительно оси  |э; на фиг. 8 -

блок-схема формировател  сигнала кромок, на фиг. 9 - пример выполнени  датчика близости; на фиг. 10 - схема блока управлени ; на фиг. 11 - схема первого блока пам ти; на фиг. 12 - вариант выполнени  элемента задержки; на фиг. 13 - схема второго блока пам ти; на фиг. 14 - вариант выполнени  распределител  импульсов; на фиг. 15 - схема системы контурного управлени ; на фиг. 16 - схема вычислительного блока; на фиг. 17 - траектори  движени  электрода по разделке.

Устройство дл  осуществлени  способа содержит формирователь 1 сигнала кромок стыка, систему 2 контурного управлени , первый -блок 3 пам ти, вычислительный блок 4, второй блок 5 пам ти, привод 6 вращени , блок 7 управлени  и св занный с ним датчик 8. Первый выход формировател  1 сигнала кромок св зан с третьим входом блока 5 пам ти и с первым входом блока 7 управлени , второй выход - со вторыми входами этих блоков, первый выход

сд

ОЭ

со со

о

системы 2 контурного управлени  св зан с первым входом первого блока 3 пам ти, второй выход - с третьим входом вычислительного блока 4. Выход первого блока 3 пам ти св зан с первым входом вычислительного блока 4 и с п тым входом блока 7 управлени . Первый выход вычислительного блока 4 св зан с первым входом второго блока 5 пам ти, второй выход - с третьим входом системы 2 контурного управлени , третий выход - со вторым входом формировател  1 сигнала кромок. Выход второго блока 5 пам ти св зан с четвертым входом системы 2 контурного управлени  и со вторым входом вычислительного блока 4. Первый и второй выходы привода вращени  6 св заны соответственно с третьим и с четвертым входами блока 7 управлени . Первый выход блока 7 управлени  св зан с первым входом формировател  1 сигнала кромок, второй вход - со входом привода 6 вращени , третий выход - с третьим входом первого блока 3 пам ти. Два выхода датчика 8 рассто ни  св заны с первыми и вторым входами системы 2 контурного управлени . Формирователь 1 сигнала кромок содержит экстрематор 9,задатчик 10, последовательно соединенные элемент задержки 11 и одновиб- ратор 12, последовательно соединенные блок 13 пам ти, вычитатель 14 и блок 15 сравнени . Первые входы экстрематора 9 и блока 13 пам ти и второй вход вычита- гел  14 св заны с третьим входом системы 2 контурного управлени . Выход экстрематора 9 св зан со вторым входом блока 13 пам ти, а вход - с первым выходом блока 7 управлени . Выход блока 15 сравнени  св зан со вторыми входами блока управлени  и второго блока 5 пам ти и с входом элемента 11 задержки. Выход задат- чика 10 св зан со вторым входом блока 15 сравнени , выход одновибратора 12 св зан с первым входом блока 7 управлени  и с третьим входом второго блока 5 пам ти. Блок 7 управлени  содержит блок 16 сравнени , первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, 18, распределитель 19 импульсов, мультиплексор 20, последовательно соединенные счетчик 21, блок 22 пам ти и элемент 23 задержки. Выход блока 16 сравнени  св зан с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, выход которого св зан со вторым входом элемента 23 задержки . Выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 св зан с четвертым входом блока 7 управлени . Выход элемента 23 задержки св зан с первым входом формировател  1 сигнала кромок и с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18. Выход распределител  19 импульсов св зан с третьим входом блока 7 управ20

элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 и 18 и первые входы мультиплексора 20 и распределител  19 импульсов св заны со вторым выходом привода 6 вращени , второй вход распределител  19 импульсов св зан с пер5 вым выходом формировател  1 сигнала кромок , второй и третий входы мультиплексора 20 св заны с выходом первого блока 3 пам ти, второй вход счетчика 21 св зан со вторым выходом формировател  1 сигна10 л а кромок.

Второй блок 5 пам ти содержит блоки 24-28 регистров и распределитель 29 импульсов , первый вход распределител  29 импульсов св зан с выходом блока 15 сравне15 ни  (со вторым выходом формировател  1 сигнала кромок), второй вход распределител  29 импульсов св зан с первым выходом формировател  1 сигнала кромок (с выходом одновибратора 12), выход распределител  29 импульсов св зан со входами управлени  записью блоков регистров 24-28, входы блоков 24-28 регистров св заны с первым выходом вычислительного блока 4, выходы блоков 24-28 регистров св заны с первым входом системы 2 контурного управлени  и

25 со вторым входом вычислительного блока 4. Система 2 контурного управлени  содержит формирователь 30 сигнала скорости, первый линейный интерпол тор 31, последовательно соединенные коммутатор 32, второй интерпол тор 33, блок 34 суммировани  и приводы 35; выход коммутатора 32 подключен ко входу формировател  30 сигнала скорости, выход которого св зан со вторым входом второго линейного интерпол тора 33, выход первого линейного интерпол тора 31 св зан со вторым входом блока 34, суммировани  и со вторым входом формировател  1 сигнала кромок (со входом экстрематора 9), второй выход второго интерпол тора 33 св зан с адресным входом коммутатора 32 и с третьим входом вычислительного блока 4,

40 выход приводов 35 св зан с первым входом первого блока 3 пам ти, первый вход первого интерпол тора 31 св зан со вторым выходом вычислительного блока 4, второй и третий входы первого интерпол тора 31 св заны с выходами датчика 8 рассто ни .

Вычислительный блок 4 содержит последовательно соединенные коммутатор 36, первый вычислитель 37 тангенциального вектора , второй вычислитель 38 нормального вектора , последовательно соединенные третий вычислитель 39 и четвертый вычислитель 40, вход третьего вычислител  39 св зан с выходом приводов 35 (с первым выходом системы 2 контурного управлени ), адресный вход коммутатора 36 св зан с выходом интерпол тора 33 (со вторым выходом системы 2

45

50

лени . Выход мультиплексора 20 св зан с пер- 55контурного управлени ), второй вход коммувым входом блока 16 сравнени . Второйтатора 36 св зан с выходами регистров 24- вход блока 16 сравнени  св зан с первым выходом привода 6 вращени , вторые входы

28, второго блока 5 пам ти, выход четвертого вычислител  св зан со вторым входом

0

элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 и 18 и первые входы мультиплексора 20 и распределител  19 импульсов св заны со вторым выходом привода 6 вращени , второй вход распределител  19 импульсов св зан с первым выходом формировател  1 сигнала кромок , второй и третий входы мультиплексора 20 св заны с выходом первого блока 3 пам ти, второй вход счетчика 21 св зан со вторым выходом формировател  1 сигна0 л а кромок.

Второй блок 5 пам ти содержит блоки 24-28 регистров и распределитель 29 импульсов , первый вход распределител  29 импульсов св зан с выходом блока 15 сравнени  (со вторым выходом формировател  1 сигнала кромок), второй вход распределител  29 импульсов св зан с первым выходом формировател  1 сигнала кромок (с выходом одновибратора 12), выход распределител  29 импульсов св зан со входами управлени  записью блоков регистров 24-28, входы блоков 24-28 регистров св заны с первым выходом вычислительного блока 4, выходы блоков 24-28 регистров св заны с первым входом системы 2 контурного управлени  и

5 со вторым входом вычислительного блока 4. Система 2 контурного управлени  содержит формирователь 30 сигнала скорости, первый линейный интерпол тор 31, последовательно соединенные коммутатор 32, второй интерпол тор 33, блок 34 суммировани  и приводы 35; выход коммутатора 32 подключен ко входу формировател  30 сигнала скорости, выход которого св зан со вторым входом второго линейного интерпол тора 33, выход первого линейного интерпол тора 31 св зан со вторым входом блока 34, суммировани  и со вторым входом формировател  1 сигнала кромок (со входом экстрематора 9), второй выход второго интерпол тора 33 св зан с адресным входом коммутатора 32 и с третьим входом вычислительного блока 4,

0 выход приводов 35 св зан с первым входом первого блока 3 пам ти, первый вход первого интерпол тора 31 св зан со вторым выходом вычислительного блока 4, второй и третий входы первого интерпол тора 31 св заны с выходами датчика 8 рассто ни .

Вычислительный блок 4 содержит последовательно соединенные коммутатор 36, первый вычислитель 37 тангенциального вектора , второй вычислитель 38 нормального вектора , последовательно соединенные третий вычислитель 39 и четвертый вычислитель 40, вход третьего вычислител  39 св зан с выходом приводов 35 (с первым выходом системы 2 контурного управлени ), адресный вход коммутатора 36 св зан с выходом интерпол тора 33 (со вторым выходом системы 2

5

0

татора 36 св зан с выходами регистров 24-

28, второго блока 5 пам ти, выход четвертого вычислител  св зан со вторым входом

второго вычислител  38 и с первым входом второго блока 5 пам ти (со входами регистров 24-28), выход второго вычислител  38 св зан с первым входом второго блока 5 пам ти и с третьим входом системы 2 контурного управлени  (с первым входом первого интерпол тора 31).

Датчик 8 рассто ни  содержит датчик 41 рассто ни  и задатчик 42, подключенные ко входам вычислител  43, выход которого св зан с преобразователем 44 код-частота; выход преобразовател  44 код-частота и выход знакового разр да вычислител  43 св заны соответственно со вторым и с четвертым входами системы 2 контурного управлени  (со

вторым и третьим входами интерпол то- 15 пульс, по которому в блок 13 пам ти про- ра 31).изводитс  запись текущего рассто ни  S,, с

Элемент задержки 23 содержит последо- выхода интерпол тора 31.

вательно соединенные задатчик 45, мульти-Задатчик 10 выполнен в виде регистра.

плексор 46, элемент И 47, счетчик 48, эле-Элемент 11 задержки выполнен аналогичмент ИЛИ 49, элемент НЕ 50; второй вход но элементу 23 задержки. Блок 13 пам ти элемента И 47 св зан с выходом элемента 20 представл ет собой регистр. Вычитатель 14 ИЛИ 49, второй вход расширени  предуста- выполнен в виде комбинационной схемы новки счетчика 48 св зан с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, третий вход счетчика 48 св зан с выходом блока 22 пам ти, выход элемента НЕ 50 св зан со вхо- 25 дом экстрематора 9 и с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

18, вход мультиплексора 46 св зан с выходом блока синхронизации интерпол торов 31 и 33 (генератора частоты с п-выходами разБлок 15 формирует сигнал «1 при превышении выходного кода вычитател  14 значени  кода задатчика 10.

Блок 16 формирует сигнал «1 при превышении текущего угла т|), граничного значени  ij5i или ф2- Распределитель 19 импульсов распредел ет импульс с одновиб- ратора 12 по двум каналам - левому или правому в зависимости от направлени  враличной частоты). Распределитель 29 импуль- 30 щени  электрода, в результате чего запись

Привод 6 вращени  имеет кодовый датчик положени  и схему определени  направлени  вращени .

Блок 7 управлени  по первому выходу формирует импульс, по фронту которого стробируетс  выход экстрематора 9, повторному выходу формирует сигнал управлени  направлением вращени  привода 6, по третьему выходу - импульсный сигнал разрешени  записи в регистры блока 3 пам ти.

Датчик 8 рассто ни  формирует сигнал ошибки рассто ни  от кончика электрода до поверхности разделки стыка.

Экстрематор 9 формирует в момент максимального заглублени  в разделку им

но элементу 23 задержки. Блок 13 пам ти представл ет собой регистр. Вычитатель 14 выполнен в виде комбинационной схемы

Блок 15 формирует сигнал «1 при превышении выходного кода вычитател  14 значени  кода задатчика 10.

Блок 16 формирует сигнал «1 при превышении текущего угла т|), граничного значени  ij5i или ф2- Распределитель 19 импульсов распредел ет импульс с одновиб- ратора 12 по двум каналам - левому или правому в зависимости от направлени  вращени  электрода, в результате чего запись

сов содержит последовательно соединенные счетчик 51 и демультиплексор 52.

Формирователь 1 сигнала кромок по первому выходу формирует (с выхода бло ка 15 сравнени ) импульсный сигнал в мо

мент подн ти  электрода из разделки на за- 35 торому формируетс  сигнал реверса враще- данную в задатчике 10 высоту, по которой про- ни . Счетчик 21 служит дл  изменени  адизводитс  установка в нулевое состо ние счетчика 21 блока 7 и изменение состо ни  счетчика 51 распределител  29 блока 5 пам ти , по второму выходу - формирует посредством одновибратора 12 импульс, по фронту которого производитс  запись во второй блок 5 пам ти вычисленных координат точек траектории из координат в первый блок 3 пам ти.

Система 2 контурного управлени  осу-

ществл ет управление приводами робота по векторам координат, записанным в блоке 5 пам ти, с одновременным след щим управлением положени  головки в направлении оси электрода (до нормали к стыку). Блок 3 пам ти выполнен в виде 12 регистров координат . Вычислительный блок 4 выполн ет функции преобразовани  координат из ан- гул рной системы координат в ортогональную , вычислени  векторов координат опорных точек траектории и вычислени  вектора нормального к стыку направлени .

Блок 5 пам ти служит дл  записи вектора координат опорных точек траектории, вычисленных в блоке 4.

кодов текущего положени  производитс  либо в левые регистры блока 3 пам ти с индексом 2, либо в правые, с индексом .

Мультиплексор 20 выбирает одно из двух граничных значений регистров v|5i, г|ч. по ко5 регистров 24-28.

реса блока 22 пам ти, который выполнен в виде ОЗУ. Счетчик 21 измен ет состо нии по фронту сигнала с элемента 23 задержки и устанавливаетс  в нулевое состо ние при единичном сигнале с выхода блока 15 сравнени .

Распределитель 29 импульсов ос} ществл - ет последовательное по кольцу распределение импульсов с одновибратора по блокам

Формирователь 30 скорости формирует код скорости контурного перемещени  (скорости сварки) по сигналу В ширины разделки и может быть выполнен в виде ПЗУ с преобразователем кода. 0

Линейный интерпол тор 31 формирует корректирующий код нормального перемещени  относительно сформированной траектории .

Линейный интерпол тор 31 выполнен в 5 виде формировател  53 линейно измен юще гос  кода на реверсивном счетчике, выход которого подключен к первым входам блоков 54-56 умножени , вторые входы которых св заны со вторым выходом вычислительного блока 4.

Коммутатор 32 осуществл ет выбор двух векторов координат опорных точек с блока 5 пам ти по адресному сигналу со второго выхода интерпол тора 33. Интерпол тор 33 осуществл ет интерпол цию в ортогональной системе координат по опорным точкам блока 5 пам ти и формирует адресный код по сигналу окончани  интервала интерпол ции. Блок 34 суммировани  содержит сумматоры по трем ортогональным координатам и вычислитель-преобразователь координат из ортогональной системы в ангул рную.

Приводы 35-след щие с датчиками положени  по всем координатам. Коммутатор 36 выполнен аналогично коммутатору 32.

Вычислитель 38 осуществл ет вычисление вектора тангенциального направлени  (вектора , совпадающего по направлению с вектором контурного перемещени ).

Вычислитель 38 осуществл ет вычисление вектора Л нормального направлени . Вычислитель 39 осуществл ет преобразование координат из ангул рной системы в ортогональную . Вычислитель 40 осуществл ет вычисление опорных точек траектории, ширины разделки стыка и вектора разности векторов левой и правой точек траектории.

Датчик 41 рассто ни  выполнен в виде датчика напр жени  (дугового промежутка), Вычитатель 43 выполнен с аналого цифровым преобразователем. Преобразователь 44 код-частота формирует последовательность импульсов с частотой, линейно завис щей от выходного кода вычитател  43. Задатчик 45 выполнен в виде регистра.

Мультиплексор 46 выбирает выход с необходимой частотой, определ ющей врем  задержки , с выхода блока синхронизации.

Счетчик 48-вычитающий, с предустановкой . Предустановка производитс  при нулевом сигнале на входе разрешени  предустановки с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17. Счетчик 52 измен ет состо ние по фронту сигнала с выхода блока 15 сравнени , формирует адресный сигнал де- мультиплексора 52.

Устройство работает следующим образом .

Перед сваркой в блоки 3 и 5 пам ти записывают исходные векторы координат, определ ющие начальную точку и направление сварки. В формирователе 30 задают закон формировани  контурной скорости в зависимости от ширины разделки стыка, программируют блок 22 пам ти, формиру  закон изменени  амплитуды колебаний головки . При включении устройства все счетчики устанавливаютс  в исходное нулевое состо ние . При этом счетчик 21 обеспечивает при нулевом адресном сигнале минимальное врем  задержки и минимальную амплитуду поиска стыка. Сварочный ток выключен

(возможно горение дежурной дуги или протекание тока от дополнительного источника тока с увеличенной частотой), привод ty включен и головка при движении к исход- ной точке совершает угловые колебани  относительно оси ij). При вращении головки против часовой стрелки (если смотреть по направлению к концу электрода), схема определени  направлени  вращени  привода 6 формирует нулевой логический сигнал, при

° вращении против часовой стрелки - единичный сигнал, что вызывает подключение ко второму входу блока 16 сравнени  посредством мультиплексора 20 выхода соответственно регистра или  |)2- В моменты вы5 хода кода текущего положени  ц за установленные границы, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 формируетс  единичный сигнал, который через врем  задержки элемента 23 вызывает посредством второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

0 18 изменение кода направлени  и последующий реверс привода 6. С каждым моментом реверса состо ние счетчика 21 увеличиваетс  на единицу, что вызывает изменение адреса блока 22 пам ти и соответ5 ствующее увеличение времени задержки. При этом амплитуда колебаний головки растет до максимальной. Если формирователь 1 сигнала кромок не находит стык при максимальной амплитуде, то в единичном состо нии счетчика 21 производитс  отклю0 чение сварочного тока (например, посредством элемента И и триггера). Если формирователь 1 находит кромку стыка, то по сигналу с выхода блока 15 счетчик сравнени  21 устанавливаетс  в нулевое состо ние , при котором амплитуда колебаний

5 минимальна.

Формирование задержки на заданное врем  обеспечиваетс  счетчиком 48 посредством элементов 47, 49, 50. При нулевом сигнале с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, счетчик 48 находитс  в предустановленном состо нии, при единичном сигнале с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 счетчик работает в режиме вычитани  и после прихода в нулевое состо ние формирует сигнал на выходе инвертора 50. При

5 приближении головки к исходной точке и пересечении электродом стыка, формирователь 1 формирует на левой и правой поверхност х от кромок стыка в точках F, Рч импульсные сигналы, по которым в регистры i|3i и |)2 записываютс  новые значени ,

0 определ ющие границы колебаний. Кроме того , посредством интерпол тора 31 в эти же моменты времени формируетс  сигнал рассто ни  Si, S-2- В момент минимального рассто ни  при заглублении электрода в разделку код рассто ни  записываетс  в блок 13

пам ти по импульсу с экстрематора 9. При вращении электрода код рассто ни  увеличиваетс  на кромках и на выходе вычитател  14 по вл етс  возрастающий код разности. В

момент превышени  заданной величины в за-По первому импульсу с одновибратора 12

датчике 10 блок 15 сравнени  формирует производитс  перезапись в регистр 24 первой единичный сигнал, посредством которого вычисленной точки, затем состо ние счетчи- сбрасываетс  счетчик 21. Фронт сигнала с ка 51 измен етс  на единицу по фронту выхода блока 15 сравнени  задерживаетс  5 импульса с выхода блока 15 сравнени  и с элементом 11 задержки, так как в этом слу-приходом нового импульса с одновибратора 12 , вновь вычисленна  точка записываетс  в столбец регистра 25 и далее запись по импульсам с одновибратора 12 производитс  по кольцу в столбцы 26, 27, 28, 24,

чае рассто ние Si, 82 характеризует угловое положение электрода относительно продольной плоскости стыка.

10

25, ... . Таким образом, приблизительно за врем  одного полуколебани  головки поперек стыка производитс  вычисление последующего вектора опорной точки.

Сигнал текущего положени  |з|, а также текущие координаты точки D а, записываютс  в регистры с индексом 1 или регистр с индексом 2 в зависимости от направлени  вращени  головки обеспечиваетс  рас10

25, ... . Таким образом, приблизительно за врем  одного полуколебани  головки поперек стыка производитс  вычисление последующего вектора опорной точки.

Вычисление координат X, Y, Z, в, if, В

пределителем 19 импульсов с одновибра- 15 производитс  по следующим формулам: тора 12. «г

HD (Х0, Y0, Z0,0D,tpD) Хв (XBi +XeJ Ye (Y81 +Y6l ) Z6 (Z6| +ZBJ2

гдеМ1-матрица преобразовани  коорди- 0 нат из ангул торной в ортогональную систему координат;

хв. X0i + дХсс (sinV, cosy, sin©, cos®, , cosv, R) Yoi + uYcf (simp, cosy, sin©, cos®, sine/, cosv, R)

ZBI ZD; + (sin, cosf, sin©, cos®, sinV, cosv, R)

определ ютс  из выражений: R Ra-RD

зл

RB Xri + Y.J + ZBk, RD ХД + Y0 j + Zck, R DB R Rcos4 P + Rsiny-r , r kxin, P rxn, m + где |j - угол, измер емый против часовой (в системе координат головки фиг. 3, фиг. 4).

35

стрелки от вектора п к вектору г

f

tg ay/ax

- - - (, -X«)i+( -Y«)J + ( -Z)k

U -Ч - ---------.------ -- ------

-XJ2+(Y, -Y,)2 + ()2

.)(Ys,urYa1).(ZBz.IZ,L) V()2 + (Y6z-Ys1)2 + (ZB2-Z61):

где п - вектор нормали, т - вектор касательной к траектории В; D - индексы координат точек E,D,i - индекс текущих координат; t - тангенциальное направление; п - нормальное направление; 1 - координаты правой кромки; 2 - координаты левой кромки.

Таким образом, дл  вычислени  углов 6,Y положени  головки требуетс  две вычисленные опорные точки (два вектора-столбца регистров блока 5 пам ти). По мере отработки записанных в блоке 5 вектора опорных точек коммутатором 36 производитс  послера 12 , вновь вычисленна  точка записываетс  в столбец регистра 25 и далее запись по импульсам с одновибратора 12 производитс  по кольцу в столбцы 26, 27, 28, 24,

25, ... . Таким образом, приблизительно за врем  одного полуколебани  головки поперек стыка производитс  вычисление последующего вектора опорной точки.

Вычисление координат X, Y, Z, в, if, В

итс «г

Ds - вектор координат точки D; Но - вектор координат точки D в ортогональной системе координат,

+ xin

35

, cos

а г па i + ayj + azk

довательно по кольцу подключение попарно выходов регистров к вычислительному блоку 4. Аналогично, после каждого изменени  адресного сигнала с выхода интерпол тора 33 в момент окончани  отработки интервала между опорными точками, коммутатор 32 подключает выходы двух последующих регистров блока 5 пам ти.

Интерпол тор 33 формирует код перемещени  точки D узла головки. Одновременно интерпол тор 31 формирует линейно измен ющийс  код по сигналу датчика 8 рассто ни , который определ ет перемещение

головки по направлению оси |), параллельной оси электрода и нормальной к стыку.

Блок 34 производит суммирование сигналов по ортогональным координатам и последующее преобразование вектора текущего перемещени  головки в ангул рную систему координат робота, который отрабатываетс  след щими приводами 35 робота. Таким образом, головка, перемещаетс  по программной траектории, котора  формируетс  в процессе движени  головки.

Особенностью устройства  вл етс  непрерывное формирование не только ортогональных , но и угловых координат г|з, причем формирование опорных точек производитс  без дополнительных датчиков стыка.

Другой особенностью предлагаемого устройства  вл етс  возможность сварки с прихватками , так как в отличие от известного ввиду наличи  границ г|л и головка не тер ет стык.

Устройство позвол ет осуществл ть адаптивное перемещение сварочной головки в пространстве без использовани  дополнительных датчиков стыка. Устройство может быть также использовано дл  автоматического формировани  и последующей записи в блок пам ти робота программы перемещени  сварочной головки, что расшир ет функциональные возможности существующих сварочных роботов.

Claims (3)

1. Устройство дл  сварки, содержащее привод вращени , датчик рассто ни , два выхода которого подключены к первому и второму выходам системы контурного управлени , первый выход которой подключен к первому входу пеового блока пам ти, вычислительный блок, первый вход которого св зан с выходом первого блока пам ти, а первый выход - с первым входом второго блока пам ти, выход второго блока пам ти св зан с третьим входом системы контурного управлени , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет формировани  траектории перемещени  сварочной головки по шести координатам, в него введены блок управлени  и формирователь сигнала кромки стыка, при этом первый выход формировател  сигнала кромки стыка св зан с первым входом блока управлени  и вторым входом второго блока пам ти, второй выход - с вторым входом блока управлени  и третьим входом второго блока пам ти, второй выход системы контурного управлени  св зан с вторым входом вычислительного блока, первый выход блока управлени  св зан с первым входом формировател  сигнала кромки стыка, второй выход блока управлени  св зан с входом

привода вращени , первый выход которого св зан с третьим входом блока управлени  и вторым входом первого блока пам ти, второй выход привода вращени  св зан с

- четвертым входом блока управлени , третий выход которого подключен к третьему входу первого блока пам ти, при этом выход первого блока пам ти св зан с п тым входом блока управлени , а выход второго блока пам ти св зан с третьим входом вычислительного блока.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что формирователь сигналов кромок содержит экстрематор, задатчик, последовательно соединенные элемент задержки и

одновибратор, последовательно соединенные блок пам ти, вычитатель и блок сравнени , при этом первые входы экстрема- тора и блока пам ти и второй входвычита- тел  св заны с третьим выходом системы контурного управлени , выход экстрематора

0 св зан с вторым входом блока пам ти, а вход - с первым выходом блока управлени , выход блока сравнени  св зан с вторыми входами блока управлени  и второго блока пам ти и с входом элемента

g задержки, выход задатчика св зан с вторым входом блока сравнени , выход одновибра- тора св зан с первым входом блока управлени  и с третьим входом второго блока пам ти.

0

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит блок сравнени , первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, распределитель импульсов, мультиплексор, последовательно соединенные счетчик, блок пам ти и эле5 мент задержки, при этом выход блока сравнени  св зан с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого св зан с вторым входом элемента задержки, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ св зан с четвертым входом

0 блока управлени , выход элемента задержки св зан с первым входом формировател  сигнала кромок и с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход распределител  импульсов св зан с третьим

5 входом блока управлени , выход мультиплексора св зан с первым входом блока сравнени , второй вход блока сравнени  св зан с первым выходом привода вращени , вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первые входы мультиплек0 сора и распределител  импульсов св заны с вторым выходом привода вращени , второй вход распределител  импульсов св зан с первым выходом формировател  сигнала кромок, второй и третий входы мультиплексора св заны с выходом первого блока

5 пам ти, второй вход счетчика - с вторым выходом формировател  сигнала кромок.

of

Фие.1

Фиг. 2

О

A()

фие.З

фиг. 5

и

s

to

ет со со ю

Фие.8

Фие-9

Фие.11

фиг. 13

Фиг. 12

в

Ж

30

ЛХ,ЦА2

Si

Зл. 9 Vfl,.7

Фие. Щ

Иг

$л.5

Адр.

Зл.36 бл.Ь

э

||х,//2Д

м

35

-Ч

V.J

Фае. 75