SU1603349A2 - Система автоматического управлени скоростью вращени электродвигател механизма подачи электронной проволоки - Google Patents

Abstract

Изобретение используетс  в сварочном производстве дл  управлени  скоростью движени  механизмов подачи электродной проволоки. Целью изобретени   вл етс  повышение точности системы. Система управлени  содержит источник 1 задающего напр жени , сумматор 2, компаратор 3, электронное реле 4, усилитель 5 мощности, электродвигатель 6, тахогенератор 7, формирователь 8 пр моугольных импульсов, генератор 9 пилообразного напр жени , блок 10 дифференцировани , триггер 11 управлени , элемент И 12. Вал электродвигател  6 св зан с валом приводных роликов 13, осуществл ющих подачу электродной проволоки 14 по направл ющей 15 в сварочную горелку 16. В состав системы вход т также дополнительный ролик 17, тахогенератор 18, формирователь 19 пр моугольных импульсов, частотный дискриминатор 20, измерительный ролик 21, механически св занный с тахогенератором 22, формирователь 23 импульсов, частотный дискриминатор 24 и блок 25 вычитани . 1 ил.

Description

Изобретение касается автоматиза- , ¹ ции производственных процессов и может быть использовано в сварочном производстве для управления скоростью движения электродной проволоки, В частности в механизмах подачи электродной проволоки промышленных роботов, других автоматизированных сварочных установок дуговой сварки. 10

Цель изобретения - повышение точности системы.·

На чертеже представлена функциональная схема предложенной системы.

·. Система содержит источник 1 зада-_: 15 ющего напряжения, сумматор 2, компаратор. 3, электронное реле 4, усилитель 5 мощности, электродвигатель 6, импульсный тахогенератор 7,' формирователь 8 прямоугольных импульсов, гене- 20 ратор 9 пилообразного напряжения, блок 10 дифференцирования, триггер 11 управления, элемент И 12, вал при- водных роликов 13, осуществляющих подачу электродной проволоки 14, меха- 25 нически связан с. валом электродвига- . теля 6. При движении электродная проволока 1.4 проходит по. направляющей 15 и поступает в сварочную.горелку 16.

. Вал дополнительного ролика 17 механи- 30 чески соединен с тахогенератором 18, выход которого через последовательно . соединенные формирователь 19 импульсов и частотный.дискриминатор 20 со-, единен с сумматором 2. Вал. измери- 35 тельного ролика 21 механически свя' зан с валом тахогенератора 22. Выход тахогенератора 22 через последовательно соединенные формирователь 23 им- . пульсов и частотный дискриминатор.24 40 соединен с блоком 25 вычитания.

Система работает следующим образом. .

На источнике 1 задающего напряже. ния предварительно устанавливается 45 величина напряжения, соответствующая заданной скорости подачи электродной проволоки. При включении питающего напряжения выходной ключ усилителя 5 мощности открывается, обмотка питаний 5Q электродвигателя 6 подключается к источнику питания. Электродвигатель 6 начинает вращаться и набирает ско- . рость до заданной. Одновременно приводным роликом 13 начинает подаваться $$ электродная проволока. На одном валу с двигателем 6 установлен импульсный тахогенератор 7, в качестве которого испо.льзуется фотоэлектрический датчик. С выхода тахогенератора 7 импульсы тока, частота которых пропорциональна скорости вращения двигателя к числу отверстий в диске фотодатчика, поступает на-вход формирователя 8 прямоугольных .импульсов., ' Прямоугольные импульсы с выхода формирователя 8 »подаются на вход генератора 9 пилообразного напряжения. При поступлении положительной, полуволны прямоугольного напряжения генет ратор 9 формирует прямой ход пилообразного напряжения, а при поступлении отрицательной полуволны - обратный ход пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение подается на второй вход компаратора 3. на первый вход которого с сумматора 2 посту-, пает суммарный сигнал источника 1 •задающего напряжения, частотного дис- : криминатора,20 и блока 25 вычитания. Величина напряжения источника 1 задающего напряжения определяет номинальные Обороты двигателя 6 для ‘ · заданной скорости· подачи электродной . проволоки 14. При достижении пило-'· образным напряжением' уровня суммар- . кого напряжения компаратор 3 формирует импульс, фиксирующий момент равенства этих напряжений. Этот импуль'с поступает на первый вход электронного . реле 4, которое устанавливается в такое положение,- выходной сигнал_tкоторого обеспечивает открытое состояние выходного ключа усилителя 5 мощности. Двигатель 6 остается постоянно подключенным к источнику питания:.

Прямоугольные импульсы с выхода формирователя 8 импульсов поступают · также на вход блока 10 дифференцирования, на выходе которого формируется : последовательность положительных и отрицательных импульсов. Положительные импульсы поступают на второй вход . триггера 11 управления, а отрицательные - на второй вход логического элемента И 12. На -первый вход тригге-. pa 11 управления поступают импульсы . с выхода компаратора 3. Выходное напряжение триггера 11 управления имеет . прямоугольную форму и поступает на первый вход элемента И 12. Выходные импульсы на выходе элемента И 12 формируются из отрицательных импульсов, блока 10 дифференцирования в. том случае, если на первом входе будет отрицательный потенциал,' поступающий с выхода триггера 11 управления. В том · случае, если скорость двигателя меньше номинальной, пилообразное пряжение достигает уровня суммарного напряжения по времени раньше, чем приходит отрицательный импульс .блока 10 дифференцирования на второй вход элемента И 12.· Поэтому раньше появляется импульс на выходе компаратора 3, который устанавливает триггер 11 в полож-ение, при котором на первый вход элемента И 12 поступает запрещающий потенциал. Импульс.на выходе элемен. та И 12 отсутствует. При увеличении скорости двигателя уменьшается длительность положительной и отрицательной полуволн напряжения тахогенератора 7 и, соответственно, формирователя 8 прямоугольных импульсов. При этом уменьшается и амплитуда пилообразного напряжения,' При переходе номинальной скорости пилообразное напряжение не достигает уровня суммарного, в связи с чем на выходе компаратора 3 импульс будет отсутствовать.. Вследствие этого триггер И управления устанавливается в.такое положение, когда на первый вход элементаИ 12 поступает разрешающий потенциал. Элемент И ‘12 из отрицательных импульсов элемента 10 дифференцирования фор.мируё'т импульсы, которые поступают на второй вход электронного реле 4. Последнее устанавливается в другое по-, ложёние и своим сигналом закрывает выходйой ключ усилителя 5 мощности.. Двигатель -6 отключается- от источника питания. Скорость вращения двигате^- · ля 6 падает,, а положительные и отрицательные полуволны пилообразного напряжения возрастают до уровня суммарного, и компаратор формирует импульс, который снова установит электронное .-реле 4 в первоначальное состояние. Рёле . 4 откроет выходной ключ· усилителя 5 мощности и подключит двигатель 6 к источнику питания. В дальнейшем работа системы заключается в . попеременном подключении и отключении двигателя от источника питания, в ре. зультате чего стабилизируется скорость вращения приводных роликов 13. Электродная проволока 14 по направляющей 15 подается в сварочную горелку 16,. находящуюся в заданной зоне сварки изделия.

16.03349 6 наδΙΟ ролики 13 механизма подачи и направляющую 15 на нее не действуют никакие возмущающие воздействия,.то проволока движется с заданной скоростью. В этом установившемся режиме .. движения электродной проволоки 14 ролик 17, установленный на выходе проволоки 14 из механизма подачи, и*ролик'21установленный на выходе проволоки 14 из. направляющей 15, вращаются с определенной одинаковой скоростью, которая определяется диаметром роликов и линейной скоростью движения электродной проволоки 14, С валом родика 17 связан тахогенератор 18, на выходе которого формируются импульсы, частота которых пропорциональна обо- ротам ролика 17 и числу отверстий в 20 диске фотодатчика. Импульсы тока поступают на вход формирователя 19 импульсов. Сформированные импульсы подаются на вход частотного дискриминатора 20, на выходе которого формируется сигнал постоянного тока. Этот сигнал поступает на второй вход сумматора 2 и второй вход блока 25 вычитания. Аналогичным образом осуществляется преобразование сигнала по цепи: ролик 21. тахогенератор 22, формирователь 2-3 импульсов и частотный дискриминатор 24. С выхода частотного дискриминатора 24 сигнал постоянного тока поступает на первый вход блока 25 вычитания. При отсутствии возмущающих воздействий в направляющем кана' ле 15 на входы блока 25 вычитания поступают равные сигналы-, в результате чего на его выходе сигнал равен нулю. Выходной.сигнал частотного дискриминатора 20; в сумматоре 2 суммируется с сигналом, поступающим с источника 1 задающего напряжения. Суммарный сигнал на выходе сумматора 2 определяет величину заданной номинальной скорости вращения двигателя 6 и, соответственно, приводных роликов 13 механизма подачи.

При наличии только проскальзывания электродной проволоки 14 в приводных роликах 13 скорость её движения уменьшается. Это приводит к уменьшению скорости вращения роликов 17,21 и тахогенераторов 1 8,22. Частота импульсов тахогенераgg- торов 18 и 22 падает,что приводит к умень— ' шению сигналов постоянного тока на выходе частотных дискриминаторов 20 и 24. Так как сигналы частотных дискриминаторов 20 и 24 остаются равны, то

Если во всем тракте подачи электродной проволоки 14 через приводные

Ί на выходе блока 25 вычитания сигнал равен нулю. Уменьшение сигнала постоянного тока на выходе частотного дискриминатора 20, поступающего на второй вход сумматора 2, приводит к уменьшению суммарного напряжения на выходе сумматора 2. В результате этого скорость вращения двигателя 6 увеличивается и, соответственно, возрастают скорость вращения подающих роликов 13 и скорость вращения электродной проволоки 14.

При действии различных возмущающих воздействий (образование петель, изгибов) в направляющей образуются волны, перегибы электродной проволоки 14, что приводит к возрастанию сопротивления ее проталкиванию. Поэтому в определенные моменты скорость дви- 20 жения проволоки 14 на'выходе направляющей 15 будет меньше скорости ее движения на входе в направляющую 15. Скорость вращения ролика 21 также будет меньше скорости вращения ролика 1725 В результате этого на выходе блока 25 вычитания появляется сигнал, рассогласования, который поступает на третий вход сумматора 2 й суммируется с сигналами, поступающими на первый и зд второй входа сумматора 2. Суммарный сигнал на выходе сумматора 2 увеличи вается, что приводит к уменьшению скорости вращения двигателя 6 и, соответственно, к уменьшению скорости движения электродной проволоки 14 при входе в. направляющую 15. Уменьшение скорости позволяет уменьшить общую длину проволоки, находящейся в направляющем канале, уменьшить площадь ее контакта со стенками направляющего канала и, соответственно, уменьшить сопротивление ее проталкиванию.

Claims (1)

1. Формула изобретения Система автоматического управления скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки по авт.св. № 805269, отличающая с я тем, чт,о, с целью повышения точности системы, она содержит последовательно соединенные измерительный ролик, вторые дополнительный тахогенератор, дополнительный формирователь импульсов и частотный дискриминатор, а также блок вычитания, первый вход которого подключен к выходу второго частотного дискриминатора, второй вход - к выходу первого частотного дискриминатора, а выход - к третьему входу сумматора, причем измерительный ролик установлен между выходом проволоки из направляющей и ее входом в сварочную, горелку.