SU797855A1 - Устройство дл программного управлени пРОМышлЕННыМ РОбОТОМ КОНТАКТНОйТОчЕчНОй СВАРКи - Google Patents

Description

Изобретение относится к программному управлению манипуляторами и может быть использовано при управлении промышленными роботами для контактной и дуговой точечной сварки.

Известен механический разметчик для разметки и постановки сварных! точек при контактной точечной сварке, содержащий сварочный орган с закрепленным на нем кронштейном с отверстием и датчик положения точки, сварки, выполненный, например, в виде стержня, свободно входящего в отверстие кронштейна. Устройство обеспечивает размещение сварных точек шва на расстоянии, равном расстоянию между сварочным органом и стержнем, т.е. длине кронштейна £1].

Недостатком известного устройства является необходимость визуального контроля за совмещением стержня с точкой сварки, что обуславливает невысокую точность и недостаточную производительность его работы. '

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для программного управления промышленным роботом контактной точечной сварки, содержащее датчик положения изделия, установленный на кон2 це руки робота, преобразователь, блок синхронизации, подключенный к запоминающему устройству, выход которого через сумматор связан с приводом руки робота. Устройство, позволяет осуществлять программное перемещение сва рочного органа и автоматическую коррекцию его положения по высоте относительно поверхности изделия £2j .

Недостатком устройства является невысокая точность постановки сварных точек вследствие невозможности коррекции положения сварочного органа при его программном перемещении в следующую точку сварки в зависимости' от реального положения предыдущей сварной точки.

Цель изобретения - повышение точности постановки сварных точек.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дифференциальный усилитель и ключ, при этом датчик положения изделия выполнен в виде дифференциального датчика теплового потока, выходы которого через преобразователь подключены ко входам дифференциального усилителя, выход которого через ключ соединен со вторым входом сумматора, при этом управляющий вход ключа подключен к выхо ду блока синхронизации. Кроме того, в устройство может быть введен привод перемещения датчика, связанный с выходом запоминающего устройства.

Программное перемещение датчика относительно сварочного органа позволяет повысить точность постановки сварных точек при изменяющемся шаге точечного шва.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит сварочный ор-/ ган 1, закрепленный на конце руки 2 робота, и датчик 3, содержащий чувствительные элементы 4 и 5, расположенные симметрично относительно плоскости симметрии датчика, и укрепленный с помощью кронштейна 6 позади сварочного органа 1 по направлению сварки. Выходы датчика 3 через преобразователь 7 соединены со входами дифференциального усилителя 8, выход которого через ключ 9 связан с * первым входом сумматора 10. К управляющему входу ключа 9 подключен выход блока 11 синхронизации. Второй вход сумматора 10 соединен с выходом запоминающего устройства 12, подключенного к блоку 11 синхронизации. Выход сумматора 10 подключен к приводу 13 руки 2 робота. На поверхности изделия 14 показаны положение следующей сварной точки О! и положение предыдущей сварной точки δ .

Кроме того, второй выход запоминающего устройства 12 соединен с приводом 15 перемещения датчика 3 относительно сварочного органа 1.

Устройство работает следующим образом.

При воспроизведении программы перемещения сварочного органа 1 инфор мация из запоминающего устройства 12 через сумматор 10 поступает на привод 13 перемещения руки 2. Вместе со сварочным органом 1 перемещается датчик 3, причем расстояние между дат чиком 3 и сварочным органом 1 выбирается равным шагу между сварочными точками. Следовательно, при остановке сварочного органа 1 в положении предполагаемой точки сварки Я , датчик 3 находится в области предыдущей сварной точки δ .

Температурное поле поверхности сварной точки имеет'круговую симметрию с выраженным максимумом в центре сварной, точки. Если ось- симметрии температурного поля не совпадает с плоскостью симметрии датчика 3, то на чувствительные элементы 4 и 5 поступает различное количество тепла, следовательно, выходные сигналы чувствительных элементов 4 и 5 разные по величине, что вызывает отклонение от нуля выходного сигнала дифференциального усилителя 8, т.е. через ключ 9 и сумматор 10 поступает сигнал рассогласования на вход приво да 13, который перемещает руку 2 ро~. бота с укрепленными на ней сварочным органом 1 и датчиком 3 в положение, при котором на чувствительные элементы 4 и 5 поступает одинаковое количество тепла. Это положение соответствует совмещению плоскости симметрии датчика 3 с осью симметрии сварной точки S .

Сумматор 10 обеспечивает алгебраическое суммирование сигналов программного перемещения от запоминающего устройства 12 и сигнала коррекции от дифференциального усилителя 8, а блок синхронизации 11'обеспечивает разделение во.времени программного 15 перемещения и коррекции положения руки 2 робота. Коррекция положения производится вдоль оси чувствительности дифференциального датчика 3, которая перпендикулярна его плоскости сим20 метрик. Если, например, плоскость симметрии датчика 3 расположена перпендикулярно направлению точечного шва, т.е. оба чувствительных элемента 4 и 5 находятся на линии точечного шва, то предлагаемое устройство обеспечивает постоянный шаг между сварными точками а и S. Если же чувствительные элементы 4 и 5 находятся по разные стороны линии точечного шва, то положение сварной точки а коррек3 тируется поперек направления сварки .

Кроме того, датчик 3 снабжен приводом 15 перемещения относительно сварочного органа 1. При изменении 35 шага между сварными точками привод 15 по сигналу запоминающего устройства 12 изменяет расстояние между датчиком 3 и сварочным органом 1 в соответствии с новым значением шага. Из4Q менение расстояния производится при перемещении сварочного органа 1 в положение следующей точки сварки Q и при остановке сварочного органа 1 в этом положении датчик 3 окаэывается над предыдущей сварной точкой 6.

³ В .остальном устройство функционирует как описано вьше.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к программному управлению манипул торами и мо жет быть использовано при управлении промышленными роботами дл  контактной и дуговой точечной сварки. Известен механический разметчик дл  разметки и постановки сварных точек при контактной точечной сварке , содержащий сварочный орган с зак репленным на нем кронштейном с отверстием и датчик положени  точки. сварки, выполненный, например, ввиде стержн , свободно вход щего в отверстие кронштейна. Устройство обеспечивает размещение сварных точек шва на рассто нии, равном рассто нию между сварочным органом и стержнем, т.е. длине кронштейна Щ. Недостатком известногЪ устройства  вл етс  необходимость визуальног контрол  за совмещением стержн  с точкой сварки, что обуславливает невысокую точность и недостаточную про изводительность его работы. Наиболее близким техническим решв нием к предлагаемому  вл етс  устрой ство дл  программного управлени  про мышленным роботом контактной точечной сварки, содержащее датчик положени  издели , установленный на конце руки робота, преобразователь, блок синхронизации, подключенный к запоминающему устройству, выход которого через сумматор св зан с приводом руки робота. Устройство, позвол ет осуществл ть программное перемещение сварочного органа и автоматическую коррекцию его положени  по высоте относительно поверхности издели  2j . Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность постановки сварных точек вследствие невозможности коррекции положени  сварочного органа при его программном перемещении в следующую точку сварки в зависимости от реального положени  предыдущей сварной точки. Цель изобретени  - повышение точности постановки сварных точек. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены дифференциальный усилитель и ключ, при этом датчик положени  издели  выполнен в виде дифференциального датчика теплового потока, выходы которого через преобразователь подключены ко входам дифференциального усилител , выход которого через ключ соединен со вторым входом сумматора, при этом управл ющий вход ключа подключен к выходу блока синхронизации. Кроме того, в устройство может быть введен приво перемещени  датчика, св занный с вых дом запоминающего устройства. Программное перемещение датчика о носительно сварочного органа позвол  ет повысить точность постановки свар ных точек при измен ющемс  шаге точечного шва. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит сварочный орган 1, закрепленный на конце руки 2 робота, и датчик 3, содержащий чувст вительные элементы 4 и 5, расположен ные симметрично относительно плоскости симметрии датчика, и укрепленный с помощью кронштейна б позгмди сварочного органа 1 по направлению сварки. Выходы датчика 3 через преобразователь 7 соединены со входами дифференциального усилител  8, выход которого через ключ 9 св зан с первым входом сумматора 10. К упргш л ющему входу ключа 9 подключен выход блока 11 синхронизации. Второй вход сумматора 10 соединен с выходом запоминающего устройства 12, подключенного к блоку 11 синхронизации. Выход сумматора 10 подключен к приво ду 13 руки 2 робота. На поверхности издели  14 показаны положение следую щей сварной точки О и положение пре дыдущей сварной точк;; 5 . Кроме того, второй выход запоминающего устройства 12 соединен с при водом 15 перемещени  датчика 3 относительно сварочного органа 1. Устройство работает следун цим образом . При воспроизведении программы перемещени  сварочного органа 1 инфо маци  из запоминающего устройства 12 через сумматор 10 поступает на привод 13 перемещени  руки 2. Вместе со сварочным органом 1 перемещаетс  датчик 3, причем рассто ние между да чиком 3 и сварочным органом 1 выбира етс  равным шагу между сварочными точками. Следовательно, при остановке сварочного органа 1 в положении предполагаемой точки сварки С( , датчик 3 находитс  в области предыду щей сварной точки б . Температурное поле поверхности сварной точки имееткруговую симметрию с выраженным максимумом в центре сварной.точки. Если ось. симметрии температурного пол  не совпадает с плоскостью сиглметрии датчика 3, то на чувствительные элементы 4 и 5 поступает различное количество тепла, следовательно, выходные сигналы чувствительных элементов 4 и 5 разны по величине, что вызывает отклонение от нул  выходного сигнала дифференциального усилител  8, т.е. через ключ 9 и сумматор 10 поступает сигнал рассогласовани  на вход привода 13, который перемещает руку 2 робота с укрепленными на ней сварочным органом 1 и датчиком 3 в положение , при котором на чувствительные элементы 4 и 5 поступает одинаковое количество тепла. Это положение соответствует совмещению плоскости симметрии датчика 3 с осью симметрии сварной точки S . Сумматор 10 обеспечивает алгебраическое суммирование сигналов программного перемещени  от запоминающего устройства 12 и сигнала коррекции от дифференциального усилител  8, а блок синхронизации 11обеспечивает разделение во.времени программного перемещени  и коррекции положени  руки 2 робота. Коррекци  положени  производитс  вдоль оси чувствительности дифференциального датчика 3, котора  перпендикул рна его плоскости симметрии . Если, например, плоскость симметрии датчика 3 расположена перпендикул рно направлению точечного шва, т.е. оба чувствительных элемента 4 и 5 наход тс  на линии точечного шва, то предлагаемое устройство обеспечивает посто нный шаг между сварными точками аи 8. Если же чувствительные элементы 4 и 5 наход тс  по разные стороны линии точечного шва, то Положение сварной точки а корректируетс  поперек направлени  сварки . Кроме того, датчик 3 снабжен приводом 15 перемещени  относительно сварочного органа 1. При изменении шага между сварными точками привод 15 по сигналу запоминающего устройства 12 измен ет рассто ние между датчиком 3 и сварочным органом 1 в соответствии с новым значением шага. Изменение рассто ни  производитс  при перемещении сварочного органа 1 в положение следующей точки сварки о и при остановке сварочного органа 1 в этом положении датчик 3 оказываетс  над предыдущей сварной точкой б. в .остальном устройство функционирует как описано вьвие. Формула изобретени  1. Устройство дл  программного управлени  прогфпцленным роботом контактной точечной сварки, содержащее датчик положени  изделий, установленный , на конце руки робота, преобразователь , блок синхронизации, под- ключенный к запоминающему устройст- . ву, выход которого через сумматор св зан с приводом руки робота, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности постановки сварных точек, в устройство введены дифференциальный усилитель и ключ, при этом датчик положени  издели  выполнен в виде дифференциального датчика теплового потока, выходы которого через преобразователь подключены ко входам дифференциального усилител , выход которого через ключ соединен со вторым входом сумматора, при этом управл гаций вход ключа подключен к выходу блока синхронизации.
2. 2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что, с целью управлени  процессом сварки при изменении шага точек, в него введен при:вод . перемещени  датчика, св занный с выходом запоминающего устройства.

   Источники информацииJ прин тые во внимание при экспертизе

   1.Орлов В.Д., Дмитриев Ю.В.

   и Чакалев.А.А. Технологи  и оборудование контактной сварки. М., Машиностроение , 1975, с. 436-437.

   2.Авторское свидетельство СССР

   № 617207, кл. В 23 К 11/24, 01.03.77.