Claims (3)
. . Изобретение относитс к области автоматизации сварочных процессов и может быть использовано при дуговой сва рке дл управлени движением сварочно го органа, например с помощью промышленного робота. Известен способ копировани линии стыка, основанный на измерении положе ни точки копировани относительно сварочного органа и коррекции положени сварочного органа в зависимости от фактического положени линии стыка с учетом времени запаздывани сва .рочного органа относительно точки копировани 17. Недостатком данного способи вл етс ограниченна область применени , что св зано с необходимостью использовани направл ющих дл сварочного аппарата, которые не позвол ют осуществить сварку стыков значительной кривизны. Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу вл етс способ, согласно которому измер ют направление линии стыке в точке сварки относительно пр мой, проход щей через точку копировани , суммируют текущий результат измерени с результатом , получаемым по истечении времени запаздывани сварочного органа относительно точки копировани , и корректируют положение сварочного ор гана по результату суммировани с учетом указанного времени запаздывани 2. При таком способе обеспечиваетс копирование линии стыка без направл ющих дл сварочного органа. Недостатком этого способа вл етс низка точность копировани линий стыка значительной кривизны и в пределе ломаных линий, что приводит к снижению качества и надежности сварного соединени . Если лини стыка имеет, На пример, излом, причем новое направление линии стыка составл ет угол 1 с первоначальным,, то при копировании линии стыка необходимо.в точке излома 38 изменить направление движени сварочмого органа на указанный угол . С учетом времени запаздывани точки сва рки относительно точки копировани ин формацию о новом -направлении линии стыка необходимо получить при совмещении точки копировани с точкой излома . При осуществлении известного способа копировани в качестве информации о величине коррекции положени сварочного органа используетс резуль тат суммировани текущего результата измерени с результатом, получаемым по истечении времени запаздывани точ ки сварки относительно точки копировани , причем в качестве текущего результата измерени используют резуль тат измерени направлени линии стыка в точкр сварки относительно пр мой, проход щей через точку сварки и точку копировани . Однако при переходе точки копировани через точку излома линии стыка, указанна пр ма будет по ворачиватьс на угол Ч постепенно по мере -движени точки копировани по новому направлению линии стыка и совпадает с последним лишь при совмещении точки сварки с точкой излома. В результате перемещение точки сварки буд9т осуществл тьс не при траектории перемещени точки копировани , а (по истечении времени запаздывани ) в соответствии с изменением угла f, величина которого после прохождени точ кой копировани излома линии стыка бу дет измен тьс плавно. За счет этого возникает погрешность копировани линии стыка. По мере улучшени кривизны линии стыка величина этой погрешности уменьшаетс . Известный способ реализуетс устройством дл копировани линий стыка, содержащим сварочный .орган с приводом перемещени , поворотный рычаг с копирным роликом, шарнирно св занный со сварочным органом, сумматор, дополнительный сумматор, выход которого через блок запаздывани св зан с приводом сварочного органа, первый вход со единен с выходом блока запаздывани , а ко второму входу подключен выход датчика угла поворота рычага з. Цель изобретени - повышение точности копировани стыков значительной кривизны и в пределе ломаных линий. Это достигаетс тем, что дополнительно измер ют направление линии сты ка в точке копи|эовани относительно 54 пр мой, проход щей через точку копировани , суммируют результаты измереНИИ в точке сварки и точке копировани и результат суммировани используют в качестве текущего результата измерени , а также тем, что в устройстве дл осуществлени предложенного способа копировани линии стыков ввод т датчик угла поворота датчика положени , выход которого соединен с Одним из входов первого сумматора, второй вход которого св зан с выходом датчика угла поворота рычага, а выход первого сумматора.подключен к одному входов второго сумматора, Дополнительна информаци о направлении линии стыка в точке копировани в совокупности с-, результатом измерени в точке сварки позвол ет определить текущеезначение величины угла Ч наклона линии ,стыка после точки максимальной кривизны или точки излома относительно прежнего направлени сразу же после прохождени копирующей точкой.точки излома. Следовательно , по истечении времени запаздывани (т„ е. когда точка сварки совместитс в точкой излома) направление движени сварочного органа изменитс на угол tf не путем постепенного приближени , а сразу же после прохождени точки излома. Следовательно, движение сварочного органа будет происходить вдоль нового направлени линии стыка т. е. повыситс точность копировани линии стыка. Описываемый способ реализует уст ройство, в котором датчик угла поворота рычага определ ет величину угла oi в точке сварки, а датчик угла поворота датчика положени - величину угла в точке копировани . В качестве датчика положени используетс копирный ролик. Суммирование выходных сигналов датчиков в первом сумматоре дает искомый угол Ц, на который необходимо изменить направление движени сварочного органа после точки излома по истечении времени запаздывани , что реализуетс с помощью блока запаздывани . На фиг. 1 изображена схема копировани линии стыка согласно предложенному способу на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего данный способ копировани . Согласно описываемому способу в точке сварки и точке копировани измер ,ют направление линии стыка относитель581 но пр мой, проход щей через точку сварки и точку копировани . Затем суммируют полученные результаты .измерений и результат суммировани принимают за текущий результат измерени . ПоследНИИ суммируют с результатом, получаемым по истечении времени запаздывани сварочного органа относительно точки копировани , и корректируют положение сварочного органа по результату этого суммировани с учетом указанного времени запаздывани . На линии стыка а (фиг, 1) изображена последовательность некоторых промежуточных точек сварки 1, 2, 3 k и соответствующих им точек копировани 1,2, 3, . В точке 1 лини стыка а претерпевает излом, причем новое направление линии стыка в составл ет с предыдущим угол У, Пр мые с, проход щие через точки сварки 1, 2, 3) и соответствующие точки копировани 1, 2, 3, , образуют с направлением линии стыка углы в точках сварки соответственно 0, ofi, в точках копировани соответственно | , РД ситуации, изображенной на фиг. 1 , . После прохождени точкой сварки точки излома 1 направление движени сварочного органа необходимо изменить на угол Ч Однако при копировании линии стыка известным способом , при котором в качестве текущего результата измерени используют результат определени направлени линии стыка только в точке сварки, отработка угла If будет производитьс последовательным поворотом сварочного органа на соответствующие углы ot, в/.Ы , о1ди т. д. по соответствующим касательным d. Причем угол Р будет отработан за врем , равное времени, запаздывани ТОМКИ сварки относительно .точ ки копировани (которое определ етс скоростью движени сварочного органа И рассто нием между точкой сварки и точкой копировани ). На фиг. 1 траектори точки сварки после точки излома Г изображена линией , котора отклонена от нового направлени линии стыка в, причем максимальное отклонение (точка 5) соответствует окончанию отработки углаЦ , после чего траектори точки сварки е намнет сближатьс с линией стыка в , что можно показать, проделав построени линий, соедин ющих точки сварки на траекто-рии е с точками копировани на линии стыка в. Рассогласование между линией стыка в и траекторией точки сварки е вд етс ошибкой известного способа копировани . Дл устранени указанной ошибки, т. е. дл изменени направлени движени сварочного органа в точке излома 1 на угол f следует дополнительно определ ть в точках копировани l, 2 3 «направление линии стыка в относительно пр мых с , проход щих через точки сварки и точки копировани , т.е. углы (Ь, „, Р 3 качестве информации о новом направлении линии стыка в принимать сумму углов оС и Л, котора равна углу V как внешнему углу треугольника с вершинами в точке сварки, точке копировани и точке излома. В этом случае траектори точки сварки после прохождени точки излома сразу изменит свое направление на угол f и совпадает с линией стыка в. Устройство длп осуществлени за вл емого способа (фиг. 2) содержит сварочный орган 6 с приводом 7, поворотный рычаг 8 с копирным роликом 9, датчик 10 угла поворота рычага, датчик 11 угла поворота ролика, первый сумматор 12, второй сумматор 13 и блок запаздывани . Поворотный рычаг 8 одним концом шарнирно св зан со сварочным органом 6,причем ось поворота 15 проходит через точку сварки 2, а ось поворота 1б копирного ролика 9. укрепленного навтором конце поворотного рычага 8, проходит через точку контакта 2ролика с линией стыка, т. е. че рез точку копировани . Устрой-ство работает следунзщим образом . При переходе через точку излома l копирный ролик повернетс вокруг оси 16 на угол р., одновременно с этим повернетс рычаг 8 вокруг оси 15 на угол о( . Значени углов ot и fb определ ютс датчиками 10 и 11 соответственно , выходы которых соединены со входами первого сумматора 12, сигнал на выходе которого равен сумме углов at Ир), т, е. углу V. Выход первого сумматора 12 через второй сумматор 13 соединен с входом блока запаздывани 1, выход которого подключен к входам привода 7 и второго сумматора 13. Следовательно , по истечении времени запаздывани , реализуемого блоком запаздывани 1, привод 7 изменит направление движени сварочного органа 6 на угол V. Обратна св зь с выхода блока запаздывани на вход второго сумматора 13 устран ет вли ние коррек ции направлени движени сварочного органа 6 на углы поворота рычага 8 и копирного ролика 9 и, следовательно, на выходные сигналы соответствующих датчиков 10 и 11 угла поборота. Таким образом, коррекци положени сварочного органа производитс по сум ме результатов измерений, получаемых в точке сварки и точке копировани , т. е. по сумме сигналов датчика угла поворота рычага и датчика угла поворо та ролика. Это повышает точность копировани линии стыка при значительной кривизне последней. Способ и устройство дл его осуществлени могут быть использованы в системах автоматического направлени сварочного орга на по линии стыка дуговой сварке с помощью промышленного робота, сварочного трактора и т. п. Техйическа эффективность описываемого способа и устройства заключаетс в повышении качества свариваемого соединени и, следовательно,повышении прочности и надежности сварных конструкций . Формула изобретени 1. Способ копировани линии стыка, при котором измер ют направление лини стыка в точке сварки относительно пр мой, проход щей через точку копироваии , суммируют текущий результат изме рени с результатом, получаемым по ис течении времени запаздывани сварочного органа-относительно точки копиро вани и корректируют положение сварочного органа по результату суммирог I 94 f вани с учетом указанного времени запаздывани , о тличающийс тем, что, с целью повышени точности копировани стыков значительной кривизны и в пределе ломаныхлиний, дополнительно измер ют направление линии стыка в точке копировани относительно указанной пр мой, суммируют результаты измерений в точке сварки и точке копировани и результат суммировани используют в качестве текущего результата измерений. 2. Устройство дл осуществлени способа по п. 1, содержащее сварочный орган с приводом перемещени , поворотный рычаг с датчиком положени , шарнирно св занный со сварочным органом, датчик угла поворота рычага, первый сумматор, второй сумматор, выход которого соединен с входом привода сварочного органа через блок запаздывани , а первый вход второго сумматора соединен с выходом блока запаздывани , о тл и ч а ю щ е е с тем,что в устройво введен датчик угла поворота датчика положени , причем его выход соединен с одним из входов первого сумматора , второй вход которого св зан с выходом датчика угла поворота рычага, а выход первого сумматора подключен к одному из входов второго сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии S 17905, кл. 12 В П2.Ц, . . . The invention relates to the field of automation of welding processes and can be used in arc welding to control the movement of a welding body, for example, using an industrial robot. There is a known method of copying the butt line, based on measuring the position of the copy point relative to the welding body and correcting the position of the welding body depending on the actual position of the line of the joint, taking into account the lag time of the main body relative to the copy point 17. The disadvantage of this method is the limited scope, this is due to the need to use guides for the welding machine, which do not allow welding of joints of considerable curvature. The closest in technical essence to the proposed method is a method according to which the direction of the line is measured at the welding point relative to the straight line passing through the copying point, summarizes the current measurement result with the result obtained after the lag time of the welding body relative to the copying point, and adjust the position of the welding body according to the result of the summation with regard to the specified delay time 2. With this method, the butcher line is copied equal for the welding unit. The disadvantage of this method is the low accuracy of copying the butt lines of significant curvature and in the limit of broken lines, which leads to a decrease in the quality and reliability of the welded joint. If the butt line has, for example, a kink, and the new direction of the butt line is angle 1 with the original one, then when copying the butt line it is necessary. At the break point 38, change the direction of movement of the welding body by the specified angle. Taking into account the delay time of the welding point relative to the copying point, information about the new direction of the joint line should be obtained by combining the copying point with the breakpoint. When implementing the known copying method, the result of summing up the current measurement result with the result obtained after the lag time of the welding point relative to the copying point is used as information about the amount of correction of the position of the welding body, and the result of measuring the direction of the butt line in point of welding relative to the straight line passing through the point of welding and point of copying. However, when the copying point passes through the breakpoint of the butt line, the indicated right will return to the angle Ч gradually as the copying point moves along the new direction of the butt line and coincides with the latter only when the weld point coincides with the breakpoint. As a result, the welding point will not be moved when the copying point moves, but (after the lag time) in accordance with the change of the angle f, the value of which after passing the copy point of the break of the butt line will change smoothly. Due to this, there is an error in copying the joint line. As the curvature of the junction line improves, the magnitude of this error decreases. The known method is implemented by a device for copying butt lines containing a welding driven displacement body, a pivot arm with a copy roller pivotally connected to the welding body, an adder, an additional adder, whose output through the delay unit is connected to the actuator of the welding body, the first input is connected to the output of the lag unit, and the output of the angle sensor of the lever is connected to the second input. The purpose of the invention is to improve the accuracy of copying joints of considerable curvature and in the limit of broken lines. This is achieved by additionally measuring the direction of the butt line at the copying point relative to 54 the straight line passing through the copying point, summarizing the measurement results at the welding point and the copying point, and the resultant summing is used as the current measurement result, as well as that in the device for implementing the proposed method of copying the butt line, a rotation angle sensor is inserted into the position sensor, the output of which is connected to one of the inputs of the first adder, the second input of which is connected to the output sensor of the angle of rotation of the lever, and the output of the first adder. Connected to one input of the second adder, Additional information about the direction of the butt line at the copying point in combination with the measurement result at the welding point allows you to determine the current value of the angle of inclination of the line, the butt after the maximum point curvature or break point relative to the previous direction immediately after the passage of the copying point. Break point. Consequently, after the lag time (i.e., when the welding point is aligned at the break point), the direction of movement of the welding body will change by the angle tf not by gradual approximation, but immediately after passing the break point. Consequently, the movement of the welder will occur along the new direction of the butt line, i.e., the accuracy of the copy of the butt line will increase. The described method implements a device in which the lever angle sensor detects the angle oi at the welding point, and the angle sensor of the position sensor detects the angle at the copy point. A copy roller is used as a position sensor. Summing the output signals of the sensors in the first adder gives the desired angle C, which requires changing the direction of movement of the welding body after the break point after the lag time, which is realized with the help of the lag unit. FIG. 1 shows a scheme for copying a joint line according to the proposed method in FIG. 2 is a block diagram of a device implementing this copying method. In accordance with the described method, the direction of the joint line relative to 581, which passes through the welding point and the copy point, is measured at the welding point and at the copying point. Then the obtained measurement results are summed up and the result of the summation is taken as the current measurement result. The latter is summarized with the result obtained after the delay of the welding body relative to the copying point expires, and the position of the welding body is corrected according to the result of this summation taking into account the specified delay time. At the junction line a (FIG. 1), there is a sequence of some intermediate welding points 1, 2, 3 k and their corresponding copy points 1,2, 3,. At point 1, the joint line a undergoes a fracture, and the new direction of the joint line, C, is previous angle Y, Direct c, passing through welding points 1, 2, 3) and the corresponding copy points 1, 2, 3, form the direction of the junction line is the corners at the welding points, respectively, 0, ofi, at the copying points, respectively | , RD of the situation depicted in FIG. one , . After passing the welding point of break point 1, the direction of movement of the welding body must be changed to angle H. However, when copying the butt line in a known manner, in which the result of measuring the direction of the butt line only at the weld point, the If angle will be produced by successively turning the welding body at the corresponding angles ot, in / .Ы, o1di etc. on the corresponding tangent d. Moreover, the angle P will be worked out in a time equal to the time the welding TOMI is delayed relative to the copying point (which is determined by the speed of movement of the welding body AND the distance between the welding point and the copying point). FIG. 1, the weld point trajectory after the break point G is depicted by a line that is deflected from the new direction of the butt line, the maximum deviation (point 5) corresponds to the end of the corner work, then the welding point path does not approach the butt line, which can be shown by constructing lines connecting the welding points on the path e with the copy points on the junction line c. The mismatch between the line of junction and the welding point e path is the error of the known copying method. To eliminate this error, i.e., to change the direction of movement of the welding body at break point 1 at an angle f, the direction of the butt line in relatively straight lines passing through the welding points and copying, i.e. angles (b, n, p 3) of the quality of information about the new direction of the butt line to take the sum of the angles oC and L, which is equal to the angle V as the outer corner of the triangle with the vertices at the welding point, the copy point and the break point. In this case, the path of the welding point the passage of the break point immediately changes its direction by angle f and coincides with the line of the joint V. The device for implementing the claimed method (Fig. 2) contains a welding body 6 with an actuator 7, a turning lever 8 with a copy roller 9, a sensor 10 of the angle of rotation of the lever , the sensor 11 of the angle of rotation p Oka, the first adder 12, the second adder 13 and the delay unit. The pivot arm 8 is hinged at one end with the welding body 6, the pivot axis 15 passing through the welding point 2, and the pivot axis 1b of the copy roller 9. reinforced at the second end of the pivot arm 8 It passes through the point of contact of the 2-hub with the line of the joint, i.e., through the copying point. The device works as follows. When passing through the break point рол the copier roller will turn around axis 16 by the angle p., at the same time turn lever 8 around axis 15 at an angle about (. The values of the angles ot and fb are determined by sensors 10 and 11, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the first adder 12, the output of which is equal to the sum of the angles Ир i, t, that is, the angle V. The output of the first adder 12 through the second adder 13 is connected to the input of the lag unit 1, the output of which is connected to the inputs of the drive 7 and the second adder 13. Therefore, after the lag time, implemented by the delay unit 1, the drive 7 will change the direction of movement of the welding body 6 to the angle V. Feedback from the output of the delay unit to the input unit The second adder 13 eliminates the influence of the correction of the direction of movement of the welding body 6 on the angles of rotation of the lever 8 and the copy roller 9 and, consequently, on the output signals of the respective sensors 10 and 11 of the angle of rotation. Thus, the correction of the position of the welding body is made by the sum of the measurement results obtained at the welding point and the copy point, i.e. by the sum of the signals of the lever angle sensor and the roller angle sensor. This improves the accuracy of copying the joint line with a significant curvature of the latter. The method and device for its implementation can be used in systems of automatic guiding of the welding body along the arc welding line using an industrial robot, a welding tractor, etc. The technical efficiency of the described method and device is to improve the quality of the welded joint and, consequently, increase strength and reliability of welded structures. Claim 1. The method of copying the butt line, at which the direction of the butt line at the welding point is measured relative to the straight line passing through the copying point, summarizes the current measurement result with the result obtained after the time of welding unit lagging time relative to the copying point. and adjust the position of the welding body according to the result of the summer I vanity f 94 taking into account the specified delay time, which is characterized by the fact that, in order to improve the accuracy of copying the joints of significant curvature and In addition to broken lines, the direction of the butt line at the copy point relative to the specified straight line is measured, the measurement results at the welding point and the copy point are summarized, and the result of the sum is used as the current measurement result. 2. An apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a welding body with a displacement drive, a pivoting lever with a position sensor, pivotally connected to the welding body, a lever angle sensor, a first adder, a second adder, the output of which is connected to the input of the actuator actuator through the lag unit, and the first input of the second adder is connected to the output of the lag unit, which means that the rotation angle sensor of the position sensor is inserted into the device, and its output is connected to one of the inputs of the first sum torus, the second input of which is connected with the output of the lever angle sensor, and the output of the first adder is connected to one of the inputs of the second adder. Sources of information taken into account in the examination 1. Japan Patent S 17905, cl. 12 In P2.Ts,.
2.Авторское свидетельство СССР 617206, кл. В 23 К 11/2i, 23.03.77. 2. Authors certificate of the USSR 617206, cl. B 23 K 11 / 2i, 23.03.77.
3.Авторское свидетельство СССР № 617207, кл. В 23 К 1t/2i|, 01.03.77 (прототип).3. USSR author's certificate number 617207, cl. 23 K 1t / 2i |, 03/01/77 (prototype).
Фе/г,гFe / g, g