Устройство для управления роботомпри дуговой cbapke

Союз Советскик

Социалистическив

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ C И ИТИЛЬСТВУ

< 1> 84184О (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 150879 (21) 2828121/25-27 В 23 К 9/10

/ с присоединением заявки No (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300681 Бюллетень Йо,24

Дата опубликования описания 30. 06 . 81 (53) УДК 621.791. .75(088.8) (72) Автор изобретения

В.И. Загребельный

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОИ

ПРИ ДУРОВОЙ СВАРКЕ:.,1

У большинства известных роботов перемещение рабочего органа выполняется по программе без корректировки, что требует точной сборки элементов изделия в приспособлении и фиксации в позиции (Ц .

Известны системы корректировки положения электрода по линии сварного соединения, использующие применение сварочного тока при электромагнитном колебании дуги поперек разделки.Эти системы .еще не нашли применения для корректировки программы при управлении роботом. Однако использование свойств электрической дуги для корректировки программы направления электрода по линии сварного соединения представляется наиболее перспективным (2(.

2О Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем обеспечения управления по положению электрода и режиму процесса.

Поставленная цель достигается тем, 25 что в устройство введены два дополнительных вычислительных блока токовой корректировки положения электрода и режима процесса сварки, два эле-. мента суммирования и переключатель, механически" связанный с блоком коИзобретение относится к управлейию роботами для дуговой сварки, а имен" но к средствам совмещения электрода со стыком и управления технологическим режимом, и может быть использовано при сварке угловых горизонтальных, вертикальных и наклонных соединений, а также стыковых соединений, имеющих разделку.

Недостатком системы является то

:что при определении разности токов в двух крайних положениях получаем лишь одно управляющее воздействие, обеспечивающее управление только по одной координате, при этом использование управляющего воздействия в приращениях 3о — J = А для крайних значений токов(с,Эф не позволяет определить абсолютное поло/кение в пространстве. Так, например, на предлагаемом рисунке использование известной разности токовЭ,„-3 . не дает возможность стабилизировать голожение в пространстве (точку Ь), а лишь определяет геометрическое место точек, соответствующее биссектрисе угла.

841840 лебания сварочной горелки, причем входы дополнительных вычислительных блоков соединены с блоком программного управления скоростью подачи проволоки, с контактами переключателя и источником сварочного тока, а выходы — с одним из входов соответствующего элемента суммирования, другие их входы соединены с выходом вычислительного блока, при этом выходы элементов суммирования соединены с соответствующими двигателями координатного перемещения, а третий контакт переключателяс источником сварочного тока.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содер>хит сварочную горелку 1 вместе с блоком поперечных колебаний, которая расположена на кисти робота и осуществляет сварку углового шва, состоящего из двух пластин 2 и 3. Основная программа ее движения записана в запоминающем устройстве 4, которое связано с вычислительным устройством 5, вырабатывающем управляющее воздействие на двигатели б координатного перемещения, соединенные с вычислительным устройством 5 через суммирующие элементы 7. Для стабилизации скорости подачи, соответствующей току сварки

К >используются блоки программного управления: элемент 8 сравнения, усилитель 9, двигатель 10, тахогенератор 11, .соединенные последовательно и замкнутые обратной связью с тахоге.нератора 11 на блок 8 сравнения. Корректировка основной программы осуще-. ,ствляется с помощью двух вычислитель ных блоков 12 токовой корректировки положения электрода и режима процесса сварки, входы которых соединены с тахогенератором 11„ определяющим заданное значение тока, с источником 13 сварочного тока; осуществляющим корректировку за данного значения тока при изменении напряжения источника, и с перекидным ключом 14, связанным с механизмом поперечных колебаний горелки 1, и фиксирующим фактическое значение тока в крайних поло::<ениях колебания.

Выход блока 12 соединен со вторым входом элемента 7 суммирования, где суммируются сигналы основной и корректйрующих программ.

Устройство работает следующим об" разом.

Записанная в запоминающем устройстве 4 основная программа преобразуется в управляющие воздействия в вычислительном устройстве 5 и через элементы 7 суммирования подается на двигатели б координатного перемеще1 ния, которые направляют приближенную сварочную горелку 1 по линии заварного соединения. Поперечные колебания сварочной горелки вокруг точки "0" приводят к изменению свароч,:ного тока, при этом значения сварочного тока Зс, и 7 . в точках а и б могут отличаться от заданного 3

3> что создает, управляющие воздействия

h3a=3a ра иааф,у=Зз Ъ" > вычисляе мые в блоке 12 корректировки положения электрода и режима процесса сварки. Положение электрода связано с величиной тока, т.е. чем дальше ,О сварочная горелка находится от изделия, чем балыке вылет электрода,тем меньше ток сварки. Однако величина сварочного тока в точках Э„ и 7,,->, может изменяться и в результате из-, 1 менения напря><ения источника 13

Р

5 что приводит к ложному управляющему воздействию, Чтобы исключить влияние изменения напряжения U источника сварочного тока, введена корректировка заданного значения тока 7З в заЩ висимости от величины 0, чтобы разности j3> — 3a) и (д - с,) определяли лишь положение электрода в пространстве и не вызывали ложного регулирования при колебаниях напряжения ис- точника. Последнее особенно важно в переходных режимах, когда наблюдаются броски сварочного тока и напрях<ения дуги.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет без подолнительных датчиков положения горелки рбеспечить направление горелки по фактической линии сварного соединения. В качестве колебателя сварочной горелки мОп<ет использоваться технологический колебатель, необходимость которого вызвана расширением зоны сварки и требуемым качеством сварного соединения.

Экономический эффект достигается

Щ за счет освобождения сварщиков, а также за счет повышения качества сварньго соединения и возможности сварки изделий в условиях, когда наличие человека в зоне сварки недопустимо.

Формула изобретения

® Устройство для управления роботом при дуговой сварке, содержащее программатор, соединенный с вычислительным блоком, подключенным к дви;,гателям координатного перемещения,, блок программного управления ско 5 ростью подачи проволоки, блок колебания сварочной горелки и источник сварочного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем о<>еспече+ ния управления по положению электрода и режиму процесса, в устройство введены два дополнительных вычислительных блока токовой корректировки положения электрода и режима процесса сварки, два элемента суммирования

841840

Составитель Л. Глагалева

Редактор К. Лембак Техред А, Ач,.- Корректор М. Демчик.Заказ 4947/12 Тирак 1148 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII "Патент", r. ужгород, ул. Проектйая,4 и переключатель, механически связанный с блоком колебания сварочной горелки, причем входы дополнительных вычислительных блоков соединены с блоком программного управления скоростью подачи проволоки,с контактами переключателя и источником сварочного тока, а выходы — с одним из входов соответствующего элемента суммирования, другие их входы соединены с выходом вычислительного блока, при этом выходы элементов суммирования соединены с соответствующими двига телями координатного перемещения,а третий контакт переключателя соединен. с источником сварочного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патон Б.Е., Спыну Г.А. Промышпенные роботы для автоматизации сварочного производства. — "Вестник машиностроения"; 9 12, 1975.

2. Патент ФРГ Р 254894, кл. В 23 К 9/10, 28.04.77.