Следящая система автоматического направления электрода по стыку свариваемых деталей

Следящая система автоматического направления электрода по стыку свариваемых деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (I1), 1002115

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.01.82 (21) 3370908/25-27 с присоединением заявки №(23 ) П риоритет (52)M. Кл.

В 23 К 9/10

Гееудеретееюей квинтет

СССР ев делен нзееретеннй и еткрытий

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень № И (53 } УД К 621 .791. ..75 (088.8) Дата опубликования описания 09.03.83 (72) Авторы изобретения ф Н. Пысеяйо ; р

Л.Г.Чацкис, В.А.Тимченко, Е.Ф.Маличенко

Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДА ПО СТЫКУ СВАРИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области asтоматизации процессов сварки металлов, а именно к средствам автоматического управления положением электрода относительно сварйваемого стыкового соединения, и может быть использовано при сварке полотнищ, карт, прямошовных и спиральношовных труб.

Известна следящая система для автоматического направления электрода по стыку свариваемых деталей, содержащая кронштейн, на котором установлен указатель и источник света, при этом указатель состоит из ролика с расположенной на его окружности 1/ -образной канавкой, а точка пересечения вертикальной оси ролика и оптической оси иоточника света расположена в нижней половине ролика ниже вершины Ч -образной канавки (1 ). ео

В результате повышается контрастность указателя на фоне свариваемого изделия.

Недостатком известного устройства является то, что из-аа утомления оператора снижаются производительность и качество сварных изделий.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является следящая система для автоматического направления электрода по стыку, которая содержит электромагнитный датчик, преобразователь сигнала датчика, корректирующий привод, аналого вый ключ и пороговое устройство, управ ляющее работой аналогового ключа 2 ).

В данной системе аналоговым ключом служит электромагнитное реле, а пороговым устройством — триггер Шмитта. При подведении свариваемого иделия под датчик срабатывает пороговое устройство и включает аналоговый .ключ, подключающий: выход преобразователя сигнала датчика к корректирующему приводу и включающий тем самым слежение.

Недостатком этой системы является то, что она не отключает слежения при наличии протеков металла в стыке при сварке изделий, имеющих наложенный с

3 1002115 4 в и не информирует стояние 8 между пентрами датчиков 2 и его отсутствия 3 следует выбирать минимальным исходя иводит к браку сва- из технологических воэможностей их иэ, снижает качество готовления. К основному датчику 1 полообуславливает необ- жения стыка подключены последовательно сварки, что снижа- преобразователь 4, аналоговый ключ 10 ть труда. и корректирующий привод ll. К дополнисостоит в повыше- тельному датчику 2 подключен преобраэого шва за счет по- ватель 5, а к датчику 3 преобразователь слежения. 1э 6. Выходы обоих преобразователей 5 и 6 тем, что известная подключены к последовательно соединенным одержащая последо- суммирующему устройству 7, пороговому е электромагнитный устройству 8, звену 9 задержки, выход

ыка, преобразователь которого подключен к управляющему вхоключ и корректиру- 5 ду аналогового ключа 10. е пороговое устрой- Порог срабатывания порогового ус налоговым ключем, ройства Я выставляют таким образом, ор с жестко эакреп- чтобы оно срабатывало. при наличии car рочной горелкой и налов о смещениях с стыка относительно атчиком, снабжено . обоих дополнительных датчиков 2 и 3. обратной стороны шо о наличии стыка или под датчиком, что пр риваемых соединений свариваемых швов и ходимость повторной ет проиэводительнос

Бель изобретения нии качества сварно вышения надежности

Бель достигается следящая система, с вательно вкпюченны датчик положения ст датчика, аналоговый ющий привод, а такж ство, связанное с а и сварочный коррект ленными на нем сва электромагнитным д

26 двумя дополнительными электромагнитньпж датчиками с двумя преобразователями, суммирующим устройством и звеном задержки, при атом дополнительные электромагнитные датчики закреплены на сварочном корректоре один эа другим по ходу сварки впереди датчика положения стыка со-смешением в разные стороны относительно обшей оси сварочной горелки и датчика .положения стыка, причем каждый из дополнительных электро магнитных датчиков соединен с соответствующим преобразователем, выходы преобразователей подключены к входу суммирующего устройства, причем выход последнего через пороговое устройство и

35 звено задержки подключен к управляющему входу аналогового ключа.

На фиг. 1 изображено расположение .датчиков относительно стыка; на фиг. 240 структурная схема следящей системы.

В устройство дпя автоматического- направления электрода по стыку свариваемых деталей входят основной алектромаг нитный датчик 1 положения стыка, до45 полнительные электромагнитные датчики ,2 и 3, преобразователи 4, 5 и 6 сигналов датчиков, суммирующее устройство

7 сигналов дополнительных датчиков 2 и

3, пороговое устройство S, звено 9 задержки, аналоговый ключ 10, корректиру- 5 ющий привод 11, сварочный корректор с жестко закрепленными на нем сварочной горелкой 12, основным датчиком 1 и дополнительными электромагнитными датчиками 2 и 3. Дополнительные электромагнитные датчики 2 и 3 смещены относительно общей оси основного датчика

1 и сварочной горелки 12. При этом расъЗвено задержки обеспечивает задержку сигнала на время прохождения сварочной горелкой 12 расстояния, равного. расстоянию между датчиком 1 положения стыка и ближайшим к нему дополнительным датчиком 2. I

Следящая система работает следующим образом.

При наличии зазора в стыке сигнал рассогласования. об относительном смещении датчика 1 и стыка поступает на преобразователь 4, где он усиливается и преобразуется в постоянное напряжение, величина которого определяет. величину смещения. Это напряжение через откры тый аналоговый ключ 10 подается на корректирующий, привод 11, который пере мещает сварочный корректор и жестко закрепленные на нем сварочную горелку

12 и датчик 1 положения стыка в направлении уменьшения сигнала рассогласования, тем самым выводят датчик 1, а следовательно, и сварочную горелку на стык. Каждый иэ дополнительных электромагнитных датчиков 2 и 3 вырабаты»вает сигнал о.смещении датчика относи тельно стыка. В любой момент времени такое смещение составляет величину d+ х где х - смещение основногр электромагнитйого датчика 1 относительно стыка.

При этом для одного из датчиков смещение будет равно д"+ x, a для другого с - Х . Сигналы,пропорпиональные этим смещениям, через соответствующие преобразователи 5 и 6 поступают на суммирующве устройство 7, на выходе суммирующего устройства 7 при наличии зазора

5 1002115 В ное управление корректором. Когда зазор в свариваемом стыке вновь появится, режим автоматического слежения восстанавливается .Таким образом, изобретение в отличие от прототипа позволяет автоматиэи» ровать процесс совмещения сварочной горелки со стыком при двухсторонней сварке изделий, когда с обратной сторо ны иэделия наложен сварочный шов, и тем самым снизить процент бракованных иэделий на 10-15% (по,лабораторным данным), повысить качество сварных кзделий и производительность труда.

d" + х + д - х = 2 d" в стыке появляется напряжение, пропорциональное величине . независимо от смещения х основного . электромагнитного датчика 1 относите но стыка: При этом срабатывает пороговое устройство 8-, которое удерживает аналоговый ключ 10 в открытом состоянии, и сигнал-рассогласования с.основно- 1© го электромагнитного датчика 1 поступает через преобразователь 4 и аналоговый. ключ 10 на корректирующий привод.

Если в процессе смещения при сва ке . на изделии имеется участок, где зазор в стыке отсутствует из-эа протекающего в него металла или где кромки сильно сдавлены и практически зазора нет, датчики 2 и 3 не измеряют смещение сР и с с выхода суммирующего устройства 7 на пороговое устройство 8 напряжение не поступает. Пороговое устройство. 8 с за держкой на время прохождения основным

I ° датчиком 1 Расстонни 4 равного расстоя.2$ нию между основным датчиком 1 и допол- нительным электромагнитным датчиком 2, пер водит аналоговый ключ 10 в запертое состояние и тем самым размыкает цепь следящей системы. При этом включается сигнализируюшее устройство и оператор переходит на ручное управление.

Следящая система будет также отключена, когда иэделие отведено и под датчиками нет свариваемого стыка.

Если в процессе сварки после участ- Зз ка, где отсутствовал зазор в стыке, вновь появится зазор, то-за время, пока основной датчик 1 положения стыка по- дойдет к появившемуся вновь зазору, на аналоговый ключ 10 е выхода порого io вого устройства 8 через звено 9 задер-. жки поступает напряжение, которое перь ведет аналоговый ключ 10 в открытое состояние и тем самым замкнет следящую. систему. При этом основной электро -4 магнитный датчик 1 будет находиться над участком стыка, где имеется зазор, и он будет вырабатывать сигнал о смещении стыка.

Таким образом, в предложенной следя» р щей системе автоматически отключается режим слежения в то время, когда отсуъ. ствует зазор в свариваемом стыке, вызванный протеками металла либо черезмерно большим сжатием кромок. При этом не происходит смешения сварочной горелки со стыка, оператор переходит на ручФормула изобретения

Следящая система автоматического

I. направления электрода по стыку сварива емых деталей, содержащая последователь -. но включенные электромагнитный датчик положения стыка, преобразователь датчика1 аналоговый ключ и корректирующий привод, а также пороговое устройство, связанное с аналоговым ключом, и сварочный кор ректор с жестко закрепленными на нем сварочной горелкой и электромагнитным датчиком, о т л и ч а ю m а я с я тем, что, с целью поношения качества сварного шва эа счет повышения надежности, она снабжена двумя дополнительными weктромагнитными датчиками с двумя преобразователями, суммирующим устройством и звеном задержки, при этом дополнительные электромагнитные датчики закреплены на сварочном корректоре один за другим по ходу сварки впереди датчиza положения стыка со смещением в разные стороны относительно обпиО оси сва-. рочной горелки и датчика положения стыка, причем каждый из дополнительных электромагнитных датчиков соединен с соответствующим преобразователем, выходы преобразователей подключены к входу суммирующего устройства, причем выход последнего через пороговое устройство и звено задержки .подключен к управляющему входу аналогового ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 524643, кл. В 23 К S/1.0, 10.07.75.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 742063, кл. В 23 К 9/10, 04.04.77 (прототип).

Составитель В.Покровский

Редактор Н. Багирова Текред С.Мигунова К орректор А Йзнтко

Заказ 1690/5 Тираж 1104 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4