Устройство для ведения сварочной головки по линии свариваемого соединения

Устройство для ведения сварочной головки по линии свариваемого соединения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕДЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ ПО ЛИНИИ СВАРИВАЕМОГО С9ЕДИНЕНИЯ, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, блок измерения параметров сварочной цепи, первый блок сравнения, вход которого подключен к вьрсоду первого блока памяти, а выход через блок отработки управляющего сигнала соединен с приводом коррекции, о т л и ч а-ю ц е е с я тем, что, с целью повышения качества свариваемого соединения путем повышения точности ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения , в устройство дополнительно введены источник эталонного сигнала, коммутатор, синхронизатор, блок коррекции , дешифратор, второй блок сравнения и второй блок памяти, причем первый вход коммутатора подключен к сварочной цепи, второй - к источнику этгшонного сигнала, а выход через блок измерения связан с входом дешифратора , первый выход дешифратора через блок коррекции подключен к второму входу первого блока сравнения , второй выход дешифратора соеди-р йен с первым входом второго блока S сравнения, второй вход которого свя (Л зан с выходом второго блока памяти, а выход подключен к второму входу блока коррекции, при этом управляющие входы коммутатора и дешифратора „ соединены с выходом синхронизатора. §

СОЮЗ СОВЕТОНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3Щ) В 23 К 9 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3453055/25 -27 (22) 18. 06. 82 (46) 23. 06. 84. Вюл. 9 23 (72) D.M.Êîðîòóí, В.T.Aíòîíåíêî и Д.В.Коваленко (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт . электросварки им. Е.О.Патона (53) 621. 791. 75(088. 8) (56) 1. Заявка Японии В 52-100353, .кл. В 23 К 9/12, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕДЕНИЯ

СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ ПО ЛИНИИ CBAPNSAEМОГО С ЕДИНЕНИЯ, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, блок измерения параметров сварочной цепи, первый блок сравнения, вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход через блок отработки управляющего сигнала соединен с приводом коррекции, о т л и ч а-ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества (i%SU„I>, А свариваемого соединения путем повышения точности ведения сварочной горелки по линии сварнваемого соединения, в устройство дополнительно введены источник эталонного сигнала, коммутатор, синхронизатор, DJIok коррекции, дешифратор, второй блок сравнения и .второй блок памяти, причем первый вход коммутатора подключен к сварочной цепи, второй - к источнику эталонного сигнала, а выход через блок измерения связан с входом дешифратора, первый выход дешнфратора через блок .коррекции подключен к второму входу первого блока сравнения, второй выход дешифратора соеди- нен с первым входом второго блока З сравнения, второй вход которого связан с выходом второго блока памяти, а выход подключен к второму входу блока коррекции, при этом управляю- % щие входы коммутатора и дешнфратора соединены с выходом синхронизатора.

109870 З

5 I0 причем второй вход первого блок- сравнения соединен с выходом первого блока памяти (13.

Недостатком известного устройства является влияние нестабильности пара- 2" метров измерительной цепи на результаты измерений значений параметров сварочной цепи. Тепловое и электромагнитное излучение дуги и сварочной ванны, наводки от работы сварочного оборудования, неидеальность источни-.

Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов и может быть использовано при дуговой сварке для управления перемещением сварочной горелки относительно линии соединения свариваемых элементов.

ИзвестнО устройство для ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, ьлок измерения параметров сварочной цепи (например, блок регистрации величины сварочного тока, через последовательно соединенные первый блок сравнения и блок отработки управляющего сигнала (корректор1, подключенный к приводу коррекции, ков электропитания вызывают изменение параметров измерительной цепи, что искажает соответствие измеренных значений параметров сварочной цепи их фактическим значениям и снижает достоверность определения взаимного положения сварочной горелки и линии . свариваемого соединения, понижая тем самым точность ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения.

Целью изобретения является повышеI ние качества свариваемого> соединения путем повышения точности ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, блок измерения параметров сварочной цепи, г;ервый блок сравнения, вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход через блок отработки управляющего сигнала соединен с приводом коррекции, дополнительно введены источник эта лонного сигнала, коммутатор, синхронизатор, блок коррекции, дешифратор, второй блок сравнения и второй блок памяти, причем первый вход коммутатора подключен к сварочной цепи, второй — к источнику эталонного сигнала, а выход через блок измерения связан с входом дешифратора, первый выход дешифратора через блок коррекции подключен к второму входу первого блока сравнения, второй выход дешифратора соединен с первым входом

65 второго блока сравнения, второй вход которого связан с выходом второго блока памяти, а выход подключен к второму входу блока коррекции, при этом управляющие входы коммутатора и дешифратора соединены c,âûõîäîì синхронизатора.

На фиF 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - характеристики, которые иллюстрируют принцип получения и обработки информации о взаимном положении сварочной головки и линии свариваемого соединения.

Устройство для ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения содержит сварочную горелку 1 с приводами коррекции 2 и перемещения 3, коммутатор 4, входы которого подключены к сварочной цепи и к источнику 5 эталонного сигнала, а выход через блок б измерения параметров сварочной цепи соединен с входом дж ифратора 7, первый выход которого через блок 8 коррекции результатов измерений соединен с входом первого блока 9 сравнения, к второму входу которого подключен выход первого блока 10 памяти. Второй выход дешиф"

paropa соединен с первым входом второго блока 11 сравнения, к второму входу которого подключен выход второго блока 12 памяти, а выход соединен с вторым входом блока 8 коррекции. Первцй блок 9 сравнения через блок 13 отработки управляющего сигнала связан с приводом 2 коррекции, а к управляющим входам -коммутатора 4 и дешифратора 7 подключен выход синхронизатора 14 .

Устройство работает следующим образом.

Коммутатор 4, блок 6 измерения, дешифратор 7 и синхронизатор 14 образуют измерительную цепь, посредством которой измеряются значения параметров сварочной цепи и источника 5 эталонного сигнала. Характер и место подключения измернтельж>й цепи к сварочной определяются особенностями конкретного измеряемого параметра

« например, при измерении сварочного тока измерительная цепь подключется к последовательно включечному в сварочную цепь шунту, при измерении напряжения на дуге — между наконечником горелки и свариваемым изделием, при измерении частоты коротких замыканий — практически в любом месте сварочной цепи). Очередность и периодичность измерений параметров сварочной цепи и эталонного сигнала задается синхронизатором 14. Вход блока б измерения через коммутатор 4 подключается либо к сварочной цепи, либо к источнику 5 эталонного сигнала, а выход блока б измерения через- дешифратор 7 подключается соот1098703

30 за* эт

X дУ

Хэт ветственно либо к блоку 8 коррекции (при измерении параметров сварочной цепи }, либо (при измерении эталонного сигнала ) к второму блоку 11 сравнения, где происходит сравнение измеренного значения эталонного сигнала с его заданным значением, хранящимся в втором блоке 12 памяти. Результат сравнения с выхода второго блока 11 сравнения поступает на второй вход блока 8 коррекции для коррекции результатов измерений значений параметров сварочной цепи.

В координатах входных Х и выходных Y величин представлены калибровочная ц и фактическая Б передаточные характеристики измерительной цепи (фиг. 2 ). Калибровочная характеристика а соответствует передаточной характеристике измерительной цепи, при которой рассчитываются либо определяются экспериментально заданная величина Ч „, соответствующая результатам измерений заданного значения входной величины Х „д (при котором сварочная горелка йаходится в заданном положении относительно лиг нии соединения ), и заданная величина У, д, соответствующая результату измерения эталонного сигнала Хэт

Влияние дестабилизирующих факторов (тепловое и электромагнитное излучение дуги и сварочной ванны, наводки от работы сварочного оборудования, неидеальность источников электропитания и др.) вызывает изменение параметров измерительной цепи, поэтому ее реальная передаточная характери.стика (позиция б) отличается от калибровочной характеристики а В связи с этим измеренное значение

3» параметра Х (имеющего, например,40 з начение Х 3«, т. е. при заданном положении горелки относительно линии соединения ) отличается от значения Ч, которое получено при калибровании характеристики (равного в данном случае ЧЗ,„Д).

В известном устройстве по результату сРавнения Y„ ù и Y д (по Разности их значений ) ойределяют взаимное положение сварочной горелки и линии соединения (причем каждому положению соответствует определенное значение параметра Х сварочной цепи ). При несовпадении реальной передаточной характеристики 5 с калибровочной ха-. рактеристикой а значение параметра

Х (и, следовательно, положение сварочной горелки относительно линии соединения ) определяется с ошибкой

Хиэ вместо взЯтого ДлЯ пРимеРа значейия X 3g*). Отработка рассогласова- 60 ния между Y.„, и Y (коррекция положения горелки йриводит к изменению значения параметра Х от Х до Хqq> . Следовательно, определение взаимного положения горелки и линий 65 свариваемого соединения в известном устройстве при изменении параметров измерительной цепи производится с систематической сшибкой, что снижает точность ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения.

В предлагаемом устройстве дополнительно производят измерение эталонного сигнала известной величины Х и по результату сравнения измереийой величины Y „„,„ в заданной Ч,„д судят о характере йэменения передаточйой характеристики измерительной цещ и производят соответствующую коррекцию результатов измерений Y „. Калибровочная характеристика а (фиг. 1), описывается уравнением Y Ф К„Х, а реальная характеристика Б — уравнением Y = 92 х, где 1с и ic2 — коэффициентыы, характеризующие углы наклона характеристик. Тогда требуемая величина dY коррекции результата изб(ерений Y „ составляет

Изменение дК угла наклона передаточной характеристики находят по результатам сравнения измеренного зна:ения эталониого сигнала Х эт с заданным значением Y

Эт. зад у -у =Х (% -1c 1=)(dt< эт изм эт,зад эт(2 1/ ЭТ откуда

Ь =ЬУ„()(„, Д У„=ЧЭ, „Э„-Ч„,„*

Алгоритм работы блока ь. коррекции ,определяется конкретной передаточной функцией блока б измерения, а также характером ее изменений. Алгоритм работы блока 8 коррекции (фиг. 2) описывается уравнением где d Y — требуемая величина коррекции результатов измерений параметров сварочной цепи; йЧ, — результат сравнения измеренного значения эталонного сигнала с его заданным зна чением;х» X3 — заданные значения соответЗя* ственно эталонного сигнала и параметра сварочной цепи.

Скорректированное значение результата измерения величины параметра сварочной цепи с выхода блока 8 коррекции поступает на вход блока 9 сравнения, где сравнивается с его заданным значе ием, хранящимся в первом блоке 10 памяти, выход которого соединен с вторым входом первого блока 9 сравнения. Выход первого блока сравнения подключен к входу блока 13 отработки, формирующего управляющие сигналы на привод 2 коррекции сварочной горелки 1.

1698703

gee

Жи. Я

Таким образом изменения параметров измерительной цепи не влекут за собой появление ошибки ведения,сва" рочной горелки по линии свариваемого соединения., 5

По сравнению с известным техническая эФфективность предлагаемого устройства заключается в повышении

ИИПИ Заказ 4308/9 раж 1037 Подписное

Филиал ППП "Патент", t .Ужгород, ул. Проектная, 4 точности совмещения электрода с линией свариваемого соединения, что выражается в увеличении выхода. изделий улучшенного качества и улучвйнии ряда качественных показателей .сва« рочного процесса, таких как произ.водительность сборочно-сварочных работ, сортамент и сортность выпускаемых иэделий.