Устройство контроля режимов сварки дугового автомата

Устройство контроля режимов сварки дугового автомата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РЕЖИМОВ СВАРКИ ДУГОВОГО АВТОМАТА, содержащее релейную группу, подключенную к блоку резисторов, и схему :коммутации, подключенную к источнику питания, при этом один из выхо/дов устройства соединен с -системой управления сварочного комплекса, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества сварных соединений путем автоматизации процесса сварки, схема коммутации состоит из схемы совпадения, датчика наличия тока в сварочной цепи, датчика напряжения, коротких замыканий, блока контроля иiзащиты, реле запуска и ключа, при этом выходы датчиков через схему совпадения соединены с релейной группой, первый выход счетчика коротких замыканий подключен к датчику напряжения , а второй - к первому входу блеска контроля и защиты, второй вход которого подключен к выходу датчика наличия тока в сварочной цепи, авыход через реле запуска к управляющему входу ключа, информационный вход которого подключен к входу схемы коммутации.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 2 А (19) (11) 4 (51) В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫтий (21) 3671357/25-27 (22) 13. 12. 83 (46) 15.05.85. Бюл. В 18 (72) В.Г. Гусаковский и В.К, Новиков (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (53) 621. 791. 039(088. 8) (56) Патон Б.Е., Стыну Г.А. Нромышленные роботы для сварки. — "Автоматическая сварка", 1972, В 9, с. 1-9. . Сварочный промывленный робот, PM — 150А, Япония, Каталог @ирмы .

"Син Иества", Ф К6017 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РЕЖИМОВ СВАРКИ ДУГОВОГО АВТОИАТА, содержащее релейную группу, подключенную к блоку резисторов, и схему коммутации, подключенную к источнику питания, при этом один из выходов устройства соединен с -системой управления сварочного кбмплекса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улупнения качества сварных соединений путем автоматизации процесса сварки, схема коммутации состоит из схемы совпадения, датчика наличия тока в сварочной цепи, датчика напряжения, счетчика коротких замыканий, блока контроля и защиты, реле запуска и ключа, при этом выходы датчиков через схему совпадения соединены с релейной группой, первый выход счетчика коротких замыканий подключен к датчику напряжения, а второй — к первому входу блока контроля и защиты, второй вход которого подключен к выходу датчика наличия тока в сварочной цепи, a âûõîä через реле запуска— к управляющему входу ключа, информационный вход которого подключен к входу схемы коммутацию.

55402

1 11

Изобретение относится к устройствам для автоматической сварки и может найти применение в автоматических комплексах дуговой сварки с роботами-манипуляторами.

Условия эксплуатации робота-манипулятора в комплексе со сварочным оборудованием всегда требуют специальных мер, обеспечивающих согласованную работу. В совокупности совместно работающего оборудования ведущая роль отводится роботуманипулятору, как механизму, выполняющему наиболее сложные,;ункции.

- °

Поэтому в его системе управления предусматривается возможность выдачи на внешнее оборудование серии команд, с помощью которых обеспечивается синхронность работы всего комплекса. Эти команды делятся на две группы.

Команды на включение ранее отключенных управляющих устройств внешнего технологического оборудования, с подачей которых прерывается воспроизведение роботом заданной программы до прихода в его систему управления сигналов, подтверждающих, что поданная команда исполнена (погрузка, разгрузка, ориентация).

Команды на переключение внешних устройств оборудования, подача которых не прерывает воспроизведения . роботом программы.(выбор, коррекция и переключение режимов сварки) °

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений путем автоматизации процесса сварки, при этом повышается надежность работы и снижаются расходы вследствие расширения технологических возможностей без привлечения дополнительных технических средств.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля режимов сварки дугового автомата (сварочном контроллере), содержащем релейную группу, годключенную к блоку резисторов, и схему коммутации, подключенную к источнику питания, при этом один из выходов устройства соединен с системой управления сварочного комплекса, схема коммутации состоит из схемы совпадения, датчика наличия тока в сварочной цепи, датчика напряжения, счетчика коротких замыканий, блока контроля и защиты,. реле запуска и ключа, 5

55 при этом выходы датчиков через схему совпадения соединены с релейной группой, первый выход счетчика коротких замыканий подключен к датчику напряжения, а второй — к первому входу блока контроля и защиты, второй вход которого подключен к выходу датчика наличия тока в сварочной цепи, а выход через реле запуска — к управляющему входу ключа, информационный вход которого подключен к входу схемы коммутации.

На фиг ° 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 — диаграмма последовательности работы схемы при нормальном протекании цикла сварки, на фиг. 3 — то же, при отсутствии возбуждения дуги в результате различных неисправностей или при ее обрыве в течение цикла сварки; на фиг. 4 — включение устройства в сварочном комплексе.

Принципиальная схема узлов по предлагаемой блок-схеме устройства может быть выполнена с использованием известных устройств и определяется составом сварочного комплекса.

Устройство контроля режимов сварки дугового автомата к роботозированному сварочному комплексу включает (фиг. 1): источник 1 питания, ключ 2, счетчик 3 коротких замыканий, датчик 4 напряжения, датчик 5 наличия тока (в сварочной цепи), блок 6 контроля и защиты, реле 7 запуска цикла, схему 8 совпадения, релейную группу 9 и блок 10 регистров.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от источника питания через ключ (контакт реле либо транзистор, управляемый RS ;.триггером) по сигналам реле запуска, цикла, подается на функциональные узлы устройства. При этом на входе счетчика коротких замыканий устанавливаются определенные уровни напряжения.

Одновременно с началом подачи электродной проволоки начинается отсчет времени к блокам контроля и защиты. Блок контроля и защиты фиксирует факт нормального зажигания дуги и дает разрешение на продолжение цикла сварки. При отсутствии зажигания дуги или нарушения процесса ее горения блок отключает источ1 ник питания устройства и выдает

155402 4 соответствующий промежутку 1, скорость подачи электродной проволоки

Yg имеет заниженное значение. Промежуток времени — время на подвод конца электрода к изделию и зажигание дуги.

После зажигания дуги скорость изменяется до рабочей величины и подцерживается на этом уровне до

1б начала заварки кратера. Кроме того, сигнал о зажигании дуги подается в систему управления комплексом.

Заварка кратера осуществляется изменением скорости перемещения горелки (скорости сварки) и скорости подачи электродной проволоки (сварочного тока). Режимы заранее подбираются и выставляются на потенциометрах блока резисторов. Переключение режимов сварки на режим заварки кратера осуществляется в устройстве переключением релейной группы. При снятии сигнала сварки подача электродной проволоки прекрад щается. В промежуток времени 1 р проволока обгорает и дуга обрывает. ся.

Если дуга не зажглась, например, по причине нарушения электрического контакта при касании проволоки об изделие, либо в результате сваривания электродной проволоки с иэделием (фиг. 3), то устройство через промежуток времени отключает источник питания выдачей сигнала

"Стоп цикл" из .блока контроля и

:защиты на реле запуска цикла и ключ размыкается.

Сигнал включения цикла сварки подается в виде постоянного уровня напряжения .из системы управления сварочным комплексом (фиг. 25), ко" торый удерживает время t . При касании электродом свариваемого изделия напряжение источника сварочного тока сначала падает от величины холостого хода до нуля, а затем .восстанавливается до величины рабочего напряжения Ug (фиг. 2 в) . На входе блока контроля и защиты выдерживается потенциал датчика тока до тех пор. пока в сварочной цепи протекает ток (фиг. 2 r). После восстановления уровня напряжения до величины 01г, через промежуток времени, (фиг, 2д), датчик напряжения по дуге выдает сигнал на схему сравнения, на которую уже подан сигнал с датчика тока. Через промежуток времени сигналы с датчиков снимаются. В начальный момент времени, сигнал в систему управления комплексом на отключение цикла перемещения горелки и переход манипулятора в исходное положение. Фиксация факта зажигания дуги блоком контроля и защиты осуществляется по изменению величины напряжения на источнике сварочного тока и наличию тока в сварочной цепи. Это .происходит следующим образом. При касании электродом поверхности свариваемого изделия напряжение на выходе источника сварочного тока (напряжение холостого хода) резко падает в промежуток времени порядка нескольких десятков миллисекунд, после чего возникает дуга.

Сигналы с датчика тока и датчика дуги подаются на схему совпадения, которая включает при наличии обоих сигналов, или не включает, при отсутствии хотя бы одного сигнала, исполнительную релейную группу. Одновременно с включением релейной группы блок контроля и защиты переводится в дежурное состояние и следит за горением дуги. При срабатывании исполнительного узла релейной группы подается сигнал в блок резисторов (цепь управления скоростью подачи электродной проволоки).

Таким образом, релейная группа производит коммутацию резисторов в цепи управления двигателя механизма подачи электродной проволоки.

Кроме того, выдается сигнал в

40 систему управления сварочного робота для останова манипулятора и отвода его в исходное положение. В процессе сварки также проводится непрерывное слежение эа наличием тока в сва4З рочной цепи (фиг. 5). При обрыве дуги (исчезновении тока в сварочной цепи) включается схема отсчета времени блока контроля и защиты, которая при отсутствии тока в заданный

Ю промежуток времени 4В отключает цепь питания устройства. Одновременно отключается и схема отсчета времени, которая обеспечивает охлаждение сигналов от датчика дуги и датчика тоИ ка. Схема отсчета времени входит .в блок контроля и защиты.

В нормальном режиме, после отключения цикла сварки, схема восствнав11554 лйвается в исходное состояние автоматически: напряженке питания снимается и команды не выдаются.

В типовой роботозированный сварочный комплекс входят (фиг. 4) робот- 5 манипулятор, на котором устанавливается сварочная горелка 11. Питание сварочного автомата осуществляется от источника 12 тока, соединенного с.устройством 13 подачи злект- 10 родной проволоки. Соединение дугового автомата и робота-манипулятора осуществляется через устройство 14 контроля режимов сварки. На токо, одводящем кабеле 15 монтируется 15 магнито-управляемый датчик 5. Устройство 14 контроля имеет раздельные выходы: 16 — на пульт блока упФ

02 6 равления сварочным процессом, 17 и 18 — на систему управления роботизированным сварочным комплексом, а также раздельные входы: 19 — от магнитоуправляемого датчика, 20— от клемм подвода сварочной дуги, 21 — от системы управления комплексом.

Предлагаемое устройство улучшает качество свариваемых швов путем повышения надежности работы комплекса, Экономическая эффективность дое- тигается вследствие автоматизации процесса сварки и экономии средств на разработку .и изготовление специализированного сварочного оборудо- вания за счет использования универ- сального.

1I55402

Юапрянгеюе на иовом иихф пшпаиия схемы

&ока

Напраквние иа muae пивамия

Капрянгение an лявя

myel

Ловенциая юа йглоав дамчина Ууеи

Е

Лованциал на ЮюаФ далина вага

Ж и араюь подачи ие науюдмМ щюЖюка

1155402

Составителв В, Ткаченко

Редактор Н. Воловик Texpep N.Ïàðîöàé Корректор А. Обручар

Заказ 3002/12 Тираж 1086 Подлисное

ВБИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектнан, 4