Устройство для сварки

Устройство для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, содержащее сварочную головку с приводом и соединенный с ней блок управления , включакяций механический узел и смонтированные на нем датчики и реостат, содержащий Подвижный, соединенный с одним из датчиков, и неподвижный токосъемники, отличающее с я тем, что, с целью повьшения качества сварки при автоматическом направлении сварочной головки по стыку путем получения и ввода в блок управления информации о положении одной из кромок свариваемого соединения, механический узел блока управления выполнен в виде трех плоскопараллельных пластин, уПругосоёдиненных между собой с возможностью взаимного перемещения в направлении, перпендикулярном направлению сварки , реостат расположен на средней пластине и снабжен дополнительным подвижным токосъемником, при этом подвижные токосъемники закреплены по одному на крайних пластинах механического узла блока управления, а неподвижный - на средней пластине. 2. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что датчики вьшолнейы пневматическими.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1) ) 4(sl) В 23 К 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3537804/25-27 (22) 13.01.83 (46) 23,05,85. Бюл. № 19 (72) Ю.В. Животков, A.P. Устименко и П.Н. Григорьев (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (53) 621.791.75.037(088.8) (56) Патент США № 3612818, кл. 219-130, 1971. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, содержащее сварочную головку с приводом и соединенный с ней блок управления, включающий механический узел и смонтированные на нем датчики и реостат, содержащий подвижный, соединенный с одним из датчиков, и неподвижный токосъемники, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки при автоматическом направлении сварочной головки по стыку путем получения и ввода в блок управления информации о положении одной из кромок свариваемого соединения, механический узел блока управления выполнен в виде трех плоскопараллельных пластин, упругосоединенных между собой с возможностью взаимного перемещения в направлении, перпендикулярном направлению сварки, реостат расположен на средней пластине и снабжен дополнительным подвижным токосъемником, при этом подвижные токосъемники закреплены по одному на крайних пластинах механического узла блока управления, а неподвижный — на средней пластине.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчики .1 выполнейы пневматическими.

1156885 г

Подвижные 22 и 23 и неподвижный

26 токосъемники соединены соответственно с тремя входами блока 27, выход которого соединен с двигателем

28 поперечного смещения сварочной головки. Электрический блок 27 состоит из входного устройства, устрой55

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в атомном машиностроении. и котлостроении при сварке крупногабаритных изделий. типа корпусов реакторов, сепараторов, гидроемкостей.

Целью изобретения является повышение качества сварки при автомати- 10 ческом направлении сварочной головки по стыку путем получения и ввода в блок управления информации .о положении одной из кромок свариваемого соединения. 15

На фиг„ 1-3 изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит сварочную головку 1 с закрепленным в ней электродом 2, устанавливаемым в разделке 3 сварочного шва, полые щупы 4 и 5, которые выполнены в виде, например, сдвоенных трубок и через шарниры 6 и 7 соединены с пневмодатчиками 8 и 9, при этом верхние концы .25 .щупов 4 и 5 через соответствующие каналы в параллельно установленных пластинах 10 и 11 и сдвоенные трубки 12 и 13 соединены с регулирующим блоком 14, имеющим, например, два пневмореле и источник сжато"o газа (не показаны). Оси 15 и 16 шарниров расположены вдоль кромки разделки 3 параллельно направлению перемещения сварочной головки 1, а пневмодатчики 8 и 9 установлены с возможностью ориентирования их параллельно стенкам разделки 3, при этом пластины

10 и 1 1 связаны между собой пружиной

17 и входят в зацепление одна с другой при помощи соединения 18 типа

"Ласточкин хвост", а с третьей пластиной 19, закрепленной на сварочной головке 1, — посредством аналогичного указанному соединению 20. На тор-. де средней пластины 10 расположен реостат 21, снабженный подвижными токосъемниками 22 и 23, имеющими своими рабочими поверхностями 24 и

25 электрический контакт с реоста° том 21. ства сравнения и блока памяти (не показаны).

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Перед началом выполнения сварки в электронный блок 27 при помощи устройства ввода данных вводятся значения геометрических параметров разделки 3 и положения валиков в ней при разных величинах ширины разделки.

Электрод 2 сварочной головки 1 со щупами 4 н 5 входит в разделку 3.

Пружина 17, раздвигая пластины 10 и 11, прижимает пневмодатчики 8 и 9 к стенкам разделки 3. Установка рабочей части пневмодатчиков параллелЬно стенкам разделки происходит за счет вращения нневмодатчиков на шарнирах 6 и 7. После установки электрода 2 и щупов 4 и 5 в разделке включается подача сжатого воздуха в пневмодатчики: 8 и 9. Давление на из- мерительном выходе пневмодатчиков через одну из двух трубок поступает на вход регулирующего блока 14, в котором в зависыкости от величины измеряемого давления устанавливается давление сжатого воздуха, посту-. пающего по другой трубке на вход пневмодатчика. Давление на измерительном выходе пиевмодатчиков зависит от изменения зазора между выходом пневмодатчиков и стенкой разделки.

При заданном зазоре на выходе пневмо датчиков 8 и 9. устанавливается определенное давление, поступающее по одной иэ трубок в щупе на вход регулирующего блока 14, где сравнивается с заданной величиной, Сравнение с заданной величиной производится при помощи пневмореле, на вход которого подается давление воздуха с выхода пневмодатчика, а выход пневмореле подключен к источнику сжатого воздуха, входящего в состав регулирующего блока. Выходной сигнал пневмореле увеличивает или уменьшает давление сжатого воздуха, поступающего от источника сжатого воздуха на вход пневмодатчика, а установка величины давления, с которой сравнивается давление навыходе пневмодатчика, осуществляется механически в пневмореле.

1.При изменении ширины разделки, например ее увеличении, зазор между пневмодатчиками или пневмодатчиками и стенкой разделки увеличивается, 56885 4 ционирование электрода 2 в требуемом

l месте расположения каждого конкретного валика. После заварки валиков . одного слоя происходит смещение сварочной головки 1 вверх в,разделке за счет автоматического регулирования длины дуги, применяемого в сварочных устройствах. Например, если при заварке нового слоя швов (валиков)

1п ширина разделки 3 изменяется настолько, что число швов (валйков),. ..укладываемых в основании разделки . не йзменяется (оставаясь равнья трем)

1 то сварка этого слоя происходит с управленМЬм по результатам сравнения с прежнмчи тремя кодами позиций валиков, записанными в устройстве па, мяти..

Если при заварке .нового слоя шищ рина разделки изменяется настолько, что потребуется заварка не трех, а четырех валиков, в результате сравнения кодового сигнала ширины раздел-. ки с заданным кодом в устройстве памяти производится переход к сравнению с кодами не трех положений электрода в разделке, а четырех. В дальнейшем сравнение кодов и переход к другим сравниваемьм кодовым значениям повторяется. ъ

3 11 что приводит к повышению давления воздуха, подаваемого в пневмодатчик (пневмодатчики). В результата, под воздействием пружины 17, разжимающей щупы 4 и 5, расстояние между пневмодатчиком (пневмодатчиками) и стенками разделки уменьшается, и щупы пру:киной раздвигаются на большее расстояние, вызывая смещение пластин

10 и 11 одна относительно другой.

При этом рабочая поверхность 25 токо съемника 23 перемещается по поверхности пластины 21, изменяя электри" ческое сопротивление между рабочими поверхностями 25 и 24 токосъемников

22 и 23,(в,, рассматриваемом случае увеличивая его). Значение указанного сопротивления во входном устрой / стве электронного блока 27 преобразуетСя в цифровой код, который в устройстве сравнения сравнивается с кодом, записанным,в устройстве памяти.

Аналогичным образом перемещение сварочной головки 1 относительно стенок разделки 3 приводит к перемещению пластины 19 по пазу 20 относительно пластины 10.

При этом сопротивление реостата

21 между контактом 24 токосъемника22 и контактом 26 пропорционально расстоянию между электродом 2 сварочной головки 1 и щупом 4, а следовательно, и стенкой разделки 3, слежение за которой осуществляет щуп 4. Значение этого сопротивления во входном устройстве преобразуется в цифровой код, который вустройстве сравнения (не показано) электронного блока 27 сравнивается с кодом, записанным в устройстве памяти электронного блока.

По результатам сравненшй кодов сопротивлений в электронном блоке вырабатывается управляющий сигнал перемещения сварочной головки, подаваемый на двигатель 28 поперечного смещения сварочной. головки 1.

Определенным значениям ширины разделки 3 в месте сварки соответст-вуют различные значения кодов, записанных в устройстве памяти электронного блока 27. При одной ширине разделки сварочный автомат осуществляет . заварку, допустим, трех швов (sanaков), каждому из которых соответствует код в устройстве памяти, сравнение с которым формирует управляющий сигнал двигателя 28 перемещения сварочной головки, обеспечивающий пози-

Таким образом,, предлагаемое устройство позволяет осуществить сварку с автоматическим управлением положением сварочной головки в разделке

М msa любой конфигурации за счет независимого перемещения двух щупов и сварочной головки и одновременного ввода в электронный блок двух сигналов, один из которых пропорционален

40 ширине разделки в месте сварки, а другой — расстоянию между электродом и одной иэ стенок разделки для формирования управляющего сигнала, подаваемого на двигатель 28 поперечного смещения сварочной головки.

Длина щупов равна 150 мм, и каждый щуп представляет собой две трубки иэ нержавеющей стали внешним диа::метром 3 мм, по одной из которых as б регулирующего блока подается давле:ние сжатого воздуха, а по другой воэ» дух поступает в регулирующий блок. Пластины 19, 10 и 11 выполнены as не.ржавеющей стали марки 18х12НДТ и нме>> ют размер 58х30х12 мм каждая. В качестве пневмодатчиков использованы пиевмодатчики таблетного типа размером 12х4 мм. Бронзовые токосъем115

5 ники 23 и 22 снабжены контактами (рабочие поверхности 25 и 24) из посеребренной проволоки. Реостат 1 выполнен из покрытий аквадагом текстолитовой пластины. Возможно применение плоской изолирующей пластины с намоткой высокоомным проводом.

Для управления двигателем используется фазовоимпульсная схема управления, осуществляющая преобразование цифрового кода на выходе устройства сравнения электронного блока в управляющее воздействие. В качестве входного устройства, устройства сравнения и устройства памяти используются микро-ЭВИ "Электроника С5-12". На входе микро-33М включен аналого-цифровой преобразователь для преобразования величины сопротивлений между

6885 токосъемниками в параллельный цифровой код, поступающий на вход входного устройства. Связь регулирующего блока с пластинами осуществлена при

5 помощи стальных витых трубок. В состав регулирующего блока входит источник сжатого воздуха и два пневмореле. Слабая зависимость работы пневмодатчиков от подаваемого на них

10 . давления позволяет использовать источники давления сжатого воздуха с различным выходным давлением и пневмореле различных типов .

Изобретение обеспечивает автома1%

5 тическое управление положением сварочной головки в разделке шва любой конфигурации, что расширяет технологические возможности предлагаемого устройства, ддрабление ремер ение

1 1568.85

1156885 легие еиия улар. Юлоку

Р

Составитель О. Шапошников

Редактор В. Данко ТехредМ.Надь Корректор М. Розман, ю

Заказ 3241/14 Тираж 1086 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4