Способ ориентации электрода относительно стыка свариваемых изделий

Способ ориентации электрода относительно стыка свариваемых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ ЭЛЕКТРОДА ОТНОСИТЕЛЬНО СТЫКА СВАРИВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ по авт.св. № 1053991, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ориентации, газ предварительно подогревают, после чего определяют точки, в которых температура газа максимальна, и по линии , соединяющей эти точки, производят дополнительную коррекцию положения электрода.

СООЗ СОВЕТСНИХ

1М

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (61) 1053991, (21) 374301!/25-27 (22) 22.05.84 (46) 30 ° 11.85. Бюл. У 44 (71) Пермский политехнический институт (72) В.А. Анкудинов, К.А. Валентинович и Л.Ф. Чумак (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1053991, кл. В 23 К 9/10, 1982.

„„SU„„1194623 А (54)(57)СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ ЭЛЕКТРОДА

ОТНОСИТЕЛЬНО СТЫКА СВАРИВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ по авт.св. У 1053991, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности ориентации, гаэ предварительно подогревают, после чего определяют точки, в которых температура газа максимальна, и по линии, соединяющей эти точки, производят дополнительную коррекцию положения электрода.! 11946

Изобретение относится к автоматизации процессов сварки, может быть использовано при дуговой сварке в среде защитных газов для автоматического направления сварочной голов- 5 ки по стыку и является усовершенствованием способа по авт.св. 9 1053991.

Цель изобретения — повышение точности ориентации электрода относительно стыка свариваемых изделий. !

О

На фиг. 1 показано распределение температуры по зазору в плоскости, перпендикулярной стыку; на фиг. 2— блок-схема устройства для реализации способа. 15

Устройство содержит сканирующий датчик 1 скорости газового потока (датчик избыточного давления), установленный перед сварочным электродом 2. К стыку свариваемой конструкции 3 от источника 4 через редуцирующее устройство 5 и защитную камеру 6 подается защитный газ. Датчик 1 скорости газового потока связан с формирователем 7 управляющего сигнала. Вы- 5 ход формирователя 7 подключен к блоку

8 коррекции положения сварочного электрода. Устройство также содержит подогреватель 9 газа и датчик 10 температуры, также расположенный над 30 стыком перед электродом 2. Датчики 1 н 10 могут быть объединены в один датчик-терморезистор.

Способ осуществляют следующим образом. 35

Сканирукицие датчик 1 скорости газового потока (датчик избыточного давления — струйный элемент) и датчик

10 температуры устанавливают над стыком перед электродом 2. Электрод 2 @ вводят в стык свариваемых конструкций 3 и возбуждают электрическую дугу. Защитный газ (аргон) подают иэ источника 4 через редуцирующее устройство 5 и подогреватель 9 rasa в 45 защитную камеру 6. После этого перемещают электрод вдоль стыка и сканируют датчики 1 и 10 в направлении, поперечном стыку. Стык свариваемой конструкции имеет зазор, из которо- 50 го под избыточным давлением выходит защитный газ. Максимум распределения скоростей и температур в щелевидной струе лежит на оси стыка.

Сканируя датчики 1 и 10 и пере- 55 мешая электрод 2, осуществляют поиск струи датчиком 1 грубое ориентирование), в прямоугольных координатах

23

2 определяют датчиком 10 распределение температур в газовой струе, выходящей из стыка (точное ориентирование).

Сигнал, снимаемый с датчиков 1 и

10 по ле функционально-логических преобразований, осуществляемых формирователем 7 управляющего сигнала,вводят в блок 8 коррекции положения сварочного электрода, приводя последний в точку, координаты которой соответствуют максимуму профиля температур газа, выходящего из стыКа.

Возможны два варианта использования сигналов датчика 1 скорости и датчика !0 температуры. В первом варианте сигналы датчиков 1 и 10 независимы. Например, датчик 1 скорости (давления) — мембрана, а датчик

10 температуры — термопара, установленные неподвижно друг относительно друга. Сигнал с мембраны не позволяет точно определить среднюю линию стыка при большом (или измеряющемся) зазоре в стыке, а сигнал термопары имеет относительно большую инерционность, что не дает воэможности увеличить частоту сканирования. При поиске стыка с большой скоростью перемещения используется датчик давления-скорости, после нахождения стыка скорость перемещения датчиков уменьшается (уменьшается частота сканирования) и средняя линия стыка определяется термопарой по максимуму температуры. Недостатком данной реализации способа является наличие двух разнотипных датчиков, а также то, что максимум температуры струи выражен нечетко.

Во втором варианте датчик 1 скорости и датчик 10 температуры реализуются одним устройством — терморезистором, Сигналы скорости и температуры в этом случае складываются, увеличивая чувствительность термореэистора.

Таким образом, термореэистор работает в режиме термоанемометра (однако для повышения чувствительности к скорости газового потока термореэистор нужно охлаждать). Сканируя терморезистор поперек стыка, можно весьма точно определить границы горячей струи и холодного неподвижного воздуха и по ним найти точки максимумов скоростей и температур (они лежат посередине между границами). Увеличение скорости струи при ее неизменной

Составитель А. Пастухов

Техред А.Бойко Корректор И. Муска

Редактор М. Циткина

Заказ 7357/17 Тирам 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«Э

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

3 119 средней температуре приводит к большему изменению сигнала терморезистора при пересечении границы струи за счет более интенсивного теплообмена с чувствительным элементом. Оптимальная температура подогрева газа составляет 100-200 С и зависит от диапазона измерений и чувствительности термоцатчика.

Пример. Собрали две стальные пластины встык с зазором,5 мм. Уста,новили устройство для ориентации электрода на стык. В качестве датчика температуры-скорости испольэовали малогабаритный бусинковый полупроводниковый терморезистор типа КМТ-14 из кобальт-марганцевых оксидных материалов с защитным покрытием, односторонними токоподводами и естественным охлаждением, диаметр бусинки 0 5 мм.

Датчик располагали на расстоянии

5 мм от стальных пластин. В качестве

4623 4 рабочего газа использовали нагретый до 100-200 С воздух. Датчик перемещали Поперек стыка с постоянной скоростью 0,5 см/с, при этом получали импульс формы струи воздуха, близкой

5 к прямоугольной. Неточность определения границ струи газа, а следовательно, линии максимумов температуры газа и ориентации электрода относительно стыка составила 0,5 мм, поскольку диаметр бусинки датчика составлял

0,5 мм. При этом сигнал датчика оказался практически нечувствительным к небольшим колебаниям расхода rasa, 15

При использовании струйного элемента с входным отверстием диаметром 3 мм и чувствительным элементом — мембраной по известному способу точность ориентации электрода составляла 2 мм.

Таким образом, использование изобретения позволило повысить точность ориентации электрода относительно .стыка свариваемых изделий в:3-4 раза.