Устройство для автоматического направления электрода по линии сварного соединения

Устройство для автоматического направления электрода по линии сварного соединения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (П) СЮ4 В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I"" ÑÎЕВЕД

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИП

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3?95252/25-27 (22) 29.09.84 (46) 23.02.86 ьюл. Ф 7 (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона (72) А.И.Бондаренко, В.Н.Скорина и С. В.Дубовецкий (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 664783, кл. В 23 К 9/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

)Р 774845, кл. В 23 К 9/10, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПО

ЛИНИИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные блок задания, генератор управления, блок управления, выход которого подключен к исполнительному элементу механизма коррекции, а также после.довательно соединенные триггер и схему И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности направления электрода на линии сварного соединения за счет изменения периода коррекции в зависимости от фактического отклонения траектории, в .него дополнительно введены датчик величины коррекции, формирователь импульсов, делитель частоты с пере- менным коэффициентом деления, блок управления содержит последовательно соединенные коммутатор, счетчик, одновибратор и элемент дифференцирования, при этом первый вход коммутатора связан с выходом генератора управления, второй вход коммутатора связан с выходом схемы И, выход однрвибратора связан с исполнительным элементом механизма коррекции и третьим входом коммутатора, выход элемента дифференцирования связан с обнуляющими входами счетчика генератора управления делителя частоты с переменным коэффициентом деления и триггера, выход датчика величины коррекции через формирователь импульсов связан с вторым входом схемы

И и входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого связан с единичным входом триггера.

1212731!

50

Изобретение относится к устройствам для направления сварочной горелки вдоль лео нии сварочного соединения и может быть использовано в сварочных работах, сварочных установках, и других сварочных аппаратах, предназначенных для механизированной сварки стыковых соединений с разделкой угловых и нахлесточных соединений.

Цель изобретения.- повышение точности направления электрода по линии соединения за счет изменения периода коррекции в зависимости от фактического отклонения линии соединения.

Сущность изобретения заключается в увеличении частоты коррекции углового положения сварочной горелки при увеличении кривизны стыка.

Цель достигается за счет воздейст- 20 вия величины угловой коррекции текущего цикла на время между концом текущего цикла коррекции и началом последующего цикла.

На фиг. 1 приведена функциональ- 25 ная схема устройства; на фиг. 2— схема взаимодействия щупа с изделием; на фиг. 3 — эпюры напряжений на выходах блоков устройства.

Р

: Блок 1 задания соединен с первым 30 входом генератора 2 управления, выход которого соединен с первым вхо. дом коммутатора 3 блока 4 управления. Выход коммутатора 3 соединен с первым входом счетчика 5, выход которого подключен к входу одиовиб 35 ратора 6. Выход одновибратора 6 связан с исполнительным элементом механизма коррекции, представляющим собой пневмоклапан 7. Выход пневмоклапана 7 подключен к пневмоцилиндру

8, поворачивающемуся на оси 9 и фиксирующемуся с .помощью упора 10.

Внутри пневмоцилиндра 8 расположен подпружиненный подвижный щуп 11. С пневмоцилиндром 8 жестко связана сварочная горелка 12 и датчик вели.чины коррекции, представляющий собой датчик 13 угла поворота. Выход датчика 13 угла поворота через формирователь 14 импульсов соединен с первым входом делителя 15 частоты с переменным коэффициентом деления, Выход которого подключен к .первому входу триггера 16. Выход триггера

16 подключен к первому входу схемы

И 17, выход которой соединен с вторым входом коммутатора 3. Второй вход схемы И 17 подключен к выходу формирователя 14 импульсов. Выход одновибратора 6 подключен к третьему входу коммутатора 3 и через элемент

18 дифференцирования — к вторым входам счетчика 5, генератора 2 управления, делителя 15 частоты с переменным коэффициентом деления и триггера 16. Щуп 11 взаимодействует с одной из стенок соединения 19.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от заданного от- . клонения траектории линии соединения от направления движения сварочной горелки на блоке 1 задания предварительно устанавливается необходимая частота работы генератора

2 управления (фиг. За), которая выбирается в диапазоне частот 2-8 Гц.

При движении сварочной горелки в процессе сварки:сигналы генератора

2 управления через коммутатор 3 (фиг. Зд), блока 4 управления поступают на счетный вход счетчика 5.

Коэффициент пересчета счетчика ш 16.

При поступлении числа импульсов, равного коэффициенту пересчета счетчика 5, на выходе последнего появляется сигнал (фиг. Зб), который запускает одновибратор 6. Сигнал прямоугольной формы (фиг. Зв), с выхода одновибратора 6 поступает на обмотку управления пневмоклапана 7.

Последний срабатывает и пропускает воздух s пневмоцилиндр 8 механизма коррекции. Пневмоцилиндр 8 расфиксируется на упоре 10. Щуп 11 выдвигается, упирается в одну из стенок таврового соединения 19 (фиг.2) и скользит по ней до упора в вершину угла. Это приводит к повороту пневмоцилиндра 8 вокруг оси 9 и связанной с ним сварочной горелкй

12. В результате этого горелка 12 занимает необходимое для сварки положение относительно свариваемого изделия.

Одновременно с поворотом сварочной горелки на определенный угол поворачивается и датчик 13 угла поворота, сигналы с которого поступают на формирователь 14 импульсов.

На выходе последнего формируется последовательность импульсов (фиг. 3e), число которых зависит от величины угла поворота датчика

13. Эти импульсы поступают на счетный вход делителя 15 частоты с переменным коэффициентом деления

121273! и второй вход схемы И 17. Коэффициентом деления делителя 15 частоты устанавливается заданное значение величины смещения горелки относительно линии соединения, в данном случае коэффициент деления делителя

15 частоты равен о =4. Если в процессе корректировки величина смещения горелки меньше заданной,то на выходе формирователя 14 импульсов число импульсов меньше четырех.Поэтому сигнал на выходе делителя 15 частоты отсутствует (фиг. Зж).

Время работы одновибратора лежит в пределах 0,7 с, что достаточно для срабатывания механизма коррекции и ориентации сварочной горелки на линию соединения. За время коррекции в зависимости от величины ошибки датчик угла поворота выдает определенное количество импульсов унитарного кода, число которых на

1 составляет 6 импульсов. Сигнал прямоугольной формы с выхода одновибратора управляет работой коммутатора 3 по третьему входу, отключая на время корректировки выход генератора 2 управлечия от счетчика 5 (фиг. Зд), и подключая к нему на это время выход схемы И 17. Этот же сигнал прямоугольной формы с выхода одновибратора 6 поступает на элемент

18 дифференцирования. Короткий импульс с выхода элемента !8 дифференцирования (фиг. Зг), соответствующий переднему фронту прямоугольного импульса одновибратора 6, сбрасывает счетчик 5 в нулевое состояние. Если за,очередной период корректировки отклонение линии соединения меньше заданного, то импульсы с датчика

13 угла поворота через схему И 17 не поступают на второй вход коммутатора 3 и за время действия импульса корректировки состояние счетчика 5 не изменится. Период следующей корректировки t;« BeH epno предыдущей

t t °

141 1 и

У где m — коэффициент пересчета счетчика; и — частота импульсов генератора управления.

После окончания действия импульса корректировки с выхода одновибратора 6 коммутатор 3 соединяет вход счетчика 5 с выходом генератора 2 управления, работа которого синхро1О низируется импульсом с выхода элемента 18 дифференцирования, соответствующего заднему фронту прямоугольного импульса одновибратора 6. Этим же импульсом сбрасывается в исходное состояние делитель 15 частоты и триггер 16 управления.

Если за период коррекции линия сварного соединения отклонилась от направления движения сварочной горелки на расстояние больше заданного

) то в момент действия импульса корректировки число импульсов на выходе датчика 13 угла поворота превысит число, заданное коэффициентом деления делителя 15 частоты. На выходе последнего появляется сигнал (фиг. Зж), который у=танавливает триггер 16 в положение, когда на его выходе формируется потенциал (фиг.Зз) разрешающий прохождение остальных импульсов (фиг. Зк), датчика 13 угла .поворота на вход счетчика 5 через схему И 17 и коммутатор 3.

Эти импульсы записываются в счетчик 5, уменьшая на соответствующее число его коэффициент пересчета.Поэтому величина последующего периода коррекции (фиг. Зв), будет меньше предыдущего и равна ш — К

40 н и

t где !: — число импульсов датчика

13 угла поворота, поступивших на вход счетчика

5 в момент действия им45 пульса корректировки.

Таким образом, устройство позволяет повысить точность направления электрода по стыку путем изменения периода коррекции в зависимости от фактического отклонения траектории линии сварного соединения.

1212731

ВША

1212731

Составитель В.Покровский

Редактор Н.Пуп!ненкова Техред О.Ващишина Корректор,А.Обручар

Заказ 700/20 Тираж 1000 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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