Устройство для автоматичнского управления электродом при сварке стыков

Устройство для автоматичнского управления электродом при сварке стыков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИС

ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

11) 567564 (б1) Дополнительное к (22) Заявлено07.08.75 с присоединением ваяв (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.0 (45) Дата опубликован

51) М. Кл

В 23 К 9/10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621,791.75. .03 (088,8) Л. С, Харченко, Г, И, Закс, В, В. Васильев, B. М. Сливец и Ю, К. Быганков (?2) Авторы ее изобретения

Всесоюзный проектно-конструкторский институт сварочного производс гва (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛо:КТРОДОМ

ПРИ СВАРКЕ СТЫКОВ

Изобретение касается автоматизации сварочных процессов и предназначено, в частности для электродуговой сварки раз-. личных деталей и узлов промышленными сварочными работами. 5

Известно: устройство для автоматического управления перемещением электрода при сварке стыков, содержащее привод поперечного перемещения сварочной головки, узел управления приводом, преобразователь на- 10 пряжения, датчик положения сварного стыка, узел измерения температуры сварочной ванны, дифференциальную схему совпадения и узел сравнения. Датчик температуры и датчик стыка синхронизированы между со- l5 бой при помощи узла синхронизации(1).

Недостатками данного устройства является то, что измерение параметров, необходимых для выработки управляющего воздействия, осуществляется двумя датчиками, 20 датчиком измерения теллпературы сварочной ванны и датчиком стыка. Такая компановка требует обязательной синхронизации в действии. Введение дополнительнот о узла синхоопизации pcJIov:няеI сxpMQ и вносит 25 свои погрешности, кроме того, погрешности могут быть и у датчика стыка. Таким образом, суммарная ошибка может быть довольно значительной. Это налагает высокие требования на узел синхронизации и датчик, что усложняет все устройство ь целом.

Белью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение точности слежения за линией стыка.

Поставленная дель достигается тем, что между выходом преобразователя напряжения и одним из входов узла сравнения включен узел формирования импульсов экстремальных точек температурного поля, ко второму входу узла сравнения подключен дополнительно введенный генератор прямоугольных импуль:ов, а выход узла сравнения соединен со входом узла управления приводом поперечных перемещений свароч-. ной головки через последовательно включен ные счетчик илатульсов и узел кодирования.

При этом узел формирования импульсов экстрел альных точек температурного поля выполнен из триггера и подключенных к

567564

60 его входам двух пиковых детекторов, вход1 одного из который непосредственно соединен с выходом преобразователя напряжения, а вход другогс . — с преобразователем gaпряжения через дополнительно введенный инвертор.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для автоматического управления пере, мещением электрода; на фиг. 2 - схема распределения изотермических линий квазистационарного температурного поля, распространяюшегося в процессе сварки по ??егталям и вбадушному зазору между ними.

Устройство автоматического управления перемещением Мектрода нри сварке стыков, содержит сканирующий датчик температуры 1, преобрааовател напряжения 2, узел формирования импульсов экстремальных точек температурного поля, составленный из пикового детектора 3, инвертора 4, пикового детектора 5, триггера 6; узел сравне ния 7, генератор прямоугольных импульсов

8, счетчик 8, узел кодйрования: 10, узел

11 управления приводом перемещения сварочной головки.

Алгоритм работы устройства основан на слежении за.экстремальнь?ми .точками квазистационарного температурного поля, перемещающегося по мере заварки участков шва. В связи с различной теплопроиавод ностью металла и воздуха скорость прогрева температурной сварочной дуги зазора

12 между.детялями 13 и 14. ниже, чем самых деталей, поэтому участки изотерми» ческих линий Т1, Т2 и т.д., проходящих через воздушный зазор, имеют впадины экстремальные точки которых (А1, А2, АЗ и тд.) совпадают с осью стыка между деталями, в то время над осью сварного шва ??аходятся, точки максимал!,ной температуры (5 1, В2, Б 3 и т,д);, В процессе сварки устройство должно перемешать электро д 1 5 так, чтобы o?? нахо дилс я Ha oc8 проходящей через экстремальные точки сварного шва и зазора в стыке (A1-Б1;

А2-Б2 и т.д.).

Для выполнения требуемого алгоритм?? работы сканирующий датчик температуры 1 выдает последовательную информацию о температуре в различйых, точках зазора в стыке и сварного шва, что осуществляется путем вращения с постоянной скоростью датчика температуры вокруг оси электрода„ при этом последовательная информация о температуре поступает на вход преобразователя напряжения 2, причем максимум температуры соответствует середине сварного шва, минимум-середине зазор.? в стыке.

Выходный сигнал с преобразователя. напя)кения 2 поступает на вход пикового детектора 4, где формируется импульс, передним фронтом соответствующий середине сварного шва, и на вход инвертора 3, по выходному сигналу которого пиковый детектор 5 формирует импульс, передним фронтом соответсвуюший середине зазора в стыке. Выходные сигналы с пиковых детекторов 4 и 5 поступают на входы триг-, гера 6, где формируется импульс, длительность которого пропорциональна времени прохождения датчика температуры от экстремальной точки, соответствующей середине сварного шва, до экстремальной точки, соответствующей середине зазора в стыке.

Для измерения длительности импульса, выход триггера 6 подключен ко входу узла сравнения 7, другой вход которого соединен

20 с выходом генератора импульсов 8. Узел сранения открывается на время, соответствующее длительности импульса триггера

6, и пропускает соответствующее число импульсов, которое подсчитывается счетЗ5 чиком импульсов 9, сравнивается в схеме кодирования 10 с эталонным. При откло-. нении электрода от стыка длительность импульса на выходе триггера меняется, и кодирующая схема 10 вырабатывает car в

i30 нал рассогласования, который подается на вход узла 11 управления приводом переме щения сварочной головки и отрабатывается исполнительным двигателем 16, Применение предлагаемого устройства

55 позволяет повысить точность слежения за стыком;, улучшить качество сварного сее.1 динения. Применение только одного датчика температуры упрощает конструкцию устрой ства.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления электродом при сварке стыков, содержащее привод поперечных перемещений сварочной головки, несущей электрод, ска нируюший датчик температуры сварочной ванны и стыков, подключенный к выходу датчика, преобразователь напряжения и узлы сравнения и управления приводом поперечного перемещения сварочной головки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ?To с целью упрощения конструкции устройства, между выходом преобразователя напряжения и одним из входов узла сравнения включен узел формирования импульсов экстремальных точек температурного поля, ко второму входу узла сравнения подключен дополнительно введенный генератор прямоугольных

567564

Составитель В; Колесниченко

Редактор Л. Жаворонкова Техред И. Асталош Корректор С„Патрушева

Заказ . 2660/8 Тираж 1207 Подписное

HHHHIIH Государственного комитета Совета Министров CCC.P по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г..Ужгород, ул. Проектная, 4 импульсов, а выход узла сравнения соединен со входом узла управления приводом поперечных перемещений сварочной головки через носледовательно включенные счетчик импульсов и узел кодирования, при этом . узел формирования импульсов экстремальных точек температурного поля выполнен из триггера и подключенных к его входам, двух пиковых детекторов, вход одного из которых непосредственно сбединен с выходом преобразователя напряжения, а вход другого — с преобразователем напряжения через дополнйтельно введенный инвертор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 387797,;кл, В 23 к 9/10, 1971 г.