Устройство для сварки

 

Изобретение касается автоматизации сварочного производства, в частности устройств слежения за стыком ,и может быть использовано при сварке стыков с разделанной кромкой. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем нормирования амплитуды колеба- НИИ электрода в верхней части разделки кромок. Устройство содержит приводы вертикального и горизонтального перемещений электрода, датчик и задатчик напряжения дуги, задатчик высоты подъема электрода по разделке , два разнополярных источника напряжения , коммутатор, .два элемента И, два элемента НЕ, интегратор, элемент задержки, триггер, два компаратора и нуль-орган. Задатчики и элемент задержки обеспечивают регулирование дпины дуги, величину подъема электрода в разделке и амплитуду колебаний электрода. Т.к. отсутствует датчик вертикального перемещения электрода, то последнее не ограничено. 1 ил. - vo (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) 41 А1

B 23 К 9/10 ;,д.:,;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4240978/25-27 (22) 06.04-.87 (46) 23.02.89. Вюл. й- 7 (72) В.А.Анкудинов (53) 621,791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 1348106, кл. В 23 К 9/!О, 1986 °

Патент CIIIA Ф 4417128, кп. В 23 К 9/12, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ (57) Изобретейие касается автоматизации сварочного производства, в частности устройств слежения за стыком,и может быть использовано при сварке стыков с разделанной кромкой.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем нормирования амплитуды колеба1

Изобретение относится к автоматизации сварочного производства, в частности к устройствам слежения за стыком, и может быть использовано при сварке стыков с разделенной кромкой.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем нормирования амплитуды колебаний электрода в верхней части разделки кромок.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для сварки.

Устройство содержит привод 1 вертикального перемещения электрода,привод 2 горизонтального (поперечного) перемещения электрода; датчик 3 напряжения дуги, подключенный к источнику сварочного тока, задатчик ний электрода в верхней части разделки кромок. Устройство содержит приводы вертикального и горизонтального перемещений электрода, датчик и задатчик напряжения дуги, задатчик высоты подъема электрода по разделке, два разнополярных источника напряжения, коммутатор, .два элемента И, два элемента НЕ, интегратор, элемент задержки, триггер, два компаратора и нуль-орган. Задатчики и элемент задержки обеспечивают регулирование длины дуги, величину подъема электрода в разделке и амплитуду колебаний электрода. Т.к. отсутствует датчик вертикального перемещения электрода, то последнее не- Ж ограничено. 1 ил.

2 напряжения дуги, задатчик 5 высоты подъема электрода по разделке, Д первый компаратор б, первый вход которого связан с выходом задатчика 5 высоты подъема электрода по разделке, второй компаратор 7, подключенный входами к датчику 3 напряжения дуги и задатчику 4 напряжения дуги, трехвходовый элемент И 8, коммутатор 9 с двумя управляющими и двумя информационными входами, интегратор

10, вход которого подключен к выходу коммутатора 9, а выход — к второму входу первого компаратора 6, последовательно соединенные элемент 11 задержки и триггер 12, выход которого подключен к приводу 2 горизонталь" ного перемещения электрода, источники положительного 13 и отрицательноПеред сваркой задают посредством задатчиков 4 и 5 номинальное напряжение дуги и высоту поднятия электрода из глубины разделки при поперечных колебаниях электрода и устанавливают посредством элемента 11 задержки необходимое время задержки, определяющее амплитуду поперечных колебаний электрода. Далее устанавливают триггер 12 в состояние, при котором электрод начинает свое движение по направлению к разделке стыка (к противоположной кромке стыка), а интегратор 10 — в нулевое состояние на выходе. В процессе движения электрода к противоположной кромке электрод опускается в разделку .посредством. привода 1 вертикального перемещения, направление вращения которого определяется компаратором 7 по разности сигналов на выходах задатчика 4 напряжения дуги и датчика 3 напряжения дуги. При превьппении напряжением дуги эталонного значения на выходе компаратора 7 появляется единичный сигнал, что приводит к перемещению электрода вниз приводом 1 вертикального перемещения. При этом через элемент НЕ 16 на второй вход двухвходового элемента И 17 подается нулевой сигнал, и, соответственно, на первом управляющем входе коммутатора 9 также формируется нулевой сигнал, закрывающий транзисторный ключ коммутатора 9, отключающий источник 13 положительного напряжения от входа интегратора 10.

Так как выходное напряжение интегратора 10 в исходном состоянии— ноль и меньше напряжения задатчика 5, то на выходе компаратора 6 присутствует нулевой сигнал и, соответственно, на первых входах элементов И 8 и 17 присутствуют единичные сигналы. В процессе опускания электрода происходят периодические изменения выходного сигнала компаратора (вследствие скользящего режима работы релейной системы автоматического регулирования, причем большую ,часть времени компаратор находится в единичном состоянии на выходе).При нулевом сигнале на выходе компаратора 7 на втором входе трехвходовдго элемента И 8 присутствует нулевой . сигнал, соответственно, источник 14 отрицательного напряжения отключен оТ входа интегратора 10 посредстврм второго транзисторного ключа коммута3 145984

ro 14 напряжений, подключенные к информационным входам коммутатора 9, первый 15 и второй 16 элементы НЕ, двухвходбвый элемент И 17 и нуль-орган 18.

Выход первого компаратора 6 связан с входом элемента 11 задержки и с входом первого элемента НЕ 15, выход которого соединен с первыми входами двухвходового элемента И 17 и трехвходового элемента И 8. Выход второго компаратора 7 соединен с входом привода 1 вертикального перемещения, с вторым входом трехвходового элемента И 8 и с входом второго элемента НЕ 16. Вход нуль-органа 18 соединен с выходом интегратора 10, а выход " с третьим входом трехвходового элемента И 8. Выход второго элемента НЕ 16 подключен к второму входу двухвходового элемента И 17, выход которого подключен к первому управляющему входу коммутатора 9, второй управляющий вход которого соединен с выходом трехвходового элемента И 8.

Привод 1 вертикального перемещения электрода осуществляет отслеживание контура разделки стыка по вер-. тикали и выполнен в виде привода постоянного тока. Привод 2 горизонтального перемещения электрода выполняет функцию поперечного перемещения электрода относительно разделки и выполнен также в виде привода постоянного тока. Датчик 3 и задатчик

4 напряжения дуги аналоговые.

Задатчик 5 высоты подъема электрода по разделке выполнен в виде аналогового задатчика напряжения. Компараторы 6 и 7 выполняют функцию "Больше", т.е. при превышении измеряемым напряжением заданного на выходах компараторов формируются сигналы логической единицы, в противном случае на выходах компараторов 6 и 7 присутствуют сигналы логического нуля. Коммутатор 9 выполнен в виде двух транзисторных ключей. Элемент 11 за- держки осуществляет задержку переднего фронта импульса на заданное время, 50

Триггер 12 счетный. Источники 13 и

14 положительного и отрицательного напряжений выполняют функции задатчиков скорости интегрирования.

Интегратор 10 аналоговый и имеет 55 сброеовый вход, подключенный к выходу элемента 11 задержки.

Устройство работает следующим образом.

5 14598 тора 9. На втором входе двухвходового элемента И 17 присутствует единичный сигнал, и, соответственно, на его выходе формируется также единич5 ный сигнал, посредством которого источник 13 положительного напряжения подключается к входу интегратора

10. На выходе интегратора 10 появляется напряжение, в результате чего 1р на выходе нуль-органа 18 появляется единичный сигнал, который поступает на третий вход трехвхоцового элемента И 8. Таким образом, при наличии некоторого напряжения на выходе 15 интегратора 10 элемент И 8 подготовлен для последующего подключения посредством коммутатора 9 к интегратору 10 источника 14 отрицательного напряжения, при этом в процессе опу- 2п скания электрода происходит периодическое увеличение и уменьшение до нуля выходного сигнала интегратора

10, После перехода самой глубокой тои- 25 ки разделки электрод начинает подниматься по разделке стыка, при этом происходит увеличение выходного сигнала интегратора 10„ так как большую часть времени в процессе подъема зо электрода к интегратору t0 подключен источник положительного напряжения.

После достижения выходным сигналом интегратора 10 заданного уровня (минимальный уровень которого определя35 ется уровнем помех и возмущений, а максимальный — глубиной разделки) на выходе компаратора 6 формируется единичный сигнал, который через первый элемент НЕ 15 поступает на пер- 4О вые входы элементов И 8 и 17, отключая посредством коммутатора 9 оба источника 13 и 14 напряжения от входа интегратора 10. При этом через время задержки, определяемое элемен45 том 11 задержки, на сбросовом входе интегратора 10 появляется единичный сигнал, устанавливающий интегратор

10 в нулевое состояние и подготавливающий его к новому циклу работы при движении электрода в противоположном

50 направлении.

По переднему фронту импульса с элемента 11 задержки триггер 12 изменяет свое состояние, что приводит к реверсу движения электрода поперек стыка приводом 2 горизонтального перемещения электрода. Далее циклы движения электрода повторяются. По41 6 средством элемента 11 задержки возможно регулирование поперечных колебаний электрода с амплитудой, превышающей ширину разделки. Кроме того, ввиду отсутствия датчика вертикального перемещения электрода, измеряющего абсолютную величину перемещения электрода, вертикальное перемещение электрода неограничено, что расширяет технологические возможности устройства при сварке иэделий с переменным радиусом кривизны„

Формула и з обре т е н и я

Устройство для сварки, содержащее приводы вертикального и горизонтального перемещений электрода, эадатчик высоты подъема электрода по разделке, связанный с первым входом первого компаратора, датчик напряжения дуги и задатчик напряжения дуги, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем нормирования амплитуды колебаний электрода в верхней части разделки кромок, оно дополнительно снабжено вторым компаратором, двухвходовым и трехвходовым элементами И, коммутатором, интегратором, элементом задержки, триггером, источниками положительного и отрицательного напряжений, двумя элементами HE u нуль-органом, при этом выхоц первого компаратора через элемент задержки связан с обнуляющим входом интегратора и счетным входом триггера и через первый элемент НЕ связан с первыми входами обоих элементов И, датчик напряжения дуги и задатчик напряжения дуги связаны с входами второго компаратора, выход которого подключен к входу привода вертикального перемещения электрода, второму входу трехвходового элемента И и через второй элемент НЕ к второму входу двухвходового элемента И, выход которого связан с первым управляющим входом коммутатора, выход коммутатора через интегратор связан с вторым входом первого компаратора и входом нуль-органа, выход нуль-органа подключен к третьему входу трехвходового элемента И, выход которого связан с вторым управляющим входом коммутатора, первый и второй информационные входы коммутатора связаны соот7 1459841

8 ветственно с источниками положитель=, ду интегратора, а выход триггераного и отрицательного напряжений, к управляющему входу привода горивыход коммутатора подключен к вхо- зонтального перемещения электрода, Составитель В Грибова

Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Редактор О.Юрковецкая !

Заказ 39Ь/12 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4