Способ автоматического управления процессом сварки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к дуговой сварке промьшшенными роботами, а именно к способу автоматического управления процессом сварки и устройству для его осуществления. Изобретение позволяет повысить стабильность процесса формирования шва. Способ дуговой сварки заключается в том, что перемещают электрод по разделке посредством системы автоматического регулирования длины дуги. Измеряют скорость вертикального перемещения злектрода и определяют момент реверса движения электрода поперек стыка при достижении электродом скорости, превьшающей заданную. Устройство для реализации способа содержит датчик и задатчик напряжения дуги, привод вертикального перемещения электрода с датчиком скорости, задатчик смещения, элемент задержки, компаратор, триггер и привод поперечного перемещения электрода. Это позволяет осуществить симметричные колебания электрода относительно разделки стыка с заданной амплитудой. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. с « (Л САд . эо Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСЛУБЛИН (19) (11) А1 (50 4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3960174/25-27 (22) 05, 10.85 (46) 30. 10. 87. Бюл. К 40 (72) В.А.Анкудинов и В.В.Миков (53) 621.791.75 (088.8) (56) Патент США У 4417128, кл. В 23 К 9/12, 1983. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВАРКИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к дуговой сварке промышленными роботами, а именно к способу автоматического управления процессом сварки и устройству для его осуществления, Изобретение позволяет повысить стабильность процесса формирования шва. Способ дуговой сварки заключается в том, что перемещают электрод по разделке посредством системы автоматического регулирования длины дуги. Измеряют скорость вертикального перемещения электрода и определяют момент реверса движения электрода поперек стыка при достижении электродом скорости, превьппающей заданную. Устройство для реализации способа содержит датчик и эадатчик напряжения дуги, привод вертикального перемещения электрода с датчиком скорости, задатчик смещения, элемент задержки, компарзтор, триггер и привод поперечного перемещения электрода. Это позволяет осуществить симметричные колебания электрода относительно разделки стыка с заданной амплитудой. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1 348106

55

Изобретение относится к технике дуговой cElçðt è промышленными роботами, в частности к способам и устройствам для колебания электрода поперек стыка с автоматическим направлением электрода.

1гель изобретения — повьппение качества сварки за счет обеспечения стабильности процегга формирования шва.

На фиг. 1 приведена схема перемещения электрода поперек разделки стыка; на фиг ° 2 — блок-схема устройства для реализации предлаг".åìîãî способа; на фиг.З вЂ” диаграммы работы основных блоков устройства.

На схеме по фиг.1 приняты следующие обозначения: ABCD — траектория перемещения конца электрода (электродной проволоки); В,С вЂ” точки изменения скорости вертикального перемещения электрода при подъеме электрода; A,D — точки реверса поперечного ,перемещения электрода, ос — угол разделки стыка; Н вЂ” глубина разделки;

b — вершина разделки; Ь вЂ” ширина притупления.

Способ осуществляют следующим образом.

Зажигают дугу на одной кромке стыка и перемещают электрод поперек стыка к другой кромке. В процессе поперечного перемещения электрода система автоматического регулирования длины дуги по напряжению производит вертикальное регулирование положения электрода в разделке. Таким образом, результирующее движение электрода по траектории ABCD повторяет контур разделки.

В процессе перемещения электрода по траектории ABCD измеряют скорость вертикального перемещения электрода, которая определяется выражением V

=V t poL +V „„, где Vz — скорость верти— кального перемещения электрода; V скорость поперечного перемещения электрода; „, — гкорость и давления. электрода (для неплавящегося электрода V„„ =0), На участке AR траектории при V = о7 =Чо tBoL+Vп 0 ла участке ВГ

V =V, на участке CD V:=V„„ —, tg g..

В моменты подъема электрода при прохождении точек В,С скорость V

Z изменяется на величину, tea.

После опреде. ения указанньгх моментов через время i, нодают сигнал ре/ верса на привол перемещения электрода.7

35 поверг к стыка, ко; ор пt имеет естественное запазгывание о„ (время ззапазлывания привода), За время = .,+ с„р электрод поднимается до То 1ки D (точ ки А при обратном движении), после чего H lIlpавление движения электрода изменяется на противоположное и цикл движения электрода повторяется. Таким образом, высоту поднятия электрода (CD,ВЛ) задают временем Г между моментами начала подъема электрода по разделке (точки С,В) и реверса (точки D,A), причем момент начала подъема электрода определяют в T î÷t .àõ С,В по изменению скорости вертикального перемещения электрода.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит датчик 1 напряжения дуги, подключенный к дуговому промежутку, последовательно соединенные задатчик 2 напряжения дуги, сумматор 3, привод 4 вертикального перемещения электрода, датчик 5 скорости вертикального перемещения электрода, сумматор 6, компаратор 7, триггер 8, элемент 9 задержки и привод 10 поперечногo перемещения электрода, а также задатчик 11 смещения, подключенный к второму входу сумматора 6 напряжения на входе, Триггер 8— счетньп, изменяет свое состояние по положительному перепаду потенциала на входе и имеет схему самоустановки в исходное нулевое состояние на выходе при включении питания. Задатчик

11 смещения выполнен в виде источника регулируемого напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии располагают электрод на одной из кромок разделки стыка, например, в точке А. В случае сварки плавящимся электродом задают в задатчике 11 смещения отрицательное напряжение, равное напряжению на выходе тахогенератора, измеряющего скорость подачи электродной проволоки при номинальном режиме сварки (для неплавяшегося электрода 1)я=О П =Б ).

Зажигают дугу, после чего включают устройство. При включении триггер 8 устанавливается в исходное нулевое состояние, при котором электрод начинает движение к другой кромке разделки в направлении АВСЛ и заглубляется в разделку с некоторой скоростью посредством системы автоматического регулирования длины дуги по напряжению, включающей в себя датчик 1, задатчик

2 на. ряжения дуги, сумматор 3 и привод 4 вертикального перемещения эл J. трода ° После максимального заглубления в разделку в точке С электрод начинает подниматься и Ioñëe достижения суммой напряжений тахогенератора и задатчика смещения на выходе сумматора 6 заданного уровня компаратора последний изменяет выходной сигнал на единичный, вызывая изменение сосгояния триггера 8 с нуля ка единицу.

Выходной сигнал триггера 8 через время задержки с, определяемое. элементом 9 задержки, поступа=-т н- схему управления приводом 10 поперечного перемещения, в результате чего лектрод поднимается до точки Р, в которой происходит изменение направления 2п движения на противоположлое. При подъеме электрода на участке CD выходной сигнал сумматора 6 уменьшается до нуля, в результате чего. выходной сигнал компаратора принимает исходное 2В нулевое состояние, после чего при движении электрода в обратном направлении РСВА цикл работы устройства повторяется °

Предлагаемые способ и устройство позволяют осуществлять сю мегричные колебания электрода относительно разделки стыка с заданной амплитудой без ограничения как по ширине поперечных колебаний, так и по высоте ,поднятия электрода относительно самой глубокой точки разделки, что стабилизирует процесс формирования шва и расширяет технологические возможности роботизированной сварки.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управле— ния процессом сварки с регулированием вс р T икального по. ля,ения J ектрода и. р,. э 101lKp. стыка по си. валу разности измеренного и заданногс напряжении дуг:1, при котором периодически изменяют направление двьгжеш.я поперек стыка в моменты времени, сс ответствующие подъему электрода по разделке на заданную величину, с т л и ч à K ш и и с я тем, что, с целью повыше-. ния качества сварки за счет обеспече— ния стабильности процесса формирования шва, величину подъема электрода по разделке задают интервалом времен между моментами начала подъема электрода и изменения направления движения электрода поперек стыка, причем-момент времени начала подъема эгектрода по разделке определяют по изменению скорости вертикального перемещения электрода.

2. Устройство для автоматическ,pro управления npove сом сварки, содерж щее задатчик напряжения дуги, датчик напряжения дуги, подключенные через первый сумматор к приводу вертикального перемещения электрода, компаратор напряжения и привод перемещения электрода поп =.рек стыке, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества c: àðêè за счет стабильности процесса формирсвания шва, оно снабжено задатчиком смещения, датчиком скорости вертикального перемещения электрода, вторым сумматором, триггером и элементом задержки, при этом выходы датчика скорости вертикального перемещения электрода и задатчика смещения годключены к входу второго сумматора, выход которого через последовательчо соединенные компаратор, триггер и элемент задержки подключены к входу привода вертикального перемещения электрода.

1348106

Составитель В. Грибова

Техред А.Кравчук

Корректор М.Демчик

Редактор А.Огар

Заказ 5149/12 Тираж 969

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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