Устройство тренировки сварщиков

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности, к техническим средствам обучения, и может быть использовано для тренировки сварщиков. Цель изобретения - повышение эффективности обучения технике ручной дуговой сварки. Устройство тренировки сварщиков содержит модель свариваемого объекта с имитатором стыка, модель электрода с размещенными на нем фотоприемником и концевыми выключателями, светонепроницаемый экран, узлы задания пределов скорости перемещения электрода и измерения скорости перемещения, а также счетчики суммарной и малой ошибки скорости, схемы индикации знака суммарной ошибки, превышения скорости, малой скорости и суммарной ошибки скорости и сигнализатор ошибки. Устройство формирует навыки техники перемещения электрода с заданной постоянной скоростью на весу с ограничением вертикальных перемещений электрода при отслеживании закрытых стыков. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 09 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rlO ИЗОБРEТЕНИ 1М W O KP

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4279147/31-27 (22) 07.07.87 (46) 07.09.89. Бюл, Р 33 (71) ГВТУ им. H.3.Баумана (72) А.В.Сас, Б.П.Грузинцев, В.А.Парахин и А.Н.Лебяжьев (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1297093, кл. G 09 В 9/00. (54) УСТРОИСТВО ТРЕНИРОВКИ СВАРЩИКОВ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано для тренировки сварщиков.

Цель изобретения — повышение эффективности обучения технике ручной дуговой сварки. Устройство тренировки

Изобретение относится к приборостроению, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано для тренировки сварщиков.

Цель изобретения — повышение эффективности обучения технике ручной дуговой сварки путем формирования навыков перемещения электрода, с постоянной скоростью вдоль закрытого стыка.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 — свариваемый объект и модель электрода на фиг.3 — временная диаграмма, поясняющая работу устройства, Устройство тренировки сварщиков содержит модель 1 свариваемого объекта с имитатором 2 стыка, модель 3

„„SU„„1506465 А 1 сварщиков содержит модель свариваемого объекта с имитатором стыка, модель

В электрода с размещенными на нем фотоприемником и концевыми выключателями, светонепроницаемый экран, узлы задания пределов скорости перемещения электрода и измерения скорости перемещения, а также счетчики суммарной и малой ошибки скорости, схемы индикации знака суммарной ошибки, превышения скорости, малой скорости и суммарной ошибки скорости и сигнализатор ошибки. Устройство фор чирует навыки техники перемещения электрода с заданной постоянной скоростью на весу с ограничением вертикальных перемещений с

Я электрода при отслеживании закрытых стыков. 3 ил. электрода с фотоприемником 4 и концевыми выключателями 5 и 6, ключ 7, усилитель 8, компаратор 9, первый формирователь 10 импульсов, одновибратор 11, первую схему 12 совпадения, первый 13 и второй 14 инверторы, вторую схему 15 совпадения, счетчик 16 С5 суммарной ошибки скорости, генератор Ql

17 тактовых импульсов, первый триггер

18 ошибки, световой индикатор 19 суммарной ошибки скорости и световой индикатор 20 знака суммарной ошибки скорости, сигналиэатор 21 ошибки, третью схему 22 совпадения, второй и триггер 23 .ошибки, световой индикатор 24 превышения скорости, второй формирователь 25 импульсов, логический элемент 26, счетчик 27 ошибки малой скорости, третий триггер 28 ошибтельность (заранее установленная) импульса одновибратора определяется требуемой скоростью перемещения модели электрола, а именно требуемым временем прохождения фотоприемника над светопроницаемой (или в зависимости от настройки генератора — над светонепроницаемой) полосой (фиг.3).

Если скорость перемещения превысит заданную, то на первую схему 12 совпадения после перехода фотоприемника на светонепроницаемую полосу (момент времени 2, фиг.3) поступает с инвертора 13 второй разрешающий сигнал.

При наличии (от момента времени 2 до момента времени 3) разрешающих сигналов от одновибратора 11 и инвертора

13 появляется разрешающий сигнал на выходе первой схемы 12 совпадения.

В том случае, когда скорость перемещения меньше заданной, после окончания импульса одновибратора на выходе второго инвертора 14 (момент времени 5) появляется разрешающий сигнал.

При совпадении разрешающих сигналов от второго инвертора 14 и компаратора 9 (от момента времени 5 до момента времени 6,) разрешающий сигнал появляется на выходе второй схемы 15 совпадения и поступает на вычитаюший вход счетчика 16 суммарной ошибки скорости. При этом из содержимого счетчика суммарной ошибки скорости вычитается число импульсов от генератора 17 тактовых импульсов. Когда сигнал поступает с первой схемы совпадения на суммирующий вход счетчика суммарной ошибки скорости, то к содержимому счетчика добавляются импульсы от генератора тактовых импульсов. При переполнении (суммарная ошибка превышения скорости) и-ги обнулении (суммарная ошибка малой скорости) срабатывает первый триггер 18 ошибки (переходит в единичное состояние), световые индикаторы суммарной ошибки скорости 19 и знака с уммарной ошибки 20 и сигнализатор 21. При совпадении окончания положительного импульса компаратора с окончанием импульса одновибратора (точка 8, фиг.3) содержимое счетчика суммарной ошибки скорости не изменяется. — скорость перемещения равна требуемой.

В том случае, если до окончания импульса одновибратора на вход третьей схемы 22 совпадения поступает импульс от первого формирователя им †.

3 1506465 ки, световой индикатор 29 ошибки малой скорости, четвертый триггер 30 ошибки, схему 31 обнуления, триггер

32 режима.

Модель 1 свариваемого объекта представляет собой корпус 3, внутри которого размещен источник 34 света (например, лампа дневного света), На матовом фильтре 35 перпендикулярно 10 направлению перемещения модели электрода нанесены светонепроницаемые полосы (например, черной краской) имитатор 2 стыка. С целью упрощения ширина светопроницаемых и светонепро — 15 ницаемых полос выбрана одинаковой, Модель 3 электрода содержит расположенный на обращенном к свариваемому объекту конце фотоприемник 4, а также концевые выключатели 5 и 6, огра- 20 ничивающие вертикальные перемещения модели электрода в направлении соответственно к объекту и от объекта.

Светонепроницаемый экран 36 (например, щиток сварщика, в котором вместо 25 светофильтра светонепроницаемый экран) располагается между сварщиком и моделями объекта 1 и электрода 3.

Устройство работает следующим образом. 30

Модель 3 электрода устанавливают в начало имитатора стыка над светонепроницаемой полосой матового фильтра 35, затем модели объекта и электрода девизуализируют с помощью экрана 36 и нажатием кнопки в схеме 31 обнуления переводят устройство в исходное состояние (в счетчик 16 суммарной ошибки скорости заносится исходное число, счетчик 27 ошибки ма- 40 лой скорости и триггеры 18, 23, 28 и 30 ошибок переводятся в нулевое состояние, а триггер 32 режима — в единичное состояние, ключ 7 замыкается) и оператор начинает перемещать 45 модель электрода с некоторой скоростью вдоль имитатора стыка. При пересечении границы между светопроницаемыми и светонепроницаемыми полосами усиленный усилителем 8 сигнал фотоприемника 4 становится больше или меньше (в зависимости от того, с какой на какую полосу происходит переход) предварительно установленного порога срабатывания компаратора 9 °

При положительном фронте прямоугольного импульса компаратора через первьш формирователь 10 импульсов происходит запуск одновибратора 11. Дли5 15064 пульсов (точка 11), т.е. если текущая скорость более чем в два раза превышает требуемую, то от импульса с третьей cx»Mbt совпадения срабатываеT второй триггер 23 ошибки, что вызы5 вает срабатывание спгна.-гизатора 21 ошибки и светового индикатора 24 превышения скорости.

При временном замед tettHH движения (когда время нахождения фотоприемника над светопроницаемой или светонепроницаемой полосой, например, более чем в два раза превышает допустимое) очередной импульс с первогd или второго формирователя импульсов (соответственно элементы 13 и 25 функциональной схемы устрой»па) через логич»с— кий элемент 26 сбрасывает счетчик 27 ошибки малой скорости позже, чем про- 20 изойдет переполнение последнего. При переполнении счетчика 27 срабатывает третий триггер 28 ошибки, световой индикатор 29 ошибки малой скорости и сигнализатор 21 ошибки ° 25

Для обеспечения тренажа техники перемещения электрода с постоянной скоростью на весу с ограничениел1 в»ртикальных перемещений электрода в устройстве предусмотрены два концевых 3О выключателя 5 и б. При касании моделью электрода матового светоф.пыра

35 срабатывает концевой выключатель

5, а при перемещении электрода вверх более чем, например, 10-15 мм срабатывает концевой вьключатель 6 упи35

У раясь в вь;ступ на кopTtyce 33 модели 1 свариваемого объекта. При поступлении сигна Iа от о,(ног0 цз концевых выключателей срабатывает четвертый

40 триггер 30 ошибки и сигна:;изатор 21 ошибки.

При г;оступлении сигнала от сигнализатора 21 ошибл:и оператор убирает экран 36 по со» гоянию световых ин".itl 45 каторов узнает о характере ошибки и нажимает кнопку в схеме 31 обнуления.

При этом обнуляются триггеры 18 23, 28 и 30 ошибок, триггер 32 режима и счетчик 27 ошибки малой скорости, 50 счетчик 16 суммарной ошибки скорости переводится в исходно» состояние.

Для продолжения,пражнения (выполнения нового упражц»ния) модель 3 электрода устанап.пгвают в начало имитатора 2 стыка, модели объекта и

55 электрода девизуализируют экраном 36 и повторно нажимают кнопку в схеме обнуления. При этом подтверждается

65 6 состояние элементов 16, 18, 23, 27, 28 и 30 устройства, а триггер 32 переходит в единичное состояние, замыкая ключ 7 и т.д.

Изменение величины требуемой скорости перемещения модели электрода осуществляется изменением ширины светопроницаемых и светонегтроницаемых полос (для упрощения, например, на одинаковую ширину сменой шаблона).

Другим вариантом изменения величины требуемой скорости перемещения является настройка одновибратора (изменение длительности импульса одновибратора) или изменение частоты генератора тактовых импульсов. Изменение величины допуска на ошибку по скорости осуществляется регулировкой счетчиков ошибки — записыванием исходного числа в счетчик суммарной ошибки и числа, при котором происходит переполнение счетчика ошибки малой скорости.

Использование устройства позволяет в 1,5-2 раза снизить время отработки техники перемещения электрода с постоянной скоростью, снижает расход материалов (электродного и вспомогателю ого) и электроэнергии.

Фор мула из обретения

Устройство тренировки сварщиков, содержащее модель свариваемого объекта с имитатором стыка, модель электрода с размещенными на его конце фотоприемником и первым концевым выключателем, светонепроницаемыгг экран, ключ, усилитель, компаратор, генератор тактовых импульсов, триггер режима, схему обнуления и сигнализатор ошибки, причем фотоприемник, ключ, усилитель и компаратор соеди— нены последовательно, а выход схемы обнуления соединен со счетным входом триггера режима, выход которого соединен с управляющим входом ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности обучения технике ручной дуговой сварки путем формирования навыков перемещения электрода вдоль закрытого стыка с постоянной скоростью, в него введены первый и второй формирователи импульсов, одновибратор, первый и второй инверторы, первая, вторая и третья схемы совпадения, счетчик суммарной ошибки скорости, счетчик ошиб1506465 ки малой скорости, логический элемент, .первый, второй, третий и четвертый триггеры ойибок, световые индикаторы суммарной ошибки скорости, превышения скорости, ошибки малой скорости, знака суммарной ошибки скорости, второй концевой выключатель, расположенный на модели электрода над первым концевым выключателем, при этом имитатор стыка выполнен в виде пластины с чередующимися поперечными светопроницаемыми и светонепроницаемыми полосами, выход компаратора соединен с входом первого формирователя импульсов, через первый инвертор — с первым входом первой схемы совпадения и входом второго формирователя импульсов, выходом связанного с первым входом логического элемента, выход компаратора также соединен с первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой через второй инвертор подключен к первому входу третьей схемы совпадения, второму входу первой схемы совпадения и выходу одновибратора входом связанного с вторыми входами логического элемента и третьей схемы совпадения и выходом первого формирователя импульсов, генератор тактовых импульсов соединен со счетными входами счетчика ошибки малой скорости и счетчика суммарной ошибки скорости, суммирующий вход которого подключен к выходy первой схемы совпадения, вычитающий вход — к выходу второй схемы совпадения, выход стар5

mего разряда — к световому индикатору знака суммарной ошибки скорости, выход переполнения — к установочному входу первого триггера ошибки, а его единичный выход — к световому инди)p катору суммарной ошибки скорости и первому входу сигнализатора ошибки, установочный вход второго триггера ошибки соединен с выходом третьей схемы совпадения, а единичный выход

15 со световым индикатором превышения скорости и вторым входом сигнализатора ошибки, разрешающий вход счетчика ошибки малой скорости соединен с выходом логического элемента, вы20 .ход — с установочным входом третьего триггера ошибки, выход которого подключен к световому индикатору ошибки малой скорости и третьему входу сигнализатора ошибки, концевые выключа25 тели соединены с установочным входом четвертого триггера ошибки, выходом подключенного к четвертому входу сигнализатора ошибки, выход схемы обнуления соединен со сбросовыми входами

30 первого, второго, третьего и четвертого триггеров ошибки и с входами об— нуления счетчика суммарной ошибки скорости и счетчика ошибки малой скорости.

1506465 дььгад кон оролюра

Юы,гМ

1" инберлюра

Йаад 1 4дарни

po&menn инпул саб

A араб g< ððð,÷óäó даа7еля иноул са

Aavd адчаЫибаыл аа аюод акУерлщг

Вы, ад1 сна сМжЫения

ВыхадZ степь са&одения хааа 3 сне ю са&одения брод логическа га ялененюа

Составитель В.Родимов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор В.Петраш

Заказ 5441/51 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101