Способ направления сварочной головки

 

ОПИСАНИЕ 281ЮО

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски»

Социалистических

Республик

К АатО СКОМ СЕИДВюЛЬстВЬ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 31.Ill.1969. (№ 1314182/25-27) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Оп :бликовано 14.1Х.1970. Бюллетень № 29

Кл. ib, 9/01

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК В 21с 37/12

У"Д К 621.791.75.053.6 (088.8) Дата опубликования описания 5/II 197!

В. А. Тимченко, Е. Ф. Маличенко, В. Ф. Мошкин„Н. И. Усик, P. И. Гаркалюк и В. В. Кашпетрук

Авторы изобретения

Институт электросварки им. Е. О. Па

Заявитель

СПОСОБ НАПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ

Изобретение относится к области дуговой сварки н может быть использовано при двусторонней сварке спиральношовных труб.

Известен способ направления сварочной головки, при котором ее перемещают по сигналу, вырабатываемому датчиком положения кромок с учетом времени запаздывания, равного времени перемещения точки измерения в положение сварки. Однако такой способ пе учитывает осевое смещение трубы.

Г!редло>кенный способ отличается тем, что сигнал, управляющий перемещением головки, получают путем измерения расстояния между точками на противоположных кромках полосы, лежащими на прямой, параллельной оси трубы, и суммирования интерполированного значения отклонения указанного расстояния от исходного с текущим осевым смещением трубы. Это позволяет повысить качество сварного соединения.

На фиг. показана схема определения смещения головки; на фиг. 2 — схема управления головкой по сигналам от датчиков.

Сущность способа заключается в следующем, EIa противоположных кромках полосы выбирают точки а и аь причем линия а а1 па1 1 раллельна оси труоы и выходной части стана.

Сварочная головка крепится на поворотной части сТапа, направление коррекции мундштука napaëëåëbno оси трубы.

В точке а1 производится приварка полосы к уже готовой (сформированной и частично сваренной) трубе, поэтому длина отрезка а аь отмеренного на трубе, не изменяется прн дальнейшем продвижении трубы вдоль выходной части стана, и указанный отрезок все время остается параллельным оси трубы.

1Р Если через промежуток времени, равный времени прохождения точки на левой кромке полосы из поло>кения а, в положение а ! 3 отложить от точки а вдоль оси трубы дли.t

15 ну отрезка а аь то правый конец этого отрезка совпадает с линией стыка, т. с. с точкой наружной сварки. Следовательно, отклонение длины ЛХ, отрезка а а, от номиналь1 ной (исходной или расчетной) в результате изменения параметров формовки трубы должно быть учтено при предсленпп смещения электрода со стыка для наружной головки.

Кроме того, за время прохождения отрезка а а в положение а аз точка а на кромке полосы может смещаться вдоль оси трубы (в результате изменения ширины полосы, наличия ребровой кривизны и нежесткости стана) на величину ЛХв. Поэтому величина смещения ЛХ„,„Р электрода наружной сварки со рр стыка определяется как сумма двух отклоне281390

2)>

О) )

55 б0 ний ЛХ,,р — — (ЛХ, ) ". + ЛХВ. Индекс т озна-! аст, что отклонение ЛХ, необходимо вводить с выдсржкой Врсмспп, равной времени прохо>кдс!Iпя 1О)!к!1 а " пз пы10>кения, 1; l,oTOром производилось пзмсреш!с отклонения ЛХ, дл1шы отрезка а а, в положение сварк!! наружного шв», т, е. до совмещения точек и...« и аз.

Так как изменение длины ЛХ, отрезка а а! невелико и нарастает и убывает плавно, то обес!!е)!СИ!151 задср>кки необходимости запоминать его непрерывно.

Достаточно запоминать отклонение длины ЛХ, отрезка а, а, от поминальной в нескольких точках, называемых опорными, а при непрерывном определении величины ЛХ„,р производить линейную интерполяцию велйчины ЛХ по имеющимся значениям этой величины в двух смежных опорных точках.

Датчик 1, расположенный вблизи зоны внутренней сварки и закрепленный lra выходной части стана, производит измерение отклопениЯ Длины: g4rr e q а а!. ЧУвствительный элемсй4м2 "(нфпр1)!мер потенциометр) датчика 1 свяд@1, .флоко1 з.,апоминания 8, Блок запоминания может быть4 ыполнен па потенциометрнческих запоминающих элементах (ПЗЭ), каждый из которых состоит из потенциометра R и приводного электродвигателя Д. Для рассматриваемого случая применяется шесть ПЗЭ, из которых пять используются для хранения информации, а шестой включен в схему запоминания. Переключатель П соединен с приводом подачи полосы и производит подключение соответствующего потенциометра Я к чувствительному элементу 2 в каждой опорной точке (промежуточные усилители па блок-схеме не показаны).

Одновременно псрекл!очатель П приводит в действие соответствующий двигатель Д, кото*,1ый !leper)rerrraeT движок lroTerrrrrrol)reTpa согласуя его с поцснциометром чувствительного элемента 2. В момент последующего переключения движок потепциометра R будет находиться в поло>кении, соответствующем отклонению ЛХ, в данной опорной точке. Все

ПЗЭ непрерывно меняются местами в определенном порядке.

На фиг. 1 даны отрезки а а1, а а2, .а аз, а а1, a a;; а аб, отклонение длин которых введено в данный момент в ПЗЭ1, ПЗЭ2, ПЗЭЗ, ПЗЭ4, ПЗЭ5 и ПЗЭ6 соответстВенпо.

В процессе сварки трубы указанные отрезки сВОим праВым 1 Опцом поочередно достигаlот точки наружной сварки.

Иптсрполирующее устройство 1 может быть выполнено, например, в виде интерполпрующего потенцио,;;:rpa, включенного между выходами двух IT33, на которых выставлены отклонения смежных опорных точек. По мере передвижения движка интерполирующего потенциометра от одного края к другому с этого движка снимается напряжение, равное интерполированному напряжению. Привод движка связан с движением полосы. Полный ход дВпжка соответств):el paccxoslllrlro ме>кд> опорным н точками. В тот момент, 1 Огда дВижок пптсрполирующего потенциометра достпгаст одной из крайних точек, происходит переключение переключателя П, а направлеш!е перемещен; я движка изменяется па противоположное.

Интерполированное напряжение подается в сум.;шрующее устройство 5. Оссвос ciirelrlerrr!«

ЛХ;, трубы измеряется датчиком 6, закрепленным íа выходной части стана, с чуBcTBèтельным элементом 7 и также подается в суммирующее устройство 5, на выходе которого вырабатывается напряжение U, пропорциональное сумме величины ЛХ! и ЛХВ . Датчик положения 8, кинематически связанный с приводом 9 корректора сварочного мундштука 10, вырабатывает сигнал обратной связи U„,. пропорциональный фактическому отклонению электрода от стыка. В сравнивающем устройстве 11 напряжение U сравнивается с напряжением U„.„., и в усилитель 12 подается на пряжепие У,.„р = U — U„,„, пропорциональное разности требуемого и фактического положепий электрода относительно стыка. В ре. зультате этого двигатель 1> перемещает мупдштук 10 так, что электрод совмещается со стыком.

Следовательно, предлагаемый способ позволяет учесть все основные факторы, влияющие на смещение электрода со стыком, а также удалить чувствительные элементы датчиков от места сварки, что дает возможность увеличить точность совмещения электрода со стыком и повысить надежность и долговечность работы системы.

Фиксированные точки на боковых кромках полосы, между которыми измеряется расстояние вдоль оси трубы, могут и не лежать на прямой, параллельной оси трубы. В таком случае измеряется проекция на ось труоы расстояш!я между этими точками.

Предмет изобретения

Способ направления сварочной головки по стыку при двусторонней сварке спиральношов-!!1!x труб путем перемещения ее по сигналу, вырабатываемому датчиком положения кромок с учетом времени запаздывания, равного времени перемещения точки измерения в положение сварки, Отлича>ошийся тем, что, с целью повышения качества сварного соедипения, сигнал, управляющий перемещением головки, получают путем измерения расстояния между точками на противоположных кромках полосы, лежащими на пря In! ., параллельной оси трубы, и суммирования интерполированного значения отклонения указанного расстояния от исходного с текущп;! осевым смещением трубы.

Физ. 1

9 va.Ã

Составигель Ю. Цейтлин

Текред А. А. Каиыи ннкова

1зсдяктор H. С. Коган

»як:Ii 5413 Тираж 480 Подписное

П14!!11ПИ 1 ;о.;и:етя по деляij изобретений и открытий при Говс te Министров CCCP

Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Загорская типография а, / аа! чкгб м 0уно сй

«P fQPP y (1