Установка для сварки изделий с переменным радиусом кривизны

 

ОПИСAÍÈE 432990

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61 j Зев!!с!!. Ос о 1BT. си!!дi тел ьс i i:.! (22) Заявлено 25.01.72 (21) 1740956/25-27 (51) М. Кл. В 23k 9/10 с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета 1йиннстров СССР оо делам нзоГретеннй и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 25.06.74. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 10.11.74 (53) УДК 621.791.75.03 (088.8) (72) Авторы изобретения

Т. И. Казакевич, Я. Б. Ландо, Л. С. Попандопуло, С. Е. Савченко, И. Т. Тютенков и Ю. Я. Христоев (71) Заявитель

Тушинский машиностроительный з

1 4 d

l (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ ИЗДЕЛИЛ С ПЕРЕМЕННЫМ

РАДИУСОМ КРИВИЗНЫ у — an=0

V„х — у =. О, Изобретение относится к автоматизации процессов сварки, в частности к установкам для сварки изделий с переменным радиусом кривизны, предназначенным для обеспечения постоянства длины дуги, скорости сварки и наклона электрода к поверхности издслия.

Известна установка для сварки изделий с переменным радиусом кривизны, содержагцая сварочную головку с механизмами ес вертикального и горизонтального перемещения, механизм вращения изделия, систему управления вышеуказанными механизмами с входящими в нее элементами измерения величины и скорости перемещения сварочной головки и изделия и элементом измерения длины дуги ь; роцессе сварки.

При специфическом соединении элементов системы управления известной установки для обеспечения постоянства дуги, скорости сварки и наклона электрода к поверхности изделия решаются следующие уравнения связи:

F(x, у, я)=0 где х, у и а — соответственно величина горизонтального и вертикального перемещения сварочной головки и поворота изделия; х, у и а — соответственно скорости перемещений сварочной головки и изделия;

V,, — требуемая скорость сварки.

5 Из второго уравнения системы видно, что при х=О известная система теряет устойчивость.

Цель изобретения — упростить структуру системы управления и улучшить ее динамику.

1о Это достигается тем, что в систему управления введен элемент измерения горизонтальности поверхности изделия в окрестности точки сварки, подключенный ко входу входящего в систему канала управления механизмом

1 вращения изделия.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема установки; на фиг. 2 — структурная схема системы управления установкой.

Установка для сварки состоит из сварочной

20 головки 1, расположенной над поверхностью свариваемого изделия 2, механизмов 3 и 4 перемещения сварочной головки соответственно в вертикальном и горизонтальном направлении и механизма 5 вращения изделия, 25 Сварочная головка связана с механизмами ее перемещения 4 и 3 при помощи ходовых винтов 6 и 7.

Для измерения вертикальных перемещений головки 1 используется элемент измерения 8, 30 выполненный в виде потенциометра, а для из432SS0

1О

15 го

45 мерения скорости перемещения головки в горизонтальном направлении и скорости вращения изделия соответственно элементы измерения 9 и 10, выполненные в виде тахогенераторов.

Для определения длины сварочной дуги в системе управления установкой используется элемент измерения 11.

В систему управления также введен элемент 12 измерения горизонтальности поверхпос.-. . здслпя 2 в окрестности точки сварки.

Е-1а структурной схеме системы управления установкой изображены также входящие в с«стему капал 13 управления механизмом 5 вращения изделия 2, каналы 14 и 15 управления механизмами 3 и 4 перемещений сварочной головки 1 в вертикальном и горизонтальном

I :.ïðûâëåíæ::;, а также входные цепи 16 и 17, предназначенные для подачи на предусмотренные узлы сравнения 18 и 19 опорных напряжений, пропорциональных, соответственно, требуемым значениям напряжения дуги и скорости сварки.

При сварке изделия 2 с элемента измерения

12 в канал 13 управления механизмом 5 вращения изделия подается сигнал, пропорциональный негоризонтальности поверхности изделия в окрестности точки сварки. Здесь ф— угол наклона касатсльной к поверхности изделия в окрестности точки сварки по отношению к горизопгяльной оси.

На капал 14 управления механизмом 3 вертикального перемещения сварочной головки 1 прп этом подается сигнал, равный алгебраической сумме опорного сигнала, пропорционального требуемому значению напряжения дуги Ug„, и сигнала, пропорционального действительному значению напряжения дуги U„-, снимаемого с элемента измерения 11 длины дуги. Ср авнение обоих сигналов происходит на узле сравнения 18.

Требуемая скорость сварки поддерживается с помощью капала 15 управления горизонтальным перемещением сварочной головки.

Сигнал управления каналом 15 составлен из суммы трех сигналов: сигнал опорного напряжения Uy пропорциональный требуемоСв му значению скорости сварки; сигнал, пропорциональный скорости горизонтального перемещения Ux сварочной головки 1, который снимается с элемента измерения 9; сигнал Ууа, пропорциональный произведению сигналов

Ug и Un, снимаемых, соответственно, с элементов измерения 8 и 10. Такой сигнал может быть снят, например, с движка потенциометра, ось которого связана с механизмом вертикального перемещения сварочной головки и на крайние выводы которого подводится напряжение с тахогенератора, связанного с механизмом вращения изделия.

Канал 15 осуществляет управление горизонтальным перемещением сварочной головки

1 так, что сумма сигналов U(V„+ х+ ук) стремится к нулю.

Таким образом, управление механизмом 5 вращения изделия 2 в установке не зависит от других каналов системы управления, что упрощает структуру системы управления и улучшает ее динамику.

П р ед м ет изобретения

Установка для сварки изделий с переменным радиусом кривизны, содержащая сварочную головку с механизмами ее вертикального и горизонтального перемещения, механизм вращения изделия, систему управления вышеуказанными механизмами с входящими в нее элементами измерения величины и скорости перемещения сварочной головки и изделия и элементом измерения длины дуги в процессе сварки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения структуры системы управления и улучшения ее динамики, в систему управления введен элемент измерения горизонтальности поверхности изделия в окрестности точки сварки, подключенный ко входу входящего в систему канала управления механизмом вращения изделия.