Устройство для автоматическогонаправления сварочной головки постыку свариваемых kpomok

 

Союз Советских

Социалистических

Вес у"лик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

<11>821092 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31. 05. 79 (21) 2773417/25-27 с присоединением заявки HP (51)М. Кл.з

В 23 К 9/10. (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.0481. Бюллетень Н9 14 (53) УДК 621. 791. .75(088.8) Дата опубликования описания 170481

Ю. М. Коротун1, Г. И. Сергацкий, Г. A. ЛинкЦн и Ю. И. Пастушенко

1

1

Киевский институт автоматики им. ХХУ съездами КПСС,,m, Ордена

Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт: " электросварки им Е. О. Патона (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ

СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ CBAPHBAEMblX

КРОМОК

1,2

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано в сварочных аппаратах при дуговой сварке стыков с прихватками.

Известно устройство для автоматического направления сварочной головки по стыку, содержащее приводы вертикальной и горизонтальной коррекции положения сварочной головки, подключенные к выходам блока .запаздывания, вход которого соединен с датчиками вертикального и горизонтального поворота рычага, снабженного копирующим элементом и шарнирно связанным со сварочной головкой. Это устройство. обеспечивает автоматическую коррекцию положения сварочной головки в соответствии с действительным положением в пространстве стыка свариваемых кромок по сигналам датчиков поворота рычага относительно сварочной головки (11.

Недостатком этого устройства является невозможность сварки стыков с прихватками, так как при их наличии копирующий элемент может выйти за пределы разделки стыка, что при" ведет к потере слежения за стыком.

Известно устройство для автомати- ческого направления сварочной головки по -стыку, содержащее привод вер-, тикальной коррекции положения сварочной головки, первый и второй копирующие элементы, установленные один за другим вдоль линии стыка с возможностью независимого перемещения относительно друг друга и связанные со сварочной головкой посредством рычага, а также датчик угловых го-. ризонтальных перемещений рычага, подключенный через блок запаздывания к приводу коррекции. Данное устройст15 во обеспечивает автоматическое направление сварочной головки по стыку при наличии прнхваток, что дости- гается за счет двух копирующих элементов, имеющих возможность незави20 симого перемещения относительно друг друга в вертикальной плоскости (2).

Недостатком данного устройства является ограниченные функциональные возможности, так как оно не позволя2$ ет одновременно определять места прихваток и изменение направления линии стыка в вертикальной плоскости.

Невозможность реализации:вертикаль ной коррекции положения сварочной ro$Q ловки при наличии. прнхваток не по 821092 зволяет автоматизировать направление по стыку пространственной конфигурации. С помощью данного устройства это возможно только за счет упразднения функции управления режимом сварки.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем выделения сигналов наличия прихваток и изменения направления. линии стыка вертикальной плоскости.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство введены датчик вертикальных перемещений вто- рого копирующего элемента, блок запаздывания и блок селекции, состоящий.из дифференциального усилителя, триггера Шмитта, элемента задержки и 15 логических элементов И и НЕ, при этом выходы датчиков соединены со входами дифференциального усилителя, выход которого через последовательно соединеннЫе триггер Шмитта и элемент за- о держки подключен к первому входу блока запаздывания и входу элемента НЕ, выход последнего соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходам датчика вертикальных перемещений второго копирующего элемента, выход элемента И подключен ко второму входу блока запаздывания, а выход блока запаздывания подключен .к приводу вертикальной коррекции и блоку управления режимом сварки.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для автоматического направления сварочной головки по стыку; на фиг. 2 — диаграммы (эпюры напряжений) его работы.

Схема устройства состоит из сварочной головки 1, на которой установю.ен привод 2 вертикальной коррекции.

Первый и второй копирующие элемен- 4О ты 3 и 4 соответственно установлены с возможностью независимого вертикального перемещения и посредством рычага 5 связаны со сварочной головкой 1. Вертикальные перемещения копирующих элементов 3 и 4 измеряются датчиками 6 и 7 вертикальных перемещений. Выходы датчиков б и 7 подключены к блоку 8 селекции, содержащем дифференциальный усилитель 9, входы которого соединены с выходами датчиков 6 и 7, а выход через триггер Шмитта 10 подключен ко входу элемента 11 задержки. Выход элемента 11 задержки через элемент НЕ 12 соединен с первым входом элемеита И 13, второй вход которого соединен с выходом второго датчика 7 вертикального перемещения. Выходы блока 8 селекции, а именно выхода элемента 11 задержки и элемента И 13, соединены сост- щ ветственно с первым и вторым входами блока 14 запаздывания, первый и второй выходы которого подключены соответственно к блоку 15 управления режимом и приводу 2 вертикальной кор-

Рекции. На поверхности изделия а показаны участок 6 с прихваткой и участок в с наклоном поверхности.

Устройство работает следующим образом.

При копировании первым копирующим элементом 3 участка б с прихваткой на выходе первого датчика 6 вертикальных перемещений возникает сигнал (фиг.2 а), повторяющий вертикальный профиль при- хватки. Поскольку при этом на выходе второго датчика 7 вертикальных перемещений сигнал не меняется (фиг. 2 6), то на выходе дифференциального усилителя 3 возникает сигнал (фиг. 2 в), запускающий триггер Шмитта 10. Выходной сигнал триггера Шмитта 10 (фиг.2 г) поступает в элемент 11 задержки, информация в котором перемещается синхронно с горизонтальным передвижением копирующих. элементов 3 и 4. По окончании копирования прихватки б первым копирующим элементом 3 триггер

Шмитта 10 вернется в исходное состояние. Следовательно, длительность сигнала на его выходе (фиг. 2 r) пропорциональна длине прихватки б. Сигнал о наличии прихватки появится на выходе элемента 11 задержки по истечении времени запаздывания второго копирующего элемента 4 относительно первого копирующего элемента 3 (фиг. 2 д). Выходной сигнал элемента 11 задержки подается на первый вход блока 14 запаздывания для воздействия на блок 15 управления режимом по истечении времени запаздывания сварочной головки 1 и относительно второго копирующего элемента 4 и через элемент

НЕ 12 на первый вход элемента,И. При возникновении на выходе элемента 11 задержки сигнала о наличии прихватки элемент И 13 закроется, и выходной сигнал второго датчика 7 вертикальных перемещений (фиг. 2 б) при копировании прихватки вторым копирующим элементом 4 на второй вход блока 14 запаздывания не поступает и следовательно, не поступает на отработку приводом 2 вертикальной коррекции. Следовательно, при прохождении сварочной головки 1 места прихвата б происходит требуемое изменение режима сварки, а положение сварочной головки 1 остается неизменным. При копировании участка наклона в поверхности свариваемого изделия сигнал на выходе дифференциального усилителя 9 (фиг. 2 в) недостаточен для срабатывания триггера Шмитта 10. Информация об. изменении наклона поверхности в элемент задержки не записывается и следовательно, на блок 15 управления режимом не поступает. Элемент И 13 открыт для прохождения информации со второго датчика 7 вертикальных перемещений на привод 2 вертикальной коррекции. Устройство осуществляет автоматическую коррекцию положения сва821092 рочной головки 1 по высоте относительно поверхности изделия а.

Таким образом, введение в предлагаемое устройство второго датчика вертикальных перемещений и блока селекции позволяет одновременно с автоматической коррекцией положения сварочной головки относительно поверхности изделия производить распознавание мест прихваток и изменять режим сварки в местах прихваток.

Техническая эффективность предлагаемого устройства заключается в расширении его функциональных возможностей, расширении класса свариваемых иэделий, а также в повышении качества сварных соединений за счет возможности автоматического управления режимом сварки и слежения за стыком.

Формула изобретения

Устройство для автоматического направления сварочной головки по стыку свариваемых кромок, содержащее привод вертикальной коррекции сварочной головки, блок управления режимом сварки, первый и второй копирующие элементы, установленные один за другим вдоль линии стыка c âoçìîæíoñòüþ независимого перемещения относительно друг друга, и датчик вертикальных перемещений первого копирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем выделения сигналов наличия прихваток и изменения направления линии стыка в вертикальной плоскости, в устройство введены датчик вертикальных перемещений второго копирующего элемента, блок запаздывания и блок селекции, состоящий из дифференциального усилителя, триггера Шмитта, элемента задержки и логических элементов И и НЕ, при этом выходы датчиков соединены со входами дифференциального усилителя, выход которого через последовательно соединенные триггер шмитта и элемент задержки подключен к первому входу !

5 блока запаздывания и входу элемента

НЕ,выход последнего соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И, соединен с выходом датчика вертикальных перемещений второЩ го копирующего элемента, выход элемента И подключен ко второму входу блока запаздывания, а выход блока запаздывания подключен к приводу вертикальной коррекции и блоку Управления режимом сварки.

Источники .информации, †.принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 17905-43, кл. 12 В 112.4, 29.07.68.

2. Чвертко A. Й, Тимченко В. А.

Установка и станки для электродуговой сварки и наплавки, Киев. "Техника", 1974, с. 125-126.

821092

tax. Ц . Составитель Г. Глаголева

Редакто Л. Повхан Тех е Л.Пека ь Ко екто В. Синицкая

Заказ 1669/21 Тирам 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Узгород, ул. Проектная, 4