SU880647A1 - Устройство дл направлени электрода по стыку свариваемых деталей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматизации сварочных процессов, в частности к устройствам дл  направлени  электрода по стыку,

Широко известны устройства, след щие за стыком свариваемых деталей содержащие последовательно соединенные датчик стыка, детектор стыка, узел сравнени , а также орган задани  положени  центра сканировани  приемника датчика стыка, блок управлени  приводом и привод коррекции положени  сварочной горелки относительно стыка 13 и

. Однако известные устройства, несмотр  на наличие у некоторых из них схем повьшени  помехоустойчивости, не позвол ют-радикально ограничить вли ние дефектов поверхности свариваемого материала .на качество отслеживани  места сварного соединени .

Известно устройство дл  направлени  электрода по стыку свариваемых деталей, содержащее датчик стыка,

элемент сравнени , ко входам которого подключены детектор стыка и эле- мент задани  положени  центра сканировани  датчика стыка, и привод коррекции положени  электрода относительно стыка с блоком его управлени , причем последний подключе« к выходу элемента сравнени 

Однако неподвижна  диафрагма, ог- )аничивающа  поле зрени  датчика,

10 малоэффективна при значительных разбросах радиуса кривизны стыка и скорости сварки. При большой кривизне линии стыка и значительной величине скорости сварки возможно, что стык выг:

15 падет из пол  зрени  датчика. С другой стороны, дл  швов, близких к пр молинейным, необходимо узкое отверстие-сектор в неподвижной диафрагме, Только в этом случае использование

20 ее целесообразно.

Цель изобретени  - повышение точности направлени  электродапо стыку свариваемых деталей путем ограничени  зоны ожидаемого местоположени  стыка . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее датчик стыка, элемент сравнени , ко входам которого подключены детектор стыка и. элемент задани  положени  центра сканировани  датчика стыка, и привод коррекции положени  электрода относительно стыка с блоком его управлен причем последний подключен к выходу элемента сравнени , введены ключ, датчик скорости сварки, квадратор, элемент умножени , элемент задани  коэффициента и нуль-Орган, причем ключ включен между датчиком стыка и детектором стьпса, выход элемента сравнени  подключен ко входу нульоргана , к другому входу которого под ключены последовательно соединенные датчик скорости свархи, квадратор и элемент умножени , а выход нуль .органа подключен к другому входу,., клю ча, при этом ко второму входу элемен та умножени  подключен элемент задани  коэффициента. На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства дл  направлени  электрода по стьку; на фиг, 2 - эпюры напр жений на выходах элементов устройства; на фиг, 3 - схема дл  определени  ухода стыка за полуперио сканировани , позвол юща  обосновать выбор параметра величины зоны нечувствительности устройства, Устройство (фиг. U дл  направлени  электрода по стыку содержит датчик 1 стыка., автоматический ключ 2, детектор 3 стыка, элемент 4 сравнени элемент 5 задани  положени  центра сканировани , блок 6 управлени  приводом и привод 7 коррекции положени  электрода относительно стыка, а также датчик 8 скорости сварки, квадратор 9, элемент 10 умножени , элемент задани  коэффициента и нуль-орган 2 Устройство работает следующим образом Приемник датчика 1 стыка сканируе поперек стыка, Параметры режимом ска нировани  определ ют соответствующие блоки управлени , При нахождении при емника датчика 1 стыка в одном-из кра них положений генератор контроль ных и пульсов,  вл ющийс  составным элемен том датчика 1 стыка, вьщает контроль ные импульсы и)|(, ,которые е помощью посто нной синхронизирующей св зи, минующей ключ 2, устанавливают де7 . 4 тектор 3 стыка в исходное состо ние. Если приемник датчика 1 находитс  в крайнем слева по ходу движени  электрода положении, условно прин том за начальное, то на выходе детектора 3 стыка присутствует нулевой потенциал 6biy.i- При крайнем справа положении приемника датчика 1 на выходе детекто- ра 3 присутствует единичный сигнал Ug),,l|,пpoпopциoнaльный амплитуде сканировани  приемника. В это врем  ключ 2 заперт. По мере движени  приемника датчика J от крайней точки сигнал пропорционален рассто нию от началького положени . При движении приемника слева направо амплитуда Ugt,,j( л возрастает . При перемещении справа налево амплитуда, наоборот, уменьшаетс . Изменение амплитуды сигнала Ug,t,iy jпроисходит до тех пор, пока датчик 1 стыка не выдаст импульсный сигнал Ug(,|y , свидетельствующий о нахождении его приемника над осью стыка. Сигнал поступает на вход детектора 3 стыка только при открытии ключа 2. Амплитуду сигнала Ug,, в момент поступлени  сигнала детектор 3 стыка запоминает на непродолжительный промежуток времени , необходимый дл  приема yhpaBл ющего сигнала с элемента 4 сравнени  блоком 6 управлени  приводом коррекции положени  электрода. Управл ющий сигнал UBOIX 4 Формирует элемент 4 сравнени , вычита  из сигнала посто нного уровн , пропор.ционального половине амплитуды сканировани , поступающего с выхода элемента 5 задани  положени  центра сканировани , сигнал и g,j, При этом амплитуда сигнала и 2,(з| в момент времени прохождени  сигнала и g(,( через блок 6 управлени  поступает на исполн ющий привод 7 коррекдаи положени  электрода относительно стыка, который перемещает электрод в зависимости от знака и величины сигнала 4 ° стыка. (Прием и преобразование сигнала блоком 6 управлени  и отработка его приводом 7 в предлагаемом изобретении не рассматриваетс , так как они решаютс  известными методами и устройствами ) . Одновременно сигнал Ugy с элемента 4 сравнени  поступает на один из входов нуль- органа 12, где его сопоставл ют с уровнем сигнала tO на выходе элемента 10 умножени , который пропор1шонален произведению квадрата скорости сварки на коэффициент . Численное значение коэффициен та зависит от квадрата частоты сканировани  и минимального радиуса кри визны свариваемого стыка и определ етс  согласно следующему выражению . Р С KP. - частота сканировани  прием ника датчика; кР.гплп минимальный радиус кривизны линии стыка. Приведенный алгоритм формировани  сигнала U ,, /,Q на выходе элемента 10 умножени  построен в соответствии с анализом отклонени  движени  приемни ка датчика 1 за период сканировани  от линии стыка (фиг. 3) . За указанный промежуток времени центр сканиро вани  приемника датчика 1 не может отклонитьс  от оси линии стыка на величину, превышающую БД ), где NC -J скорость сварки, - угол между вектором усредненной скорости движени  приемника датчика 1 и хордой,соедин ющей две точки А и В линии стыка,одна А из которых  вл ет с  точкой приложени  вектораусредне ной скорости движени  приемника датчика 1, а втора  В - точкой пересеч ни  линии стыка и нормали к вектору усредненной скорости, проведенной из точки расположени  центра сканировани  приемника датчика 1 через отрезок времени равный периоду сканировани  . Величина угла (i - -J где - центральный угол между лучами , соедин ющими точки А и В с центром кривизны о. Угол

Таким образом.

малых углах , т. е. в реальных услови х поиска стыка при дуговой сварке, зону поиска можно ограничить рассто нием ВД в, обоих направлени х от центра сканировани .

В yctpoйcтвe ограничение зоны поиска стыка происходит за счет ограничени  возможностей прохождени  сигнала с датчика 1 стыка на вход детекг тора 3 стыка автоматическим ключом 2. Управление автоматическим ключом 2 . осуществл ет нуль-орган 12, сигнал на выходе которого по вл етс  при

условии |U5,bc,4 I -вЫХ 10Ь А

40

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  направлени  электрода по стыку свариваемых деталей, содержащее датчик стыка, элемент сравнени , ко входам которого подключены детектор стыка и элемент задани  положени  центра сканировани  датчика стыка,и привод коррекции положени  электрода относительно стыка с блоком его управлени , причем последний подключен к выходу элемента сравнени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности направлени  электрода по стыку свариваемых деталей путем ограничени  зоны ожидаемого местоположени  стыка, в устройство введены ключ, датчик сигнал (Jgj,, HQ на выходе элемента 10 умножени  пропорционален рассто нию ВД, то таким образом происходит ограничение зоны поиска стыка, что позвол ет активно управл ть размерами этой зоны и эффективно устран ть вли ние дефектов поверхности свариваемого материала, В случае, если участки линий стыка существенно различаютс  по кривизне , то в Устройстве можно использовать датчик кривизны стыка, который  вл етс  составной частью элемента ) задани  коэффициента, Однако его практи . ческа  реализаци  сталкиваетс  с р дом трудностей, и поэтому в предлагаемом устройстве величина коэффициента KSi заранее CK . задаетс  максимально возможной дл  заданного стыка. При переналадке устройства дл  сварки других стыков величина коэффициента К мен етс , Предлагаемое устройство обеспечивает эффективное устранение дефектов поверхности свариваемого материала за счет ограничени  зоны поиска стыка. При этом устройство снабжено системой регулировани  параметров зоны нечувствительности , дл  которой заранее известно, что стыка в ней нет. Это делает устройство универсальным при сварке линий стыка различной кривизны при небольшой достоверности инфорации о месте сварного соединени , то обеспечивает полуЧ1гние качественого иша автоматическими сварочными становками.

   скорости сварки, квадратор, элемент умножени , элемент задани  коэффициента и нуль-орган, причем ключ включен между датчиком стыка и детектором стыка, выход элемента сравнени  подключен ко входу нуль-органа к другому входу которого подключены последовательно соединенные датчик скорости сварки, квадратор и элемент умножени , а выход нуль-органа подключен к другому входу ключа, при

   80647g

   этом ко второму входу элемента умножени  подключен элемент задани  коэффициента ,

   Источники информации,

   5 прин тые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР

   № 433981, кл. В 23 К 9/10, 17.11.71.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 548392, кл. В 23 К 9/10, 20.08.74. 10
3. 3. Авторское свидетельство СССР № 567566, кл.В 23 К 9/10, 27.01.76.

   Физ.1

   %/ДГГ

   АЙГЗ

   4

   VfyiiffO

   2.

   Фиг.З