Устройство для ведения сварочной головки по линии свариваемого соединения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕДЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ ПО ЛИНИИ СВАРИВАЕМОГО С9ЕДИНЕНИЯ, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, блок измерения параметров сварочной цепи, первый блок сравнения, вход которого подключен к вьрсоду первого блока памяти, а выход через блок отработки управляющего сигнала соединен с приводом коррекции, о т л и ч а-ю ц е е с я тем, что, с целью повышения качества свариваемого соединения путем повышения точности ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения , в устройство дополнительно введены источник эталонного сигнала, коммутатор, синхронизатор, блок коррекции , дешифратор, второй блок сравнения и второй блок памяти, причем первый вход коммутатора подключен к сварочной цепи, второй - к источнику этгшонного сигнала, а выход через блок измерения связан с входом дешифратора , первый выход дешифратора через блок коррекции подключен к второму входу первого блока сравнения , второй выход дешифратора соеди-р йен с первым входом второго блока S сравнения, второй вход которого свя (Л зан с выходом второго блока памяти, а выход подключен к второму входу блока коррекции, при этом управляющие входы коммутатора и дешифратора „ соединены с выходом синхронизатора. §

СОЮЗ СОВЕТОНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3Щ) В 23 К 9 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3453055/25 -27 (22) 18. 06. 82 (46) 23. 06. 84. Вюл. 9 23 (72) D.M.Êîðîòóí, В.T.Aíòîíåíêî и Д.В.Коваленко (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт . электросварки им. Е.О.Патона (53) 621. 791. 75(088. 8) (56) 1. Заявка Японии В 52-100353, .кл. В 23 К 9/12, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕДЕНИЯ

СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ ПО ЛИНИИ CBAPNSAEМОГО С ЕДИНЕНИЯ, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, блок измерения параметров сварочной цепи, первый блок сравнения, вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход через блок отработки управляющего сигнала соединен с приводом коррекции, о т л и ч а-ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества (i%SU„I>, А свариваемого соединения путем повышения точности ведения сварочной горелки по линии сварнваемого соединения, в устройство дополнительно введены источник эталонного сигнала, коммутатор, синхронизатор, DJIok коррекции, дешифратор, второй блок сравнения и .второй блок памяти, причем первый вход коммутатора подключен к сварочной цепи, второй - к источнику эталонного сигнала, а выход через блок измерения связан с входом дешифратора, первый выход дешнфратора через блок .коррекции подключен к второму входу первого блока сравнения, второй выход дешифратора соеди- нен с первым входом второго блока З сравнения, второй вход которого связан с выходом второго блока памяти, а выход подключен к второму входу блока коррекции, при этом управляю- % щие входы коммутатора и дешнфратора соединены с выходом синхронизатора.

109870 З

5 I0 причем второй вход первого блок- сравнения соединен с выходом первого блока памяти (13.

Недостатком известного устройства является влияние нестабильности пара- 2" метров измерительной цепи на результаты измерений значений параметров сварочной цепи. Тепловое и электромагнитное излучение дуги и сварочной ванны, наводки от работы сварочного оборудования, неидеальность источни-.

Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов и может быть использовано при дуговой сварке для управления перемещением сварочной горелки относительно линии соединения свариваемых элементов.

ИзвестнО устройство для ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, ьлок измерения параметров сварочной цепи (например, блок регистрации величины сварочного тока, через последовательно соединенные первый блок сравнения и блок отработки управляющего сигнала (корректор1, подключенный к приводу коррекции, ков электропитания вызывают изменение параметров измерительной цепи, что искажает соответствие измеренных значений параметров сварочной цепи их фактическим значениям и снижает достоверность определения взаимного положения сварочной горелки и линии . свариваемого соединения, понижая тем самым точность ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения.

Целью изобретения является повышеI ние качества свариваемого> соединения путем повышения точности ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения, содержащее сварочную горелку с приводами перемещения и коррекции, блок измерения параметров сварочной цепи, г;ервый блок сравнения, вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход через блок отработки управляющего сигнала соединен с приводом коррекции, дополнительно введены источник эта лонного сигнала, коммутатор, синхронизатор, блок коррекции, дешифратор, второй блок сравнения и второй блок памяти, причем первый вход коммутатора подключен к сварочной цепи, второй — к источнику эталонного сигнала, а выход через блок измерения связан с входом дешифратора, первый выход дешифратора через блок коррекции подключен к второму входу первого блока сравнения, второй выход дешифратора соединен с первым входом

65 второго блока сравнения, второй вход которого связан с выходом второго блока памяти, а выход подключен к второму входу блока коррекции, при этом управляющие входы коммутатора и дешифратора соединены c,âûõîäîì синхронизатора.

На фиF 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - характеристики, которые иллюстрируют принцип получения и обработки информации о взаимном положении сварочной головки и линии свариваемого соединения.

Устройство для ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения содержит сварочную горелку 1 с приводами коррекции 2 и перемещения 3, коммутатор 4, входы которого подключены к сварочной цепи и к источнику 5 эталонного сигнала, а выход через блок б измерения параметров сварочной цепи соединен с входом дж ифратора 7, первый выход которого через блок 8 коррекции результатов измерений соединен с входом первого блока 9 сравнения, к второму входу которого подключен выход первого блока 10 памяти. Второй выход дешиф"

paropa соединен с первым входом второго блока 11 сравнения, к второму входу которого подключен выход второго блока 12 памяти, а выход соединен с вторым входом блока 8 коррекции. Первцй блок 9 сравнения через блок 13 отработки управляющего сигнала связан с приводом 2 коррекции, а к управляющим входам -коммутатора 4 и дешифратора 7 подключен выход синхронизатора 14 .

Устройство работает следующим образом.

Коммутатор 4, блок 6 измерения, дешифратор 7 и синхронизатор 14 образуют измерительную цепь, посредством которой измеряются значения параметров сварочной цепи и источника 5 эталонного сигнала. Характер и место подключения измернтельж>й цепи к сварочной определяются особенностями конкретного измеряемого параметра

« например, при измерении сварочного тока измерительная цепь подключется к последовательно включечному в сварочную цепь шунту, при измерении напряжения на дуге — между наконечником горелки и свариваемым изделием, при измерении частоты коротких замыканий — практически в любом месте сварочной цепи). Очередность и периодичность измерений параметров сварочной цепи и эталонного сигнала задается синхронизатором 14. Вход блока б измерения через коммутатор 4 подключается либо к сварочной цепи, либо к источнику 5 эталонного сигнала, а выход блока б измерения через- дешифратор 7 подключается соот1098703

30 за* эт

X дУ

Хэт ветственно либо к блоку 8 коррекции (при измерении параметров сварочной цепи }, либо (при измерении эталонного сигнала ) к второму блоку 11 сравнения, где происходит сравнение измеренного значения эталонного сигнала с его заданным значением, хранящимся в втором блоке 12 памяти. Результат сравнения с выхода второго блока 11 сравнения поступает на второй вход блока 8 коррекции для коррекции результатов измерений значений параметров сварочной цепи.

В координатах входных Х и выходных Y величин представлены калибровочная ц и фактическая Б передаточные характеристики измерительной цепи (фиг. 2 ). Калибровочная характеристика а соответствует передаточной характеристике измерительной цепи, при которой рассчитываются либо определяются экспериментально заданная величина Ч „, соответствующая результатам измерений заданного значения входной величины Х „д (при котором сварочная горелка йаходится в заданном положении относительно лиг нии соединения ), и заданная величина У, д, соответствующая результату измерения эталонного сигнала Хэт

Влияние дестабилизирующих факторов (тепловое и электромагнитное излучение дуги и сварочной ванны, наводки от работы сварочного оборудования, неидеальность источников электропитания и др.) вызывает изменение параметров измерительной цепи, поэтому ее реальная передаточная характери.стика (позиция б) отличается от калибровочной характеристики а В связи с этим измеренное значение

3» параметра Х (имеющего, например,40 з начение Х 3«, т. е. при заданном положении горелки относительно линии соединения ) отличается от значения Ч, которое получено при калибровании характеристики (равного в данном случае ЧЗ,„Д).

В известном устройстве по результату сРавнения Y„ ù и Y д (по Разности их значений ) ойределяют взаимное положение сварочной горелки и линии соединения (причем каждому положению соответствует определенное значение параметра Х сварочной цепи ). При несовпадении реальной передаточной характеристики 5 с калибровочной ха-. рактеристикой а значение параметра

Х (и, следовательно, положение сварочной горелки относительно линии соединения ) определяется с ошибкой

Хиэ вместо взЯтого ДлЯ пРимеРа значейия X 3g*). Отработка рассогласова- 60 ния между Y.„, и Y (коррекция положения горелки йриводит к изменению значения параметра Х от Х до Хqq> . Следовательно, определение взаимного положения горелки и линий 65 свариваемого соединения в известном устройстве при изменении параметров измерительной цепи производится с систематической сшибкой, что снижает точность ведения сварочной горелки по линии свариваемого соединения.

В предлагаемом устройстве дополнительно производят измерение эталонного сигнала известной величины Х и по результату сравнения измереийой величины Y „„,„ в заданной Ч,„д судят о характере йэменения передаточйой характеристики измерительной цещ и производят соответствующую коррекцию результатов измерений Y „. Калибровочная характеристика а (фиг. 1), описывается уравнением Y Ф К„Х, а реальная характеристика Б — уравнением Y = 92 х, где 1с и ic2 — коэффициентыы, характеризующие углы наклона характеристик. Тогда требуемая величина dY коррекции результата изб(ерений Y „ составляет

Изменение дК угла наклона передаточной характеристики находят по результатам сравнения измеренного зна:ения эталониого сигнала Х эт с заданным значением Y

Эт. зад у -у =Х (% -1c 1=)(dt< эт изм эт,зад эт(2 1/ ЭТ откуда

Ь =ЬУ„()(„, Д У„=ЧЭ, „Э„-Ч„,„*

Алгоритм работы блока ь. коррекции ,определяется конкретной передаточной функцией блока б измерения, а также характером ее изменений. Алгоритм работы блока 8 коррекции (фиг. 2) описывается уравнением где d Y — требуемая величина коррекции результатов измерений параметров сварочной цепи; йЧ, — результат сравнения измеренного значения эталонного сигнала с его заданным зна чением;х» X3 — заданные значения соответЗя* ственно эталонного сигнала и параметра сварочной цепи.

Скорректированное значение результата измерения величины параметра сварочной цепи с выхода блока 8 коррекции поступает на вход блока 9 сравнения, где сравнивается с его заданным значе ием, хранящимся в первом блоке 10 памяти, выход которого соединен с вторым входом первого блока 9 сравнения. Выход первого блока сравнения подключен к входу блока 13 отработки, формирующего управляющие сигналы на привод 2 коррекции сварочной горелки 1.

1698703

gee

Жи. Я

Таким образом изменения параметров измерительной цепи не влекут за собой появление ошибки ведения,сва" рочной горелки по линии свариваемого соединения., 5

По сравнению с известным техническая эФфективность предлагаемого устройства заключается в повышении

ИИПИ Заказ 4308/9 раж 1037 Подписное

Филиал ППП "Патент", t .Ужгород, ул. Проектная, 4 точности совмещения электрода с линией свариваемого соединения, что выражается в увеличении выхода. изделий улучшенного качества и улучвйнии ряда качественных показателей .сва« рочного процесса, таких как произ.водительность сборочно-сварочных работ, сортамент и сортность выпускаемых иэделий.