Машина для стыковой контактной сварки полос

 

МАШИНА ДЛЯ СТЫКОВОЙ КОНТАКТ НОЙ СВАРКИ ПОЛОС, содержащая неподвижную станину, механизмы установки полос и регулировки конечного расстояния с регуляторами положения, гидроцилиндр с клапаном осадки, соединенный с подвижной станиной, и при вод перемещения подвижной стайины, соединенный с регулятором скорости, при этом выход привода перемещения через датчик скорости соединен с входом регулятора скорости, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем повышения точности и стабильности настройки машины, она снабжена последовательно соединенными задатчиком napaMeTt)OB свариваемых полос , дешифратором и блоком згщания позиционных регуляторов, а также блоком включения осадки, блоком задания графика перемещения подвижной станины, датчиком положения и позиционными приводами регуляторов положения , которые соединены с блоком задания позиционных регуляторов, вход последнего соединен с первыми входа- Q ми блока включения осадки и блока з -г-Дания графика перемещения привода подвижной станины,выход которого соединен с регулятором скорости, а второй-вход через датчик положения - с приводом .перемещения подвижной станины , датчик положения соединен также с вторым входом блока включен.ия осгщки, выход которого соединен с клапаном осадки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5D В 23 К 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

И OTHPbITHA (21) 3586828/25-27 (22) 15.03. 83 (46) 23.06,84. Бюл. Р 23 (72) И.K,Aýèìîâ, В.С.Артамонов, А.Л.Гольдельман, Н.С,Кабанов, N,Ô.Ка-. реев, В, Я.Куляс, С.-Г. Молчадский, A .Ô. Íoâèöê Hé, Б А, Рысс и Л . Н . Серегина (71) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт мет аллургического машиностроения (53) б 21 . 791,762. 5 (088. 8) (56) 1. Труды ВНИИМЕТМАШ. М., 1974, Ю .36, с. 261.

2, Там же, с. 262-264 (прототип) . (54) (57) МАШИНА ДЛЯ СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОЙ CBAPKN ПОЛОС, содержащая неподвижную станину, механизмы установки полос и регулировки конечного расстояния с регуляторами положения, гидроцилиндр с клапаном осадки, соединенный с подвижной станиной, и привод перемещения подвижной стайины, соединенный с регулятором скорости, при этом выход привода перемещения через датчик скорости ссединен с входом регулятора скорости, о т л и чающаяс ятем,что,сцельюповышения качества сварных соединений путем повышения точности и стабильности настройки машины, она снабжена последовательно соединенными задатчиком параметров свариваемых полос, дешифратором и блоком задания позиционных регуляторов, а также блоком включения осадки, блоком задания графика перемещения подвижной станины, датчиком положения и позиционными приводами регуляторов положения, которые соединены с блоком задания позиционных регуляторов, вход последнего соединен с первыми входа- <о ми блока включения осадки и блока з дания графика перемещения привода подвижной станины, выход которого соединен с регулятором скорости, а второй- вход через датчик положения - с приводом .перемещения подвижной ста- Я нины, датчик положения соединен также с вторым входом блока включения осадки, выход которого соединен с клапаном осадки.

1098711 кого процесса на агрегате . Для обес печения качественной сварки полос требуется точность установки механизмов, равная + 0,1 мм, Таким образом, частые перестройки механизмов в зависимости от сортамента свари.— ваемых полос, высокие требования к точности установки механизмов и ограниченное время выполнения этих one раций неизбежно приводит либо к нарушению технологии сварки и снижению качества сварных соединений и, как следствие, обрывам полосы в агрегатах и их простоям, либо к остановкам агрегатов во время перестройки сварочных машин и, как следствие, к снижению производительности агрегатов. Учитывая огромную проиэвоцителв ность этих агрегатов, достигающую

2 млн.т в год,, это приводит к реэЦсому ухудшению их технико-экономических показателей.

Целью изобретения является повышэние качества сварных соединений . путем повышения точности и стабильности настройки машины.

Цель достигается тем, что машина для стыковой контактной сварки полос, содержащая неподвижную станину, механизмы установки полос и регулировки конечного расстояния с регуляторами положения, гидроцилиндр с клапаном осадки, соединенный с подвижной станиной, и привод перемещения подвижной станины, соединенный с регулятором скорости, при этом выход привода перемещения через датчик скорости соединен с входом регулятора скорости, снабжена последовательно соединенными задатчиком параметров свариваемых полос, дешифратором и блоком задания положений позиционных регуляторов, а также блоком включения осадки, блоком задания графика перемещения привода подвижной станины, датчиком положения и позиционными приводами регуляторов положения, которые соединены с блоком задания позиционных регуляторов, вход последнего соединен с первыми входами блока включения осадки и блока задания графика перемещения привода подвижной станины, выход которого соединен с регулятором скорости, а второй вход через датчик положения — с приводом перемещения подвижной ста нины, датчик положения соединен также с вторым входом блока включения осадки, выход которого соединен с клапаном осадки.

Недостатками известной машины являются невысокие производительность и качество сварки, которые связаны с необходимостью ручной последовательной перестройки, каждого иэ укаэанных механизмов и ввода задания регулятору скорости двигателя механизма перемещения подвижной станины. Эта опера-55 ция выполняется оператором при каждой смене сортамента в соответствии с технологическими таблицами. В современных металлургических агрегатах количество перестроек достигает,60

15 в смену, а время на перестройку машины ограничено 2-5 мин, что определяется длиной свариваемых полос, скоростью их транспортирования и требованием непрерывности технологичес- 65

На фиг. 1 изображена схема машины для стыковой контактной сварки полос; на фиг. 2 — блок-схема автоматического управления предлагаемой машиной; на фиг. 3 — график перемещения подвижной станины для одного иэ типоразмеров свариваеьых изделий.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к машинам для контактной стыковой сварки металлических полос оплазлением, и наиболее эффективно может быть использовано в машинах для стыковой сварки концов рулонов в высокопроизводительных металлургических агрегатах: станах бесконечной прокатки, профилеги», бочных и трубосварочных етанах.

Известна машина для контактной !О стыковой сварки полос типа Л-400, ко. торая применяется в непрерывных металлургических агрегатах„ Машина содержит механизм перемещения подвижной танины, снабженный гидравлическим i 15 приводом с дроссельным регулятором скорости, и механизмы установки пОлос перед сваркой, снабженные гидроприводами и механическнми регуляторами положения Г13 °

2G

Однако в этой машине при переходе на сварку полос нового типоразмера оператор вручную перестраивает все механизмы, определяющие параметры сварки. Операции занимают много времени и не всегда обеспечивают необходимую для получения качественной сварки точность настройки механизмов.

Наиболее близкой по технической сущности является машина для контактной стыковой сварки полос типа Л-1700 содержащая неподвижную станину, механизмы для установки полос и регулировки конечного расстояния с pery ляторами их положения, гидроцилиндр с клапаном осадки и подвижную стани- З5 ну с приводом ее перемещения, имеющим регулятор скорости.

Регулятор скорости состоит из кулачкового механизма и электродвигателя с регулируемой частотой враще- 40 ния, а регуляторы положения механизмов для установки полос и регулировки конечного расстояния подвижной станины после осадки выполнены в виде винтовой передачи и снабжены, 45 штурвалами, установленными в местах, удобных для обслуживания (2).

1098711

Машина содержит неподвижную ста- V = V = const S — участка onо Оа4, нину 1 на которой установлены нож- лавления, на котором Ч = f (я ), и ницы 2 для обрезки концов полос, участка возврата в исходное положе/ центрователь 3, прижим 4 и свароч- ние, на котором V = Чв = const. Втоный трансформатор 5 (фиг. 1) . С не- рой вход блока 27 соединен с выходом подвижной станиной. 1 шарнирно связа- датчика 28, а выход — с первым вхо5 на подвижная станина б, несущая при- дом регулятора 29 скорости, выход кожим 7. Подвижная станина б связана торого соединен с приводом 14. С ггрис гидроцилиндром 8, предназначенным волом 14 механически соединен датчик для перемещения ее при осадке. С не- 30 скорости, выход которого соединен подвижной станиной жестко связаны с вторым входом регулятора 29 скоросмеханиэмы 9 и 10 для установки сооТ- ти. ветственно заднего и переднего кон- В блоке 26 хранятся задания пути, цов полос, выполненные в виде приво- перемещения привода 14, определяющие димых от гидроцилиндров 11 кареток момент включения осадки S = S +

oCi oi

12 с зажимами 13. 15 ФЯ „„, соответствующие каждому из коЪ опл

Положение подвижной станины б пе- дов программ. Выход блока 26 соедиред сваркой и закон ее перемещения нен с клапаном 31 осадки, который при оплавлении определяются связан" через гидросистему свяэЬн с цилиндром ным с ней механическим приводом 14, 8. а положение станины в конце сварки 20 Для настройки машины на определенопределяется механизмом 15 регули- ный режим оператор с помощью задатчировки конечного расстояния. Ход ка- ка 18 параметров свариваеьых полос реток 12 определяется регуляторами вводит в дешифратор 19 их параметры

16 и 17 их положения. (h, Ь, М), в котором производится

Машина для стыковой контактной . 75 Расшифровка введенного задания и опсварки полос снабжена системой ав- ределение кода программы настройки томатического управления (фиг. 2), машины. Информация с дешифратора 19 включающей з адат чик 1 8 параметров в виде кода программы поступает на

1свариваеьых полос, а именно: h входы блоков 20, 26 и 27. Из блока толщина полосы; b — ширина полосин 30 20 в соответствии с заданным кодом

М вЂ” марка стали. Выходы задатчика програья ы в блоки 25 управления пози18 соединены с входами дешифратора ционных приводов 21 выдаютая уставки

19. Выход дешифратора 19 (код про- положения (цифра) РегУлятоРов 15-17. граммы) соединен с входом блока 20 В блоке 25 сравниваются значения задания положений, выходы которого 35 уставки и действительного положения соединены с входами позиционных при- этих Регуляторов, которое определяетводов 21 регуляторов 15-17, причем фя с помощью датчика 24 положения. каждому коду программы соотве Ьтву- Нри наличии разности этих значений ют определенные уставки положения блок 25 управления с помощью двигатеэтих регуляторов. Каждый иэ поэици- ля 22 и РедУктора 23 устанавливает онных приводов 21 содержит двигатель эти Регуляторы в заданное положение.

22, редуктор 23, датчик 24 положе- .В блоке 27 в соответствии с заданния и блок 25 управления. Первый ным кодом программы выбирает,ся тревход блока 25. управления соединен с буемый для сварки данного типоразмевыходом блока 20 задания положений,, Ра полосы график перемещения;Ч а второй вход — с выходом датчика 24 45 т; (S) привода 14 подвижной станины 6, положения, который механически соеди- а в блоке 26 — положение Я о; привонен с редуктором 23. Выход блока 25 Zta 14 ° определяющее момент включения соединен с двигателем 22, который клапана 31 осадки. На этом настройка через редуктор 23 перемещает один машины э ак анчиваетс я. иэ регУлятоРов 15 (16 и 17) положе- 50 При работе машины вначале произния. водится установка концов полос в слеВыход дешифратора 19 (код про- дующей последовательности операций: граммы) соединен также с первыми вхо- задний конец полосы останавливают в дами блока 26 включения осадки и бло- ножницах 2, устанавливают по оси лика 27 задания графика перемещения при55 нии центрователем 3, зажимают в усвода 14 подвижной станины б . Второй тановочном механизме 9 зажимом 1 3, вход блока 26 соединен с выходом дат- обрезают ножницами 2 и передают качика 28 положения, механически свя- реткой 12, перемещаемой цилиндром 11, занного с приводом 14 перемещения иэ позиции обрезки в позицию сварподвижной станины б. В блоке 27 хра- 60 ки, в которой зажимают прижимом 7. нятся графики перемещения Ч = f(S) Аналогично производится установка под (фиг. 3) привода 14 ° Каждому коду сварку переднего конца полосы, тольпрограмм соответствует определенный ко в этом случае используется устаграфик, состоящий иэ трех участков: новочный механизм 10 и прижим 4. При

S,»; — участка сближения, на котором 65 этом такие технологические параметры

1098711

< neer/с

Фиг. Ю

Фие 2

Бцщцщ Заказ . 4308/9 .Тираж 1037 Подписное физикал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Ф сварки, как вылеты обоих концов полос из прижимов 4,и 7, определяются положением ранее настроенных с помощью регуляторов 16 и 17 механизмов

9 и 10, Далее производится сварка. При этом отключаются зажимы 13 установочных механизмов 9 и 10, включается сварочный трансформатор 5 и к концам полос подается напряжение, включается привод nåðåìåöåíèÿ подвижной 10 станйны 14, которая перемещается s соответствии с sаданным графиком со скоростью Ч = const, Слежение эа скоростью привода 14 осуществляется с помощью датчика 30 скорости. 15

При совпадении значения S заложенного в график перемещенйя, и значения действительного положения привода 14, поступившего с датчика

28, на вход регулятора 29 скорости начинает поступать переменный сиг.нал V = fi.(ß) и перемещение привода

14 происходит с переменной скоростью в соответствии с заданным законом ее изменения. При этом концы полос входят в соприкосновение и происходит их оплавление и разогрев до температуры сварки, Когда привод 14 проходит путь, равный S oi S oi + S onn 1 длина которого контролируется с помощью датчика 28 положения, на выходе блока 26 появляется сигнал,включающий клапан 31 осадки, а на выходе блока 27 появляется задание, пропор- циональное скорости возврата Чэ,Привод 14 меняет направление движения и З5 возвращается в исходное положение, контролируемое. с помощью датчика 28, При включении клапана осадки скорость перемещения подвижной станины б воэ— растает до V производится осадка полос и их сварка. Конечное положение

Подвижной станины б при осадке опредЬляется ранее настроенным регулятором

15.

В дальнейшем отключается сварочный трансформатор 5, поднимаются прижимы 4 и 7, отключается клапан

31 осадки и подвижная станина б поддействием собственного веса возвращается в .исходное положение.

Благодаря наличию в сварочной машине позиционных приводов всех механизмов и системы автоматического управления достигается высокая точность настройки механизмов (до

+Ор 1 мм вместо +0,5 мм) и существенно снижается время перестройки машины на новый сортамент полос (до нескольких секунд вместо 2-3 мин), .

Оператору достаточно для осуществления.перестройки машины на сварку ноного сортамента полос ввести их параметры в задатчик и дать команду на перестройку, после чего происходит автоматическая и одновременная установка всех механизмов машины на заданный (оптимальный) для этого сортамента режим сварки, Это, в свою очередь, приводит к повышений качества сварных соединений, поступающих на дальнейшуЬ обработку, в частности прокатку, I