Устройство для регулирования величины осадки при сварке трением

 

1. УСТЮЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИЮВА НИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОСАДКИ ПРИ СВАРКЕ ТР НИЕМ, содержащее блок преобразования, в Котором с возмо5«сностью осевого перемещени установлен подпружиненный шток, и механиз блокировки щтока с приводом осадки свароч ной машины, отличающееся те что, с целью повыщения качества сварного соединения путем повыщения точностн регули/ (. рования, механизм блокировки апока с приводом осадки сварочной мащины снабжен подпружиненным плавающим в направляюиих захватным органом, состоящим из двух рьпагов, контактирующих через демпфирующее звено . с приводом осадки, блок преобразования выполнен на последовательно соединенных измерительных преобразователях, коммутаторе, узле запоминания, узле вычитания, ключе, компара-торе , блоке управления и на узле задания веЛЮ1ИНЫ осадки, а подпружиненный щток через зубчатую передачу связан-с осью потенциометра , включенного к входам измерительного преобразователя, при этом выход последнего соединен также с вторым входом узла вычитания , второй вход компаратора соединен с узлом задания осадки, а первый и второй выхо ды блока управления соединены соответственно с управляющим входом комм)татора и управляющим входом ключа. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что рабочий контур захватных рычагов вьшолнен с зазорами, соизмеримыми с величиной отклонения щтока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЬ БЛИН (51)4 В 23 К 20/12 >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

F10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21); 3724848/25-27 (22) 26.01.84 (46) №10.85. Бюл. N 37 . (72) А. E. Коротынский, В. И. Симонов, И. А. Пиун, В. И. Тишура, И. А. Черненко, Л. И. Шемпер, В. Г. Станиславский и

Ю. А. Миргород (71) Ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (53) 621 791.76 (088.8) (56) Патент Великобритании Р 1381147, tea. В 23 К 19/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР No 863255, кл. В 23 К 20/12, 1979. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА-.

НИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОСАДКИ ПРИ СВАРКЕ ТРЕКИЕМ, содержащее блок преобразования, в котором с возможностью осевого перемещения установлен подпружиненный шток, и механизм блокировки штока с приводом осадки сварочной машины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного

/ соединения путем повышения точности регули.<.

„>SU<„> 1183331 A рования, механизм блокировки штока с приводом осадки сварочной машины снабжен подпружиненным плавающим в направлявицих захватным органом, состоящим из двух рычагов, контактирующих через демпфирующее звено с приводом осадки, блок преобразования выполнен на последовательно соединенных измерительных преобразователях, коммутаторе, узле . запоминания, узле вычитания, ключе, комнара-: торе, бл.ке управления и на узле задания величины осадки, а подпружиненный шток через зубчатую передачу связан с осью потенциометра, включенного к входам измерительного преобразователя, при этом выход последнего соединен также с вторым входом узла вычитания, второй вход компаратора соединен с узлом задания осадки; а первый и второй выхо ды блока управления соединены соответственно с управляющим входом коммутатора и управляющим входом ключа.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что рабочий контур захватных рычагов выполнен с зазорами, соизмеримыми с величиной отклонения штока.

1183

Изобретение относится к сварочному производству,и может быть использовано в инструментальной, станкостроительной, автомобилестроительной, тракторостроительной и других отраслях промышленйости при изготовлении деталей и узлов методом сварки трением.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем повышения точности регулирования.

На фиг. 1 изображено устройство для регулирования величины осадки при сварке трением; общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг.1; на фиг. 3 — разрез В.g на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. !; на

15 фиг. 5 — структурная схема блока преобразования.

Устройство состоит из блока 1 преобразований, содержащего корпус 2, подпружиненный шток 3, связанный через зубчатую передачу

4 с осью потенциометра 5, включенного в цепь обратной связи измерительного преобразователя (сопротивление R>, фиг. 5), и ме«анизма 6 блокировки штока, состоящего из подпружиненного плавающего в направляющих 7 захватного органа 8, который содер-: жит два рычага 9 и 10, синхронно приводимых

25 в положение захвата при помощи привода 11. блокировки (толкающего электромагнита), контактирующего с рычагами через дел..пфирующее звено 12.

Структурная схема блока преобразования 30 (фпг. 5) состоит из измерительного преобразоь вателя 13, в цепь обратной связи которого включен потенциометр R>, коммутатора 14, узла 15 запоминания, узла 16 вычитания, ключа 17, компаратора 18, блока 19 управления 35 работой, блока 20 управления машиной сварки трением, узла 21 задания величины осадки.

Устройство работает следующим образом.

Во время подачи свариваемой детали в зону сварки механизм 6 блокировки штока, 40 установленный на приводе, перемещается вместе с ним и в дальнейшем раскрытыми захватнымп рычагами 9 и 10 наезжает па подпружиненный шток 3 блока 1 преобразования, установленного на неподвижной части сварочной 4S машины.

В момент соприкосновения торцов свариваемых деталей с блока управления машины сварки трением подается сигнал на привод 11 блокировки штока (толкающий электромагнит)50 который через демпфирующее звено 12 сводит рычаги 9 и 10, в результате чего происходит блокировка подпружиненного штока 3 с приво. дом подачи заготовки, Таким образом фиксируется начало процесса сварки. В дальнейшем 55 в течение нагрева и проковки (притирки) зах- . ватный орган 8 "ведет" подпружиненный шток синхронно процессу.

331 2

Отклонения оси штока 3 относительно центра рабочего контура захватных рычагов 9 и

10, вызванные возможными люфтами в направляющих привода подачи сварочной машины несущим механизмом 6 блокировки штока, компенсируются за счет плавающей посадки захватного органа 8 в направляющих 7 и зазоров рабочего контура рычагов 9 и 10 (контура охвата штока).

В течение сварки шток, ведомый захватным органом.8, через зубчатую передачу 4 вращает ось потенциометра 5, (Кх, фиг. 5), Включение потенциометра в цель обратной связи измерительного преобразователя обеспечивает линейную зависимость выходного сигнала ((j ) юх от положения штока. До начала сварки ключ

17 закрыт, напряжение на первом входе компаратора равно нулю. На второй его вход подается напряжение, пропорциональное величине требуемой осадки г узла 21 задания величины осадки. Узел 15 запоминания, работа которого через коммутатор управляется блоком управления, приводится в исходное состояние (обнуляется). При получении с блока 20 управления машиной сварки трением сигнала "Начало сварки" блок 19 управления формирует команды, по которым узлом 15 запоминается напряжение погрешнооти положения штока, включающей в себя погрешность установки штока возвратной пружиной в исходное состояние, погрешность, вносимая дрейфом нуля измерительного преобразователя, а также погрешность„которая может появиться в результате сдвига штока . с исходного положения в момент захвата его рычагами захватного органа. При этом открывается ключ 17.

В течение процесса сварки узлом вычитания реализуется функция где U — напряжение, пропорциональное Х положению штока отноеительно оси потенциометра;

11 — напряжение суммарной погрешносо

На компараторе 18 сравниваются напряжеU тр е (c узла 21 задания) и U>>+" (с узла вычитания) и при их равенстве, т. е.

s случае вьшолнения условия И„фе Lt < или учитывая выражение (1) ()тРеb =UR — Uo (2) блоком управления формируется команда

"Конец нагрева", поступающая на блок управления машиной сварки. По этому сигналу включается режим, лроковки, в течение которой осуществляется измерение величины осадки. Окончание цикла измерения опреде.

3 11 ляется сигналом "Конец сварки", приходящим! с устройства управления машиной сварки трением. По этому сигналу блоком управления устройством измерения и регулирования вырабатываются команды, по которым закрывается ключ 17 и обнуляется узел 15 запоминания.

В предлагаемом устройстве для регулирования величины осадки при сварке трением по сравнению с известными расширяются функциональные возможности его использования, так как наличие блока преобразования, обеспечивающего получение аналогового сигнала, пропорционального величине перемещения, позволяет использовать предлагаемое устройство в системе контроля, автоматизированных системах управления процессом сварки трением и других системах, реализующих различные алгоритмы, обработки информации;

При этом измерение величины осадки обеспечивается в течение всего, процесса аварки (притирки, нагрева, проколки), т. е. момента захвата штока механизмом блокировки и до окончания сварки, Кроме того, повышается точность измерения величины осадки благодаря тому, что в электрическую схему блока преобразований включены узлы запоминания и вычитания, из которых 6ep- вый обеспечивает хранение и процессе сварки напряжения, пропорционального величине погрешности установки исходного положения

83331 4 штока, погрешности, определяемой дрейфом нуля измерительного преобоаэоват ля, погрешностей, вносимых в результате измерения температурными деформациями (нагрев штока, например), а также механическим износом деталей устройства в результате эксплуатации и погрешности сдвига штока с исходного по-. ложения в момент захвата штока рычагами механизма блокировки, а узел вычитания

10 позволяет-получать на выходе схемы напряжение, пропорциональное "чистой" величине осадки, т. е. осадки,без учета суммарной погрешности.

Ъ

В течение нагрева компаратором и блоком, управления обеспечивается сравнение величин реальной осадки и требуемой и вырабатыва-, ется команда "Конец нагрева" при выпол} ненни.условия .0нагр.рееь иаир. рев по которой блок управления машиной сварки . трением включает режим проковки, т. е. предлагаемым устрой".твом помимо измерения реализуется функция регулирования,веш7 чины осадки при сварке трением. Механизм захвата штока обеспечивает измерение осадки независимо от величины холостых- йеремещеньй привода, что позволяет задать диапазон измерения осадки oFTHMRHsHblM (О—

20 мм) независимо от длины и типов металла свариваемьтх образцов и также обеспечивать высокую точность измерения.

1183331

Р„а.Е

Составитель Г. Чайковский

Техред С.Мигунова

Корректор, М. Демчик

Редактор С. Саенко

Подписное

Тираж 1085

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Заказ 6210/17

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4