Устройство для автоматической сварки неповоротных стыков труб

 

Изобретение относится к автоматизации дуговой сварки, неповоротных стыков труб неплавящимся электродом и может быть использовано при сварке трубопроводов. Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства за счет уменьшения габаритов сварочной головки. Цель достигается путем применения системы автоматического регулирования напряжения дуги с приводом поступательного перемещения сварочного электрода, вынесенньм за пределы сварочной головки. Ориентация привода поступательного перемещения по . отношению к сварочному электроду обеспечивается двумя встречно включенными приводами вращения, синхронизированными с приводом вращения планшайбы с закрепленным на ней сварочным электродом. Устройство содержит также контроллер приводов, содержащий два генератора импульсов, коммутатор шаговых двигателей при- 1ВОДОВ вращения и поступательного перемещения . 1 з.п. ф-лы, 6 ил. S (Л

8126 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D 4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3973972/25-27 (22) 11.11.85 (46) 23.01.88. Бюл. ti- 3 (72) В.А.Анкудинов и В.В,Миков (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 308624, кл. В 23 К 37/02, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ (57) Изобретение относится к автоматизации дуговой сварки неповоротных стыков труб неплавящимся электродом и может быть использовано при сварке трубопроводов. Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства за счет уменьшения габаритов сварочной головки.

Цель достигается путем применения системы автоматического регулирования напряжения дуги с приводом поступательного перемещения сварочного электрода, вынесенным за пределы сварочной головки. Ориентация привода поступательного перемещения по отношению к сварочному электроду обеспечивается двумя встречно включенными приводами вращения, синхронизированными с приводом вращения планшайбы с закрепленным на ней сварочным электродом. Устройство содержит также контроллер приводов, содержащий два генератора импульсов, коммутатор шаговых двигателей при водов вращения и поступательного перемещения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1 136812

Изобретение относится к автоматизации дуговой сварки неповоротных .стыков труб неплавящимся электродом и может быть использовано при сварке трубопроводов.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства за счет уменьшения габаритов сварочной головки. 10

Поставленная цель достигается путем применения системы автоматического регулирования напряжения дуги с приводом поступательного перемещения сварочного электрода, вынесенным за пределы сварочной головки.

На фиг. 1 показано устройство для автоматической сварки неповоротных стыков труб, общий вид; на фиг. 2 кинематическая схема устройства; на фиг. 3 — структурная блок-схема устройства; на фиг. 4 — структурная схема контроллера устройства; на фиг. 5 — вариант выполнения модуля сварочной горелки; на фиг. 6 — струк- 2Á турная схема блока автоматического регулирования напряжения (длины) дуги (АРНД).

Устройство содержит модуль 1 сварочной горелки, связанный с моду- 30 лем 2 вращения планшайбы, установленным на модуле 3 коррекции, последовательно соединенные источник 4 сварочного тока, блок 5 АРНД, контроллер 6 шаговых приводов. Модуль 1 сва- З рочной горелки состоит из планшайбы 7, установленной с возможностью вращения относительно корпуса 8. Модуль 2 вращения планшайбы имеет неподвижный корпус 9 и привод 10 враще- 40 ния планшайбы.

Модуль 3 коррекции содержит основание 11 с приводом 12 вращения основания, механизм 13 поступательного перемещения с приводом 14 и привод 15 46 вращения механизма 13 °

Электрод 16 установлен в планшайбе 7 с возможностью установочного радиального перемещения. Контроллер 6 шаговых приводов содержит последовательно соединенные генератор 17 импульсов и коммутатор 18 шаговых двигателей, выход которого подключен к приводам 10, 12 и 15, и последовательно соединенные генератор 19 импульсов и коммутатор 20 шагового дви-. гателя, выход которого подключен к приводу 14 поступательного перемещения. Второй вход коммутатора 20

6 2 (вход реверса) связан с выходом блока 5 АРНД.

Блок 5 АРНД содержит датчик 21 напряжения дуги, подключенный к источнику 4 сварочного тока, задатчик 22 верхнего уровня напряжения дуги, задатчик 23 нижнего уровня напряжения дуги, компаратор 24 нижнего уровня, компаратор 25 верхнего уровня, элемент НЕ 26, элементы ИЛИ 27 и 28, вход компаратора 24 нижнего уровня соединен с выходом задатчика 23 верхнего уровня, а его выход связан с входом схемы ИЛИ 27 и через элемент

НЕ 26 с входом элемента ИЛИ 28, вход компаратора 25 верхнего уровня соединен с выходом задатчика 22 верхнего уровня, а его выход подключен к второму входу элемента ИЛИ 27 и к второму входу элемента ИЛИ 28. Выход схемы ИЛИ 28 соединен с управляющим входом генератора 19 импульсов, выход схемы ИЛИ 27 соединен с входом управления реверсом коммутатора 20.

Модули 1, 2 и 3 связаны между собой разъемными соединениями. Механизм 13 поступательного перемещения выполнен в виде механизма ходовой винт — гайка.

С целью обеспечения синхронности вращения, а также упрощения схемы управления в приводах 10, 12, 14 и 15 используются шаговые четырехфаз.— ные редукторные двигатели.

Планшайба 7 жестко связана с ведомой шестерней и выполнена разъемной.

Свариваемое изделие — труба 29 установлено в зажиме 30.

Устройство работает следующим образом.

Перед сваркой собирают свариваемые трубы 29 в зажиме 30, после чего устанавливают электрод 16 посредством щупа на заданное расстояние от поверхности трубы. Включают источник 4 сварочного тока и подают сигналы с генератора 17 импульсов соот. ветственно на шаговые приводы 10, 12 и 15. При этом планшайба 7 модуля 1 начинает. вращаться с установленной скоростью, определяемой частотой генератора 17. Синхронно с поворотом планшайбы 7 производится поворот механизма 13 поступательного перемещения посредством привода 15, при этом привод 12 синхронно поворачивает основание 11 модуля 3 в обратном направлении относительно механизма 13. з 1368! 26 Таким образом, результирующий угол поворота основания 11 модуля 3 относительно неподвижной системы координат XYZ равен нулю (например в кажУ

5 дый момент времени основание 11 расположено в направлении оси Y фиг.1), а угол (поворота направляющих механизма 13 равен углу поворота электрода 16 относительно оси Y.

Ълок 5 АРНД при наличии отклонения напряжения дуги от заданных (вследствие, например, несоосности оси трубы

29 и нланшайбы 7) пределов,в задатчиках 22 и 23 вырабатывает посредством компараторов 24 и 25 и элементов 26, 27 и 28 сигнал управления приводом 14 поступательного перемещения, перемещающего модуль 2 с моДулем 1 в радиальном направлении +R, приводящем сигнал напряжения дуги в зону значений, лежащих между заданными в задатчиках 22 и 23. Разность напряжений последних определяет зону нечувствительности, в которой сигнал 25 с генератора 19 не поступает на привод 14 поступательного перемещения.

Зону нечувствительности и шаг радиального перемещения определяют из условия подавления автоколебаний. З0

Таким образом, в каждый момент времени в радиальном направлении производится стабилизация длины дуги с заданной точностью, позволяя получать сварные соединения с гарантиро35 ванным качеством при широкой номенклатуре свариваемых труб, что особенно важно при сварке труб, не имеющих базы для центрирования относительно планшайбы (труб с изгибом).

Устройство также позволяет максимально упростить модуль 1 сварочной горелки и уменьшить его габариты, что позволяет использовать устройство при сварке в труднодоступных местах, например при изготовлении коллекторов с близкорасположенными трубками.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической сварки неповоротных стыков труб, содержащее сварочную горелку, установленную на планшайбе, привод вращения планшайбы относительно основания, блок автоматического регулирования напряжения дуги, связанный с источниt ком тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства за счет уменьшения габаритов сварочной головки, оно дополнительно снабжено приводом вращения основания, приводом поступательного перемещения, приводом вращения механизма поступательного перемещения, контроллером приводов, входы которого подключены к выходам блока автоматического регулирования напряжения дуги.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что все приводы выполнены на шаговых двигателях, контроллер привода содержит два генератора импульсов, коммутатор шаговых двигателей приводов вращения и коммутатор шагового двигателя привода поступательного перемещения, при этом выход первого генератора импульсов подключен к входу коммутатора шаговых двигателей приводов вращения, а выход второго генератора импульсов подключен к входу коммутатора шагового двигателя поступательного перемещения, улравляющие входы второго генератора импульсов и коммутатора шагового двигателя механизма поступательного перемещения являются входами контроллера.

136812ь

Фиг.2

1368126

1368126

Составитель В.Грибова

Редактор И.Горная Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 151/13 Тираж 920 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãoðîä, ул.Проектная, 4