Устройство для автоматического управления процессом сварки

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к .автоматизации сварочных процессов, и может быть использовано при сварке изделий сложного профиля. Устройство содержит привод поворота изделия, приводи перемещения электрода относительно осей X и У. Заданная скорость сварки отрабатывается взаимосвязанной работой приводов вращения изделия и перемещения зneкtpoдa относительно оси X. Привод перемещения электрода относительно оси У работает по сигналу автоматического регулятора напряжения дуги. Взаимосвязанная работа приводов, обеспечивающая горизонтальное положение сварочной ванны без использования датчика угла наклона, обеспечивается двумя блоками у 5ножения, двумя сумматорами , нуль-органом и схемой ИСКПЮ- ЧАЩЕЕ ИЛИ. 2 ил.§

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 9/12

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»»»

» i»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ и ABTGPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 398 79 7 7/25-27 (2 ) 12. 12.85 (46) 15. 10..88. Бюп. Ф 38 (72) В.A.Àíêóäêíñâ (53) 621.79 1.75(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 508352, кл. В 23 К 9/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 432290, кл . В 23 К 9/10, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВАРКЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к,автоматизации сварочных процессов, и может быть ис» пользовано при сварке иэделий сложного нробиля. Устройство содержит при. БК 1430206 А 1 вод поворота изделия, приводы перемещения электрода относительно осей Х и У. Заданная скорость сварки отрабатывается взаимосвязанной работой приводов вращения иэделия и перемещения электрода относительно оси Х. Привоц перемещения электрода относительно оси У работает по сигналу автоматического регулятора напряжения дуги.

Взаимосвязанная работа приводов, обеспечивающая горизонтальное положение сварочной ванны без использования датчика угла наклона, обеспечивается двумя блоками умножения, двумя сумматорами, нуль-органом и схемой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 2 ил.

1430206

Изобретение относится к автоматизации снлрочных процессов и может быть использовано при автоматической сварке поворотных изделий сложного пр о )яцгя .

Полью изобретения является понынгенпе нлдежности работы устройства за счет исключения датчика углового положения сварочной ванны.

На фиг,1 дана схема взаимного перемещения электрода и иэделия; на фиг.2 — структурная блок-схема устройства.

Устройство содержит последователь- 15 но соединенные блок 1 автоматического регулирования напряжения дуги (АРНД), привод 2 перемещения электрода относительно оси У, блок 3 умноженин, сумматор 4, привод 5 перемеще- 2g ния электрода относительно оси Х, блок 6 умножения, сумматор 7, нульорган 8, схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 99 привод 10 вращения, выход которого подключен к второму входу блока 3 умножения, злдатчик 11 скорости сварки, выход которого подключен к второму входу сумматора 4 и второму входу схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9. Второй вход блока 6 умножения подключен к 30 выходу привода 10 вращения, второй вход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 соединен с выходом задатчика 1 1 скорости сварки, второй вход сумматора 7 связан с вторым выходом привода 2 перемещения электрода относительно оси У.

Блок 1 АРНД выполнен н виде датчика и задатчика напряжения дуги, подключенных к входам дифференцилльного усилителя. Принод ? содержит датчики перемещения и .скорости по оси У и имеет два соответствующих выхода.

Привод 5 перемещения электрода относительно оси Х, следящий по скорости, содержит датчик скорости и перемеще45 ния по оси Х. Привод !0 вращения .содержит датчик частоты вращения.

Устройство раоотает следующим образом.

В эадатчике 11 скорости сварки устанавливают требуемые величину и направление скорости сварки V после чего зажигают дугу. Система стабилизации длины дуги по напряжению, состоящая из блока 1 АРНД и привода 2 перемещения электрода относительно оси У, осуществляет регулирование вертикального положения электрода относительно поверхности свариваемого иэделия. Так как и исходном состоянии скорость вращения иэделия г1 равна нулю, то электрод нлчинлет движение со скоростью V V, относительно иэделия, В процессе движения электрода относительно оси Х вследствие наличия кривизны профиля свариваемого изделия изменяются скорость вертикального перемещения электрода

V и угол наклона электрода к поверхности, При угле наклона электрода к о поверхности 90 при произнольной кривизне понерхности V — г Х = О, наличие сигнала V — Q X 0 свидетельстУ

II вует о том, что электрод идет н гоpy V — MY (Π— нна спу.к Знак и перемещения электрода относительно контура определяет направления вращения И изделия. Пусть при обходе контура по часовой стрелке V ) О, л положительное направление вращения

Я> Π— против часовой стрелки, знаку

+ соответствует сигнал "1, знаку — сигнал О". При этом сигналы на входах и выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 9 равны "1" при неравенстве входных сигналов и "0" при их равенстве.

Выходной сигнал схемьг ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 9 поступает на вход управления реверсом коммутатора шагового двигателя привода 10 вращения. Привод 10 отрабатывает возмущение по углу наклона. В процессе отработки приводом 10 возмуигения по углу наклона электрода и приводом 2 — возмущения по длине дуги в блоке 3 умножения производится вычисление сигнала U Y, который поступает на вход сумматора

4, где определяется величина (V

- Q Y) которая является величиной задания по скорости для привода 5 перемещения относительно оси Х. В процессе отработки задания по скорости приводом 5 перемещения относительно оси Х датчиком перемещения измеряется величина перемещения электрода по оси Х, которая используется в блоке 6 умножения для вьгчисления составляющей скорости аX Одновременно в сумматоре 7 вычисляется составляющая скорости вертикального перемещения электрода (V> а Х), определяющая наличие отклонения электрода от нормали к поверхности. Выходной сигнал сумматора 7 поступает на вход нуль-органа 8, выходной сигнал которого соьместно с сигналом направления

Э скорости сварки (положительное нап3 14 302 равление по часовой стрелке соотвеT ствуст "1") опредсляет состояние схемы ИСКЛЮЧИОЩЕЕ ИЛИ 9, выходной сигнал которой управляет реверсом шагового двигателя посредством комму.5 татора (отработка производится с заданной скоростью, определяемой частотой генератора импульсов, поступающих на коммутатор привода 10) .

Таким образом, в процессе сварки производится стабилизация скорости сварки, длины дуги и угла наклона электрода к поверхности ВО ВсеМ диапазоне изменения координаты Х, что позволяет расширить функциональные возможности устройства и повысить качество сварки без применения дополнительных датчиков угла наклона элект- О рода к поверхно-m.

Формула изобретения

Устройство для автоматического уп- 25 равления процессом сварки, содержащее последовательно соединенные блок автоматического управления напряжения дуги, привод перемещения электрода относительно оси У, первый блок умножения, первый сумматор и пригол перемещения электрода относительно оси Х, задатчик скорости сварки, подключенный к второму входу первого сумматора, привод вращения изделия, подключенный к второму входу первого блока умножения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства эа счет исключе— ния датчика углового положения сварочной ванны, устройство дополнительно снабжено вторым блоком умножения, вторым сумматором, нуль-органом, схемой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом лходь. второго блока умножения связаны с вьжодами привода вращения иэделия и привода перемещения эл ктрода относительно оси Х, входы второго сумматора связаны с вторым выходом привода перемещения электрода относительно оси У ии ввыыххооддоом м ввттоорроогго о ббллоокка умножения, а выход через нуль-орган связан с первым входом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу задатчика скорости сварки, а вьжод — к входу привода вращения изделия.

3430206

Составитель В. Грибова

Техред М.Дидык Корректор В.Романенко

Редактор И.Рыбченко

Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5181/13

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, у . р л П оектная 4