Устройство автоматического управления положением сварочной головки

 

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к автоматизации электродуговой сварки разделенных и угловых швов в среде защитного газа. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. Устройство содержит датчик величины сварочного тока, колебатель дуги, датчик фазы сканирования, полосовой фильтр, синхронный детектор, фильтр низкой частоты, усилитель и привод поперечного перемещения сварочной головки. В устройство введены последовательно соединенные второй полосовой фильтр, выпрямитель и второй фильтр низкой частоты. Вход второго полосового фильтра соединен с выходом датчика величины сварочного тока, а выход через выпрямитель и второй фильтр низкой частоты соединен с регулирующим входом полосового фильтра. Устройство обеспечивает точность слежения по стыку независимо от параметров разделки кромок. 2 ил.

союз сожтсних социАлистичесних

РЕСПУЬЛИН (1) g В 2 К 9/10 . ® С l,! д

ГосудАРстБенный номитет по изов етяниям и отнРытиям

1 1РИ ГКНТ СССР (21) 4405004/31-27 (22) 08.04.88 (46) 15.02.90. Бюл. И 6 (71) !ульский политехнический институт (72) 8.М, Панарин, О.Е. Тонких, В.С. Карпов и В.И. Иазуров (53) 621 ° 791.75(088.") (6) Авторское свидетельство СССР

И 1087283, кл. В 23 K 9/10, 1982. (4) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОИЕНИЕМ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ (7) Изобретение относи-ся к автоматизации сварочных процессов, в частности к автоматизации электродуговой сварки разделанных и угловых швов в среде защитного газа. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения.

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, более точно к автоматизации злектродуговой сварки разделанных и угловых швов в среде защитных газов и под флюсом и может найти применение в машиностроении и приборостроении, Цель изобретения - повышение качества сварного соединения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства автоматического управления положением сварочной головки; на фиг. 2 - графики переходных процессов (сплошная линия - a прототипе - и пунктирная — в предлагаемом устройстве) при: а - нормальной разделке кромок, б - узкой разделке кромок, в - широкой разделке кромок; графики.гармонической составляющей при:

„„SU„„L55429 А 1

Устройство содержит датчик величины сварочного тока, колебатель дуги, датчик Фазы сканирования, полосовой фильтр, синхронный детектор, фильтр низкой частоты, усилитель и привод поперечного перемещения сварочной голов" ки. В устройство введены последовательно соединенные второй полосовой фильтр, выпрямитеЛь и второй фильтр низкои частоты. Вход второго полосового фильтра соединен с выходом датчика величины сварочного тока, а выход через выпрямитель и второй фильтр низкой частоты соединен с регулирующим входом полосового фильтра. Устройство обеспечивает точность слежения по сты" д е ку независимо от параметров разделки кромок. 2 ил. г - нормальной разделке кромок, д - Мй узкой разделке кромок, е — широксй разделке кромок.

Устройство автоматического уграв-. 1-»;ления положением сварочной головки

l содержит датчик 1 величины сварочног-. тока, подключенный к шунту 2, вклт;г-н-. ному в цепь тока сварочной д .ги, выход датчика 1 величины сварочного I тока подключен к входу первого поло:..р - вого фильтра 3 настроенного на часто-3 ту колебаний электрода, синхронный де- а тектор 4ч, один из входов которого соединен с выходом первого полосового фильтра 3, а другой - с выходом датчика Фазы сканирования 5, выход синхронного детектора 4 соединен через первый фильтр 6 нижних частот с усилителем 7 привода 8 перемещения ава799

3 1/42 рочной головки 9 поперек стыка, колебатель 10, второй полосовой фильтр

11„ настроенный на удвоенную частоту колебаний электрода, подключенный к выходу датчика 1 величины сварочного

5 тока, выход второго полосового фильтра 11 подключен через вьпрямитель 12 и второй фильтр 13 низкой частоты к регулирующему входу первого полосово- 10 го фильтра 3.

Устройство автоматического управления положением сварочной головки работает следующим образом„

При нормальной разделке кромок сва- риваемых изделий (фиг-. 2а), коэффициент передачи первого полосового фильтра 3 настроен таким образсм, чтобы устройство обеспечивало переходный процесс с заданным быстродействием и 2< точностью. При отклонении сварочной головки 9 от стыка в сварочном токе появляется гармоническая составляю« щая на частоте колебаний электрода (фиг. 2, г). Эта гармоническая состав- 25 ляющая выделяется первым полосовым фильтром 3, выпрямляется синхронным детектором 4 с учетом сигнала, поступающего с датчика 5 фазы сканирования.

В результате на выходе синхронного де30 тектора 4 формируется выпрямленный сигнал определенной полярности, зависящий от направления отклонения головки 9 от .стыка. Этот сигнал сглаживается первым фильтром низкой частоты

6, усиливается усилителем 7 и отраба- З тывается приводом 8 перемещения сва рочной головки поперек стыка. В результате сварочная головка 9 совмещается с линией стыка по траектории, приведенной на фиг. 2 а.

В случае сварки стыка с узкой разделкой свариваемых кромок гармонлческая составляющая сварочного тока на частоте колебаний электрода имеет " большее амплитудное значение (фиг.2д) .

Это приводит к повышению уровня сигнала на выходе синхронного детектора

1 в результате в прототипе наблюдаются автоколебания. Одновременно возрастает амплитуда гармонической составляющей удвоенной частоты, которая выделяется вторым полосовым фильтром ,I1, выпрямляется выпрямителем 12, ;сглаживается вторым фильтром низкой

f частоты 13 и уменьшает коэффициент передачи первого полосового фильтра

3 на соответствующую величину, в результате чего траектория движения головки 9 при отработке отклонения а предлагаемом устройстве становится как при нормальной разделке кромок.

В случае сварки стыка с широкой разделкой свариваемых кромок гармоническая составляющая сварочного тока на частоте колебаний электрода имеет меньшее амплитудное значение (фиг. 2 е). Это приводит к снижению уровня сигнала на выходе синхронного детектора 4, в результате в прототипе выход головки 9 на стык при отработке отклонения затягивается и имеет место ошибка слежен(ля . Одновременно уменьшается амплитуда гармоническои составляющей удвоенной частоты

1 которая выделяется вторым полосовыМ фильтром 11, выпрямляется выпрямителем 12, сглаживается вторым фильтром низкой частоты 13 и увеличивает коэффициент передачи первого полосового фильтра 3 на соответствующую вели чину, в результате чего траектория, движения головки 9 при отработке от- клонения в предлагаемом устройстве становится как и при нормальной разделке кромок.

Таким Образом, устройство обеспе", чивает независимость траектории вывода головки на стык и точность слежения по стыку от параметров разделки кромок, чем достигается повышение качества сварного соединения. формула изобретения

Устройство автоматического управления положением сварочной головки, содержащее подключенный к шунту датчик сварочного тока, выход которого через последовательно соединенные первый полосовой фильтр, синхронный детектор„ первый фильтр низкой частоты и усилитель подключен к приводу поперечной коррекции сварочной головки, второй вход которого подключен к датчику фазы сканирования, и колебатель, о т л и ч а ю щ в е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, в него введены последовательно соединенные второй полосовой фильтр, выпрямитель и второй фильтр низкой частоты, выход которого подключен к управляющему входу первого полосовОГО ФильГраg а ВхОд втОрОгО пО лосового фильтра соединен с датчиком сварочного тока.

1542799

Фиа1 г

Составитель В. Грибова

Техред Л.Олийнык Корректор. С. Ыекмар

Редактор М. Товтин

Заказ 371 Тираж 650 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгс„ д, ул.Гагарина, 101