Устройство для автоматической сварки

Авторы патента:

B23K9/10 - прочие электрические схемы для дуговой сварки или резки; защитные схемы; дистанционное управление

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в адаптивных работах для дуговой сварки при решении задачи сварки по произвольному контуру. Цель изобретения - повышение точности поддержания технологических параметров сварки. В устройство для автоматической сварки дополнительно введены два пропорционально-интегрирующих зве-. на. функциональный преобразователь, два регулирующих устройства, два модулятора, сумматор, выпрямитель, второе устройство сравнения, фазовый дискриминатор и вращающийся трансформатор в режиме фазовращателя . За счет введения регулирующих устройств, изменяющих величину управляющих сигналов приводов координат X и У в зависимости от ошибки в скорости сварки, достигается стабилизация скорости сварки. За счет формирования управляющего сигнала привода поворота горелки непосредственно из сигналов, пропорциональных скоростям приводом координат X и Y, достигается установка оси горелки по нормали к свариваемой поверхности. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

»5»)с В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l4 si neL (21) 4604972/27 (? 2) 14.11.88 (46) 15.06.91. Бюл. N. 22 (71) Горьковское станкостроительное производственное объединение (72) В.Ф.Трефилов и А.В.Трефилов (53) 621.791.75 (088.8) (56) Исследование систем автоматической сварки неповоротных стыков. вЂ” Сварочное производства, 1973, М 7. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в адаптивных работах для дуговой сварки при решении задачи сварки по произвольному контуру. Цель изобретения вЂ” повышение точности поддержания технологических па50 1655688 А1 раметров сварки, В устройство для автоматической сварки дополнительно введены два пропорционально-интегрирующих зве-. на, функциональный преобразователь, два регулирующих устройства, два модулятора, сумматор, выпрямитель, второе устройство сравнения, фазовый дискриминатор и вращающийся трансформатор в режиме фазовращателя. 3а счет введения регулирующих устройств, изменяющих величину управляющих сигналов приводов координат Х и Y в зависимости ат ошибки в скорости сварки, достигается стабилизация скорости сварки.

За счет формирования управляющего сигнала привода поворота горелки непосредственно из сигналов, пропорциональных скоростям приводом координат Х и У, достигается установка оси горелки по нормали к свариваемой поверхности, 3 ил.

1655688

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в адаптивных роботах для дуговой сварки при решении задачи сварки по произвольному контуру, Цель изобретения вЂ” повышение точности поддержания технологи еских параметров сварки.

На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 вЂ” диаграмма скоростей приводов; на фиг. 3 вЂ” графики изменения выходных сигналов функционального преобразователя.

Устройство для автоматической сварки содержит горелку 1, напряжение дуги 0д подается на первый вход первого устройства 2 сравнения, второй вход которого связан с выходом блока 3 задания напряжения.

Выход устройства 2 сравнения связан с входом первого пропорционально-интегрирующего звена 4, выход которого соединен с входом функционального преобразователя 5. Первый выход преобразователя 5 через первое регулирующее устройство 6 соединено с входом привода 7 координаты

X. Второй выход преобразователя 5 через второе регулирующее устройство 8 соединен с входом привода 9 координаты 3.

Приводы 7 и 9 связаны с горелкой 1. Выход привода 7 через первый измеритель 10 скорости и выход привода 9 через второй измеритель 11 скорости связаны соответственно через первый и второй модуляторы 12 и 13 с первым и вторым входами сумматора 14, выход которого через выпрямитель 15 связан с первым входом второго устройства 16 сравнения, второй вход которого связан с блоком 17 задания скорости. Выход устройства 16 сравнения через второе пропорционально-интегрирующее звено 18 связан с управляющими входами регулирующих устройств 6 и 8, Выход сумматора 14 связан также с первым входом фазового дискриминатора 19, второй вход которого связан с выходом фазового дискриминатора 19.

Устройство для автоматической сварки работает следующим образом.

Напряжение дуги 0р поступает на первый вход первого устройства 2 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный заданному напряжению дуги Од с блока 3 задания напряжения, полученный сигнал ошибки напряжения дуги ед = 0до - 0д поступает на вход первого пропорционально-интегрирующего звена 4, С выхода звена 4 сигнал, 10

15 нулю ошибка в напряжении дуги гд сигнал

20. 6Удет менЯтьсЯ, изменЯЯ 0х и Uy . ПРи кд =

= 0 вектор скорости перемещения горелки 1 направлен по касательной к копируемой поверхности. Таким образом обеспечивается поворот вектора скорости V> до совпадения

0и= k„V„sin(cut+ а) 55

t равныи 0 а = K> a + K2 3 ед dt поступает и на вход функционального преобразователя

5, формирующего в функции U а два сигнла гречгольной формы, сдвинутые по фазе на 90 (фиг,3). Сигнал 0х, пропорциональный требуемой скорости перемещения по оси Х, с первого выхода функционального преобразователя 5 через первое регулирующее устройство 6 поступает на вход привода 7 координаты Х. Сиг«ал Uy, пропорциональный требуемой скорости перемещения горелки по оси У, со второго выхода функционального преобразователя

5 через второе регулирующее устройство 8 поступает на вход привода 9 координаты Y. До тех пор, пока не станет равной его касательной к свариваемой поверхности.

Скорости приводов Vx u Vy измеряются соответственно первым и вторым измерителями 10 и 11 скорости. Сигнал, пропорциональный Ч», преобразуется в первом модуляторе

12, опорное напряжение которого равно

0О sin вt в сигнал переменного тока, равный

0l = kpVy, sin в т = kpVg cos а sin c0т,, где kp вЂ” коэффициент пропорциональности;

V вЂ” скорость сварки; а вЂ” угол наклона свариваемой поверхности к оси Х.

Сигнал, пропорцональный Vy, преобразуется во втором модуляторе 13, опорное напряжение которого равно Upcoscut в сигнал переменного тока. равный

Up = kpVy cos o) t = kpV> sin а cos мt .

Полученные напряжения 01 и Uz суммируются в сумматоре 14. на выходе которого получается сигнал с амплитудой, пропорциональной скорости сварки Vu, и фазой, равной углу а. Полученное напряжение выпрямляется выпрямителем 15 и поступает на первый вход второго устройства 16 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал. пропорциональный заданной скорости сварки

Vp, с блока 17 задания скорости. Сигнал

1655688

Up з!п(в +а,), ошибки в скорости сварки f y = Ч > - Ч поступает на вход второго пропорциональноинтегрирующего звена 18. С выхода второго пропорционально-интегрирующего звена

18 полученный сигнал

Uy=КзFp+К f f: и о поступает на управляющие входы первого и второго регулирующих устройств 6 и 8, изменяя их коэффициенты передачи сигнала Ux u Uy . Сигнал Uy, а следовательно.

I I выходные сигналы Ох и Uy регулирующих устройств 6 и 8 и скорости Vx u Vy меняются до тех пор, пока не станет к„= О, т.е.

Vu- =V0.

Одновременно с этим напряжение с выхода сумматора 14 поступает на первый вход фазового дискриминатора 19, на второй вход которого поступает сигнал с вращающегося трансформатора 20, работающего в режиме фазовращателя. Ротор вращающегося трансформатора 20 соединен с выходным валом привода 21 поворота горелки, поэтому его сигнал, равный имеет фазу, равную углу поворота горелки а г .Сигнал с выхода фазового дискриминатора 19 управляет приводом 21 поворота горелки. который поворачивает горелки и ротор вращающегося трансформатора 20 до тех flop, пока не станет (а г- а) = 90 или ц2 = а.r вЂ” 90 вЂ” а = О„т.е. пока горелка не установится по нормали к поверхности. В итоге устройство обеспечивает стабилизацию напряжения дуги (е д= О), стабилизацию скорости сварки (а, = О) нормаль оси горелки к поверхности изделия в точке сварки а,-а =90 .

Начальный запуск устройства осуществляется при нулевом угле наклона контура.

Кроме того, запуск может производиться при любом угле наклона контура, при условии предварительного заряда интегратора напряжением, соответствующим углу наклона контура.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность стабилизации напряжения дуги, скорости сварки

50 и нормали оси горелки к поверхности в точке сварки.

Формула изобретения

Устройство для автоматической сварки, содержащее блок задания скорости. горелку, связанную с приводом координаты Х. приводом координаты Y и приводом поворота горелки, первое устройство сравнения, входы которого связаны с горелкой и блоком задания напряжения дуги, при этом привод координаты Х и привод координаты Y связаны соответственно с первым и вторьiì измерителями скорости, о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения точности путем стабилизации технологических параметров, устройство снабжено двумя пропорционально-интегрирующими звеньями, функциональным преобразователем, двумя регулирующими устройствами, двумя модуляторами, сумматором, выпрямителем, вторым устройством сравнения, фазовым дискриминатором, вращающимся трансформатором, причем выход первого устройства сравнения через первое пропорционально-интегрирующее звено связан со входом функционального преобразователя. первый выход которого через первое регулирующее устройство связан с входом привода координаты Х, а второй выход функционального преобразователя через второе регулирующее устройство связан со входом привода координаты Y. выход привода координаты Х через последовательно включенный первый модулятор соединен с первым входом сумматора, выход привода координаты Y через последовательно включенный второй модулятор соединен со вторым входом сумматора, выход которого через выпрямитель связан с первым входом второго устройства сравнения, второй вход которого связан с выходом блока задания скорости, а выход через второе пропорционально-интегрирующее звено связан с управляющими входами первого и второго регулирующих устройств, при этом выход сумматора связан также с первым входом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом вращающегося трансформатора, механически связанного с выходным валом привода поворота горелки, вход которого связан с выходом фазового дискриминатора.

1655688

Составитель B. Покровский

Редактор Т. Парфенова Техред M.Моргентал Корректор Л. Бескид

Заказ 2017 Тираж 529 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Изобретение относится к техЈическим средствам обучения обращению с инструментом, а именно к оборудованию поста ручной дуговой сварки

Способ автоматического слежения за стыком свариваемых кромок // 1648663

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматическом слежении за стыком свариваемых кромок

Полуавтомат для сварки плавящимся электродом // 1639908

Изобретение относится к сварке плавящимся электродом и может быть использовано вмаминостроении, строительстве и т.д

Устройство тренировки сварщиков // 1638145

Изобретение относится к сварке, в частности к техническим средствам обучения приемам и навыкам ручной электросварки

Устройство для контроля параметров режима ручной электродуговой сварки // 1636153

Изобретение относится к электродуговой сварке, в частности к устройствам непрерывного контроля параметров режима ручной электродуговой сварки плавящимся электродом

Устройство для управления работой группы источников сварочного тока // 1632677

Изобретение относится к сварке, может быть использовано в судостроении, машиностроении и других отраслях промышленности и предназначено для управления работой группы источников сварочного тока, подключенных к сварочному шинопроводу

Устройство для сварки // 1623844

Изобретение относится к сварочному производству к может применять - ся в различных отраслях промышленноети

Устройство контроля геометрических размеров грата электросварных труб // 1623843

Сварочный полуавтомат // 1620240

Пусковое устройство ограничителя холостого хода сварочного трансформатора // 1620239

Изобретение относится к электродуговой сварке и может быть использовано в устройствах ограничения напряжения холостого хода сварочных трансформаторов

Устройство для экранирования режущей дуги и защиты плазмотрона // 2106945

Изобретение относится к плазменной резке металлов, более конкретно к устройствам защиты персонала от светового излучения плазменной дуги и плазмотрона от наездов на неровности разрезаемого листа или кромки вырезанных деталей раскроя

Способ регулирования длины дуги по величине напряжения на ней // 2113328

Изобретение относится к электродуговой сварке, в частности к способам регулирования длины дуги по величине напряжения на ней

Способ регулирования длины дуги переменного тока по величине напряжения на ней при сварке плавящимся электродом // 2113329

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к автоматическому регулированию и управлению процессами сварки на переменном токе

Малогабаритный электросварочный аппарат // 2114725

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как для ручной дуговой сварки, так и в качестве источника питания регулируемым постоянным током аккумуляторных батарей, нагревателей, светильников и т.п

Способ электродуговой сварки изделий сложного профиля и устройство для его осуществления // 2115521

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварки встык изделий из проката

Схема защиты системы управления сварочным током от понижения питающего напряжения // 2119220

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления различных объектов

Устройство для сварки // 2121416

Изобретение относится к области сварки и может быть применено в устройствах для сварки в различных отраслях машиностроения

Способ диагностики формообразования при сварке и устройство его осуществления // 2127177

Изобретение относится к области сварочной техники, а его использование может быть распространено на другие области формообразования металлов и сплавов

Осциллятор // 2134483

Изобретение относится к оборудованию для электросварки и служит для облегчения возбуждения и стабилизации дуги при электросварке

Плазменная система и способ ее работы // 2143963

Изобретение относится к области сварки, в частности к плазменной технологии, и может найти применение в различных отраслях машиностроения