Задатчик угла наклона сварочной головки

Изобретение относится к области электродуговой сварки и может быть использовано в конструкциях задатчиков угла наклона сварочной головки. Задатчик содержит корпус, гравитационно-чувствительный элемент, выполненный в виде маятника, преобразователь угла поворота в напряжение, выполненный в виде потенциометра, регулируемое сопротивление и цепь формирования выходного напряжения, отражающего зависимость угла наклона сварочной головки от положения сварочной ванны на линии шва, включающая в себя сопротивление и стабилитрон, при этом упомянутый маятник закреплен на оси преобразователя угла поворота в напряжение. Сопротивление и стабилитрон упомянутой цепи последовательно включены между средней точкой потенциометра и его движком, причем потенциометр одним концом непосредственно, а другим через упомянутое регулируемое сопротивление соединен с плюсовым выводом задатчика, средняя точка потенциометра соединена с минусовым выводом задатчика, а выводы стабилитрона подключены к выходным выводам задатчика. Использование изобретения позволяет упростить устройство задатчика и его настройку, а также повысить качество сварных соединений. 6 ил.

 

ЗАДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ

Изобретение относится к области электродуговой сварки, а именно к маятниковым датчикам пространственного положения ванны, и может найти применение для сварки неповоротных трубопроводных стыков, расположенных в вертикальной плоскости.

Известно устройство для определения углов наклона объектов (SU 1760318 А1, МПК 5 G01C 9/12, опубл. 07.09.1992), содержащее неподвижный корпус, гравитационно-чувствительный элемент, закрепленный на горизонтальной оси вращения, связанной с преобразователем угла поворота, груз и поплавок, связанные с чувствительным элементом симметрично относительно оси вращения.

Конструкция датчика сложна, ввиду чего он не может быть изготовлен без специального оборудования, требующего специальных комплектующих материалов.

Известно устройство, относящееся к области электродуговой сварки, а именно к маятниковым датчикам пространственного положения сварочной ванны. Датчик содержит корпус, неподвижно закрепленный на механизме передвижения сварочной головки, гравитационно-чувствительный элемент, выполненный в виде маятника, преобразователь угла поворота в напряжение потенциометрического типа, блок электрического преобразования сигнала. К выводу преобразователя угла поворота в напряжение, которым являются средняя точка потенциометра и его движок, подключен делитель напряжения, состоящий из последовательно включенных в сопротивления и трех параллельных цепей, одна из которых состоит из диода и нерегулируемого сопротивления, вторая - из диода и регулируемого сопротивления, третья - из стабилитрона, регулируемого сопротивления и диода. Параллельно цепи, состоящей из трех параллельных цепей, подключена мостовая выпрямительная схема, с вывода которой снимается напряжение, предоставляющее закон управления углом наклона сварочной головки в функции пространственного положения сварочной ванны (RU 2241207 С1, МПК7 G01C 9/12, опубл. 27.11.2004 - прототип).

Недостатком является наличие трех параллельных цепей, сочетание которых существенно снижает выходное напряжение и усложняет задачу настройки датчика на необходимый режим.

Задача - повысить чувствительность датчика, модернизировать схему для упрощения настройки режима.

Задатчик угла наклона сварочной головки, закрепленной в механизме передвижения сварочной головки вдоль линии сварного шва неповоротных трубопроводных стыков, также как в прототипе, содержит корпус, гравитационно-чувствительный элемент, выполненный в виде маятника, преобразователь угла поворота в напряжение, выполненный в виде потенциометра, регулируемое сопротивление и цепь формирования выходного напряжения, отражающего зависимость угла наклона сварочной головки от положения сварочной ванны на линии шва, включающая в себя сопротивление и стабилитрон, при этом упомянутый маятник закреплен на оси преобразователя угла поворота в напряжение.

Согласно изобретению сопротивление и стабилитрон упомянутой цепи последовательно включены между средней точкой потенциометра и его движком, при этом потенциометр одним концом непосредственно, а другим через упомянутое регулируемое сопротивление соединен с плюсовым выводом задатчика. Средняя точка потенциометра соединена с минусовым выводом задатчика, а выводы стабилитрона подключены к выходным выводам задатчика.

На фиг. 1 и 2 изображен задатчик угла наклона сварочной головки.

На фиг. 3 представлена электрическая схема задатчика угла наклона сварочной головки, состоящая из регулируемого сопротивления R1 и стабилитрона VD.

На фиг. 4 изображена схема сварки.

На фиг. 5 показан график зависимости угла наклона нормали, проведенной к поверхности стыка через центр сварочной ванны.

На фиг. 6 представлен график зависимости напряжения на выходе от положения движка ПУП, выражающий требуемый закон изменения напряжения на выходе со стороны стабилитрона VD.

Задатчик угла наклона сварочной головки содержит корпус 1, служащий одновременно для закрепления задатчика на корпусе устройства перемещения сварочной головки вдоль линии стыка, преобразователь угла поворота (ПУП) потенциометрического типа 2, гравитационно-чувствительный элемент 3, выполненный в виде маятника, закрепленного на оси преобразователя угла поворота потенциометрического типа 2 с помощью крепежного устройства 4, а также блок электрического преобразования сигнала 5 (БЭПС).

Известно, что при дуговой сварке неповоротных орбитальных стыков «на спуск», расположенных в вертикальной плоскости, необходимо корректировать угол β наклона оси электрода относительно нормали, проведенной к поверхности стыка через центр тяжести сварочной ванны в плоскости стыка. Для этого угол β наклона оси электрода необходимо изменять в зависимости от того, как в данный момент сварочная ванна ориентирована относительно линии действия силы тяжести. Указанное ориентирование шва выражается углом а наклона нормали (проведенной к поверхности стыка и проходящей через центр тяжести сварочной ванны) к вертикали (фиг. 4). Определение пространственного положения сварочной ванны посредством задатчика, установленного на механизме перемещения сварочной головки вдоль линии стыка (сварочной тележке), возможно благодаря тому, что сварочная ванна и сварочная тележка в пространстве жестко связаны друг с другом. Корректировка угла наклона оси электрода в плоскости стыка обеспечивает управление процессом формирования сварного шва, необходимое для удерживания сварочной ванны от вытекания. Согласно проведенным исследованиям одним из оптимальных вариантов зависимости угла β от угла α является зависимость, представленная на фиг. 5. Эта зависимость состоит из трех характерных участков (I, II, III), на каждом из которых характер изменения угла β различен. Для того чтобы осуществить управление углом β, как функцией угла α (в соответствии с представленной на фиг. 5 зависимостью), необходимо получить сигнал, который изменялся бы в функции угла а и отражал бы при этом указанную зависимость.

Следовательно, чтобы качественно выполнить сварной шов, необходимо получить на выходе задатчика требуемую функциональную зависимость напряжения от пространственного положения сварочной ванны при его непрерывном изменении. Использование этой зависимости для управления процессом сварки обеспечивает удерживание сварочной ванны от вытекания во всех пространственных положениях.

Устройство работает следующим образом.

В момент начала движения механизма изменения угла наклона сварочной головки, на котором закреплен корпус преобразователя угла поворота 2 (ПУП) задатчика, движок ПУП находится в точке «b», находящейся на диаметральной плоскости. При движении механизма изменения угла наклона сварочной головки вдоль сварного стыка движок ПУП осуществляет перемещение от положения «b», в котором центр сварочной ванны расположен в самой верхней точке сварного стыка, к положению «е», в котором центр сварочной ванны расположен в самой нижней точке сварного стыка, отстоящему от положения «b» на 180°. Когда движок ПУП находится в положении «с», потенциалы контакта движка ПУП и средней точки потенциометрического преобразователя равны, а напряжение на выходе отсутствует.

При перемещении движка ПУП из положения «b» в положение «с» разность потенциалов между клеммами С и G монотонно убывает до 0, а клемма G является плюсом по отношению к клемме С (фиг. 3).

Когда движок ПУП находится в положении «d», напряжение на выходе БЭПС, обусловленное функцией самого БЭПС, равно напряжению, соответствующему положению движка в точке «b» (фиг. 3).

При дальнейшем движении движка ПУП от точки «d» к точке «е» напряжение возрастает и в точке «е» будет несколько большим, чем в точке «b». В точке «е» открывается стабилитрон VD, имеющий соответствующее напряжение стабилизации, и дальнейший рост напряжения прекращается.

Таким образом, предлагаемая схема существенно проще, надежнее и содержит меньшее количество элементов, осуществляет необходимый закон управления углом наклона и существенно проще в настройке.

Задатчик угла наклона сварочной головки, закрепленной в механизме передвижения сварочной головки вдоль линии сварного шва неповоротных трубопроводных стыков, содержащий корпус, гравитационно-чувствительный элемент, выполненный в виде маятника, преобразователь угла поворота в напряжение, выполненный в виде потенциометра, регулируемое сопротивление и цепь формирования выходного напряжения, отражающего зависимость угла наклона сварочной головки от положения сварочной ванны на линии шва, включающая в себя сопротивление и стабилитрон, при этом упомянутый маятник закреплен на оси преобразователя угла поворота в напряжение, отличающийся тем, что сопротивление и стабилитрон упомянутой цепи последовательно включены между средней точкой потенциометра и его движком, при этом потенциометр одним концом непосредственно, а другим через упомянутое регулируемое сопротивление соединен с плюсовым выводом задатчика, средняя точка потенциометра соединена с минусовым выводом задатчика, а выводы стабилитрона подключены к выходным выводам задатчика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано для мониторинга связанных со сваркой заданий. Система содержит контроллер и подключенный к нему датчик для регистрации связанных со сваркой заданий, таких как время, затрачиваемое на шлифование свариваемых деталей, время, затрачиваемое на пескоструйную обработку свариваемых деталей, время, затрачиваемое на загрузку свариваемых деталей, время, затрачиваемое на ожидание предварительного или последующего нагрева свариваемых деталей, время, затрачиваемое на установку свариваемых деталей.

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано для контроля правильности подключения сварочного электрода. Сварочная установка (10) содержит источник (15) питания с положительным и отрицательным контактами, выполненный с возможностью генерирования электропитания и подачи его на сварочный электрод.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварного соединения встык краев полос на установке для соединения встык (M1) установки обработки полос.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при сварке плавлением сложных стальных конструкций. В предложенном способе совмещают процесс сварки с термообработкой с применением для этого нагревательного элемента в виде керамических подкладок-нагревателей, подключенных через коммутатор тока к сварочному источнику питания.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для закрепления деталей полусферической конструкции при сварке кольцевых швов. Устройство содержит редуктор с фиксированным углом наклона оси вращения и встроенное токоподводящее устройство со скользящим контактом, а также позиционер полусферической конструкции из алюминиевого сплава, установленный с возможностью вращения на ведомой оси редуктора.

Изобретение относится к устройству для замены электрода в электрододержателе сварочного устройства. Устройство содержит контейнер для использованных электродов с образованным в нем отверстием, на котором установлен узел, содержащий сквозной канал (7) с продольной осью (X), соединяющий гнездо (46), предназначенное для удержания образующего оправку конца электрододержателя, с контейнером.

Изобретение относится к устройству для замены электрода в сварочном устройстве. Устройство содержит первую часть (12), выполненную с возможностью вмещения инструмента (2) для удержания электрода.

Изобретение относится к системе для сварки, нагревательной индукционной системе и способу нагрева с использованием системы для сварки. Нагревательная индукционная система (34), используемая в системе для сварки, включает в себя катушку (36) индукционного нагрева, расположенную рядом со сварочной горелкой или установкой для плазменной резки (16).

(57) Изобретение относится к системе для закрепления каркаса (26) для сварочной проволоки (9) в стыковочном устройстве (29) пакета (21) шлангов и к входному соплу (27). Каркас (26) для проволоки посредством входного сопла (27) для проволоки зафиксирован в стыковочном устройстве (29).

Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к токоподводящему мундштуку для автоматической сварки в узкую разделку, и может быть использовано при сварке толстостенных сосудов (толщиной стенки 300-500 мм), работающих под давлением, и крупногабаритных сосудов нефтехимической промышленности.

Установка предназначена для односторонней сварки стыковых соединений полотнищ, предварительно собранных из листовых заготовок. Полотнище (1), подаваемое рольгангом (3), неподвижно в зоне сварки.

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может найти применение при изготовлении оборудования для переработки нефти, в частности при сборке крупноразмерных металлических резервуаров типа сепараторов, отстойников, емкостей для хранения и подготовки нефти.

Изобретение относится к технологии изготовления металлических изделий из отдельных листовых элементов и может быть использовано для дуговой сварки металлических конструкций.

Изобретение относится к технологии сварки, а именно к подкладке для формирования сварных швов при сварке листовых деталей. .

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к устройствам, используемым при сварке под флюсом продольных швов листовых полотнищ. .

Изобретение относится к способам изготовления осесимметричных сварных конструкций, которые представляют собой обечайки переменного сечения с фигурными пазами для сборки с ответными деталями сложной конфигурации и внутренними привариваемыми элементами для крепления этих деталей.

Изобретение относится к сварке плавлением с присадочным или без присадочного материала. .

Изобретение относится к технологии сварки, а именно к приспособлениям для формирования обратной стороны сварных швов преимущественно при сварке листовых деталей из алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к области сварки, а именно к оборудованию для сборки и сварки кольцевых стыков, например цилиндрических изделий, преимущественно труб. .
Наверх