Устройство для автоматической свар-ки криволинейных поверхностей

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

N ASYOiiCgOk4y СВ Етцьству

<и1 812465

СОюз СФВетских

Социалистичесниз

Республик

{61) Дополнительное к as csxg-s 9524639 (22) Заявлено 170579 (2)) 27б6518/25 27 (5j)PA. Кд.З сприсоедииеиивмзаявкиЙУ "

В 23 К 9/10

Государственный комитет

СС.СР. но делам изобретений я ЭтK$lhlTNA (23) Приоритет (53) УДК 621. 791. 75 (088.8) Опубликовано 15 03.81, Бюллетень ЙВ 10

Дата опубликования описаии» 15.03.81 . (72) Автор; изобретения

В.Ф.Трефилов

Горьковский политехнический институт им А.А ЖЙЙЖова,;."

I (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ

КРИВОЛИНЕЙНЫХ IIOBBPXHOCTEA

Изобретение относится к сварочному производству. по основному авт..св . 9524639 известно устройство для автоматической сварки криволинейных поверхностей, содержащее rîðåëêó, проводы вертикального, горизонтального перемещений и поворота горелки, узлы сравнения напряжения дуги, скорости сварки и угла поворота горелки с опорными . величинами, узлы измерения скорости приводов .и угла поворота горелки, четыре блока умножения, два квадратора, два функциональных преобразователя и переключатель знака, при И этом вход одного блока умножения соединен с выходами узлов сравнения напряжения дуги и измерения скорости привода горизонтального перемеще. ния. Вход второго блока умножения 20 соединен с выходами узлов сравиения напряжения дуги и измерения скорости вертикального перемещения. Вход .третьего блока умножения подключен к .выходам узлов сравнения скорости сварки и измерения скорости вертикального перемещения. Вход четвертого блока умножения соединен с выходами узлов сравнения скорости .сварки и измерения скорости горизон- 30 тального перемещения. Выходы первого, третьего, второго и четвертого блоков умножения попарно соединены соответственно с управляющими входами приводов вертикального.и горизонтального перемещений. Входы квадраторов соединены с выходами узлов измерения скорости вертикального и Fopaэонтального перемещений, а их выходы подключены к входам одного из функциональных преобразователей, подключенного к входу узла сравнения скорости сварки. Вход второго функционального преобразователя соединен с выходом узла измерения скорости горизонтального перемещения, а выходчерез переключатель знаков, управляющий вход которого соединен с вы» ходом узла измерения скорости вертикального перемещения, подключен к узлу сравнения угла поворота горелки.

С помощью измерителей скорости и блоком умножения формируются управляющие сигналы приводом, при этом

Ок -К д Uq;Vy + К дц ° Ug

0 К AU@V + К д0 Uy812465

Управляющие сигналы приводов отличаются от идеальных

Ug = К д 04 5 i nk„+ KgdVcoS с4

0 К.,Ь0 соьА + К ЬЧь i и <, Это отличие в динамике приводит к тому, что зта система оказывается неустойчивой при обходе поверхнос1тей с малыми радиусами кривизны, что является ее существенным недостатком.

При обходе таких повврхйостеи " резко увеличивается ошибка д0о в на.пряжении дуги, происходит быстрое изменение скоростей приводов и измеренный угол копирования k„=acetyl к становится существенно отличным от истинного угла А,.

В результате нарушается требуемое соотношение составляющих сигналов

0„и U, определяемых AU@ и д Ч, что приводйт к дальнейшему увеличению и .возникновению в системе незатухающих колебаний.

Цель изобретения - обеспечение устойчивости работы устройства при сварке криволинейных поверхностей малых радиусов.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство введены два фильтра низких частот, при этом один из фильтров включен между приводом горизонтального перемещения и первым блоком умножения, а второй фильтр — между приводом вертикального перемещения и вторым блоком умножения.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматической сварки криволинейных поверхностей.

Устройство содержит сварочную горелку 1, привод 2 вертикального перемещения горелки, привод 3 гори-. зонтального перемещения горелки, привод 4 поворота горелки, узел 5 измерения скорости вертикального перемещения, узел б измерения скорости горизонтального перемещения, узел 7 сравнения напряжения дуги с опорным напряжением, квадраторы 8 и 9, входы которых связаны с узлами 5 и б, а выход - с первым функциональным преобразователем 10, устройство 11 сравнения скорости сварки с опорной величиной, фильтры 12 и 13 низких частот, блоки 14-17 умножения, второй функциональный преобразователь 18, переключатель .19 знаков, устройство

20 сравнения угла поворота горелки с опорной величиной, узел 21 измерения угла поворота горелки.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Сварочная горелка 1 перемещается по вертикали приводам 2, йо горизонтали приводом 3 и поворачивается приводом 4. Скорость вертикального.V и горизонтального V перемещений измеряются узлами 5 и 6 измерения скоростей. Напряжение дуги 0® сравнивается с опорным напряжением U+o в узле 7 сравнения, на выходе которого образуется сигнал ошибки ь 0

0 о - 0%.

Одновременно с этим напряжения с выходов узлов 5 и б подаются на первый и второй квадраторы 8 и 9 и с их выходов — иа первый функциональный преобразователь 10, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный истинной скорости сварки

° " 77 + "Г. зователя сигнал поступает на уэел сравнения истинной скорости сварки с опорной величиной, пропорциональ 5 иой заданной скорости сварки Чв, так что на выходе узла 11 сравнения формируется сигнал ошибки в скорости сварки дЧ V0 + Ч„ . Одновременно с этим, напряжения с узлов 5 и б

2О измерения скоростей через фильтры

12 и 13 низких частот подаются на блоки 14-17 умножения. ha один вход блока 14 поступает сигнал >U<, на второй вход - напряжение с узла б через фильтр 13. На выходе блока 14 в установившемся движении получается сигнал 0 = К,д U cosd„ . Аналогично на выходах блоков 15, 16 и 17 получаются соответственно сигналы

Ux = -К,д Ups > и о" go QhVS n+ i

0 = К Vcos, так как в установившемся движении V = Ч siï V siï

Чу = Vä cos - Vocosd С выхода блоков 14 и 16 умножения сигналы подаются в .привод 2, с выходов блоков

15 и 17. - в привод 3, в результате чего управляющие сигналы приводов

2 и 3 равны соответственно требуемым

0 .и UK . При обходе поверхностей с малыми радиусами кривизны происходит

Щ быстрое изменение скоростей приводов

V> и V и их соотношение перестает соответствовать углу копирования а .

Включение фильтров 9 и 10 низких частот сглаживает, усредняет значение сигналов, подаваемых на блоки 11 и

14 умножения, в результате чего измеренные значения ь|паьщи costa приближаются к требуемым значениям

sin А, и cosoL., В итоге значения управляющих сигналов приводов Uy u

U приближаются к идеальным даже при обходе поверхностей малых радиусов, что обеспечивает устойчивость устройства.

Формирование опорного сигнала привода 4 осуществляется с помощью второго функционального преобразователя 18, воспроизводящего функцию.

60 егсюи: — - =ams1nl 8-СОВЙ =l6rCSinlSkn — 1-I так, что на выходе получается сигнал, пропорциональный требуемомууглу наклона поверхности, а значит, и углу требуемого поворота горелки о4,=А + у .+ 90 . Через переключатель 19 знаков

812465

Составитель Л. Глаголева

Техред Н. Граб Корректор Н. Бабинец

Редактор A.Äîëèíè÷

Заказ 632/14 Тираж 1148, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 на управляющий вход которого с узла

5 подано напряжение, переключающее знак сигнала при изменении знака V> сигнал с выхода преобразователя подается на узел 20 сравнения, на второй вход которого подано напряжение с узла 21, пропорциональное истинному углу поворота горелки б,и . С вы» хода узла 20 сигнал а >4=4,,=А,+ подан на привод 4, который поворачивает горелку, пока не станет а с О.

Предложенное изобретение позволяет производить сварку поверхностей с радиусами кривизны до нескольких миллиметров. Формула изобретения

Устройство для автоматической сварки криволинейных поверхностей по авт.св. @524639, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения устойчивости работы устройства при сварке криволинейных поверх-> ностей малых радиусов, в устройство введены два фильтра низких частот, при этом один из фильтров включен между приводом горизонтального перемещения и первым блоком умножения, а. второй фильтр - между приводом вертикального перемещения и вторим блоком умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9524639, кл. 8 23 К 9/10, 05.05.74.