Есть еще 6 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБ 19 В 19/24 1)4 РЕТ ЬСТВУ А ВТОРСКОМ(56)жераргопрои Углов Е.Г.,для. обучения но-дуговой сва водство, 1974, торскае свидет 908, кл. С 09 б А.А. Тренаков ручной - Сварочно ке.У 7, сльство19/24 Р 7 1 Ф 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт проблем моделированйяв энергетике АН УССР(57) Изобретение относится к областиобучения обращению с инструментами иобеспечивает выработку правильныхпсихомоторных навыков у обучаемогосварщика по поддержанию нормативныхдлины дугового промежутка, угла наклона сварного электрода, скоростиведения сварочного процесса и теплового режима сварочной ванны при проведении реального сварочного процесса. Цель изобретения - расширение дизактических возможностей тренажера,Цель достигается тем, что в известный тренажер, содержащий сварочныйисточник 1 питания, имитатор 2 сва7 1302313 18является первым выходом узла, первый входом узла, выход - вторым выходом вход подключен к выходу усилителя, а узла, а второй вход соединен с выховторой вход - к выходу детектора, пер- дом усилителя, вход которого являетвый вход которого является первым ся вторым входом узла,302313 гг г Фиг. Составитель А.Кар Техред А.1(равчук ректор А.Зимоко Редакт ерба дписноеР з 36 фическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оизводственно-п Тираж 434 ИИПИ Государственного к по делам изобретений и 035, Москва, Ж, Раушомитета ССС открытий ская наб.,13023 рочного электрода, блок 3 моделирования объекта сварки и блок 4 предъявления учебной информации, введены блоки контроля скорости сварки 48, угловых параметров 49, температурных параметров 50 и длины дуги 51, пороговыеэлементы 52 и 53, формирователь 127 импульсов, генератор 117 импуль 13сов синхронизации, переключатель 118, генератор 128 импульсов звуковой частоты, элемент И 129 и блок 130 счетчиков. Сущность изобретения основана на комплексном контроле за действиями обучаемого по выполнению всех требований оптимального ведения сварочного процесса, 5 э.п. ф-лы, 11 ил.Изобретение относится к области обучения обрашению с инструментами и может быть использовано в качестве технического средства для обучения приемам и навыкам ручной дуговой5 электросварки.Цель изобретения - расширение дизактических возможностей тренажера с повышением эффективности и качества обучения сварщиков на реальном дуговом сварочном процессе.На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схема сварочного источника питания; на15 фиг.3 - схема конструктивного выполнения имитатора сварочного электрода; на фиг4 - схема конструктивного выполнения блока моделирования объекта сварки; на фиг,5 - схема узла контроля параметров сварочного процесса; на фиг,6 - схема блока контроля скорости сварки; на фиг.7 - узел сравнения; на фиг. 8 - блок контроля угловых параметров; на фиг.9 - блок контроля температурных параметров; на фиг.10 - схема блока контроля длины дуги, объекта сварки, а также блока контроля за текущим значением длины дугового промежутка," на фиг.11 схема узла управления.Предлагаемый тренажер сварщика (фиг.1) состоит из сварочного источника 1 питания, имитатора 2 сварочного электрода, блока 3 моделирования объекта сварки, блока 4 предъявления учетной информации, выполненного в виде шлема, узла 5 контроля параметров сварочного процесса и узла 6 уп равления.Источник 1 предназначен для пода 40 чи питающего напряжения на имитатор 2, а также выработки сигнала величина которого соответствует длине дугового промежутка, и он имеет падающуювнешнюю вольт-амперную характеристику,Блоки устройства имеют входы и выходы 7-29 (фиг.1).Источник 1 содержит силовой трансформатор 30, выпрямительный блок 31,блок 32 транзисторов, схему 33 управления выходным током и делитель 34напряжения.Имитатор 2 содержит держатель 35электрода, корпус 36 имитатора электрода, полый металлический цилиндр 37,сменный металлический наконечник 38,привод 39 имитации плавления электрода, трубки подвода 40 и отвода 41охлаждающей жидкости.Полый металлический цилиндр 37жестко закреплен на конце корпуса 36.На конце цилиндра 37 закреплен наконечник 38. Внутри корпуса 36 и трубки 41 отвода охлаждающей жидкостижестко закреплена трубка 40,Блок 3 содержит собственно моделируемый объект 42 сварки, узел 43операционного поля сварки, термоэлементы 44, шланги подвода 45 и отвода 46 охлаждающей жидкости и соединительный кабель 47.Узел 43 и термоэлементы 44 функционально принадлежат узлу 5.Узел 43 операционного поля сваркипредназначен для выработки исходныхсигналов определения теплосодержаниясварочной ванны и скорости сварочного процесса и представляет собой набор термоэлементов 44, например терморезисторов, расположенных параллельно поверхности сварки и жесткозакрепленных на ней перпендикулярнонаправлению сварки. Их количество вы02313 4 50 Блок 49 (фиг.8) предназначен для выработки сигнала ошибки по углу на 3 13брано, исходя из размеров поверхностей сварки и требуемой точности контроля скорости движения конца имитатора 2.Блок 4 может быть выполнен по известной схеме. Он представляет стандартный по размеру и внешнему видушлем сварщика, в который вмонтированы головные телефоны с регулятором.громкости (не показаны).Узел 5 предназначен для контроляосновных параметров сварочного процесса и выработки сигналов ошибкипри нарушении номинальной величиныэтих параметров. Он содержит блок 48контроля скорости сварки, блок 49контроля угловых параметров (угланаклона между осью имитатора сварочного электрода и нормалью к поверхности моделируемого объекта сварки),блок 50 контроля температурных параметров (теплосодержания сварочнойванны), блок 51 контроля длины дуги,пороговый элемент 52, формирующийсигнал, соответствующий ведению сварочного процессаи пороговый элемент, 53, формирующий сигнал, соответствующий времени привара имитатора сварочного электрода к поверхности моделируемого объекта сварки.Блок 48 предназначен для осуществления контроля за правильностью поддержания обучаемым сварщиком необходимой скорости сварки, а также длявыработки сигнала ошибки по скоростисварки и содержит генератор 54 тактовых импульсов, элемент И 55 с входами 56 и 57, переключатель 58, регистр59 с входами 60 и 61 и выходами 62 и63, ключи 64 с входами 65 и 66, элемент И 67 с входами 68 и 69, узел 70сравнения с входами 71 и 72 и выходами 73 и 74, счетчики 75 и 76, регистр77, цифроаналоговые преобразователи78 и 79, входы 80 и 81, счетчика 75,входы 82 и 83 регистра 77, генератор84, переключатель 85, элемент И 86 свходами 87 и 88, элемент И-НЕ 89,компараторы 90 и 91 с входами 92-95,элемент ИЛИ 96, выходы 97 и 98 блока 48.Узел 70 сравнения содержит усилитель 99, пиковый детектор 100 и компаратор 101.Усилитель 99 предназначен для уси ления по мощности входного сигнала иможет быть выполнен по схеме неинвертирующего усилителя,5 10 15 20 25 30 35 40 45 Пиковый детектор 100 предназначендля выработки сигнала, величина которого определяет величину теплосодержания сварочной ванны, и,может бытьвыполнен по схеме, представленной нафиг.7.Компаратор 1 О предназначен длявыработки сигнала, определяющего местоположение конца имитатора 2 плоскости.Счетчик 75 предназначен для выработки цифрового кода, определяющегореальное местоположение конца имитатора 2 на плоскости 42 и может бытьвыполнен по схеме двоичного счетчика,Счетчик 76 предназначен для выработки цифрового кода, определяющегонормативное местоположение конца имитатора 2 на плоскости объекта 42 иМожет быть выполнен по схеме двоичного счетчика,Генератор 84 предназначен для генерации непрерывной последовательности импульсов с частотой 0,1-10 Гц иобладает воэможностью плавной регулировки частоты. Частота генерации генератора 84 определяет необходимуюнормативную скорость сварки. Генератор 84 может быть выполнен по схемеперестраиваемого генератора прямоугольных импульсовКомпаратор 90 предназначен для выработки сигнала ошибки по скоростисварочного процесса, когда скоростьреального сварочного процесса является меньшей номинальной скоростьюсварки и может быть выполнен по схеме компаратора с гистерезисом,Компаратор 91 предназначен длявыработки сигнала ошибки по скоростисварочного процесса, когда скоростьреального сварочного процесса превышает номинальную скорость сварки иможет быть выполнен по схеме компаратора с гистерезисом,Элемент 96 предназначен для селективного пропускания выходных сигналов ошибок по скорости сварочногопроцесса на выход 17 блока 48. клона имитатора сварочного электрода и содержит датчик 102 угла наклонасварочного электрода и пороговый элемент 103, формирующий сигнал ошибки по углу наклона. Датчик 102 предназначен для выработки сигнала, величина которого определяет угол наклона,30 5 13023 и представляет собой известный датчик гравитационного типа, конструктивно расположенный на имитаторе 2.Элемент 1 ОЗ предназначен для выработ- ки сигнала ошибки при нарушении имитатором сварочного электрода нормативного значения угла наклона,Блок 50 (фиг.9) предназначен длявыработки сигнала ошибки по тепловому режиму .сварочной ванны и содержитэлемент 104 памяти, компаратор 105(нижней границы величины теплосодержания сварочной ванны), компаратор106 (верхней границы величины теплосодержания сварочной ванны), схемузадания нижней границы величины теплосодержания сварочной ванны, выполненную на базе делителя 107 напряжения, схему задания верхней границывеличины теплосодержания сварочнойванны, выполненную на базе делителя108 напряжения, входы 110 и 111 элемента памяти,Элемент 104 предназначен для временного хранения информации, определяющей текущее значение теплосодержания сварочной ванны. Компаратор105 предназначен для формированиясигнала ошибки по теплосодержаниюсварочной ванны, когда величина текущего теплосодержания сварочной ванны является меньшей ее номинальногозначения, Компаратор 106 предназначен для формирования сигнала ошибкипо теплосодержанию сварочной ванны,когда величина текущего теплосодержания сварочной ванны превышает ееноминальное значение.Блок 51 (фиг.10) предназначен для 40выработки сигнала ошибки по длинедугового промежутка и содержит компараторы нижней 12 и верхней 113границ допустимой длины дуговогопромежутка, схему задания нижнейграницы допустимой длины дуговогопромежутка, выполненную на базе делителя 114 напряжения, схему заданияверхней границы допустимой длины дугового промежутка, выполненную на базе делителя 115 напряжения, и элементИЛИ 116,Блок 6 (фиг.11) предназначен дляуправления процессом обучения сварщика, а также,цля регистрации правильности поддержания сварщиком основных параметров св;эочного процесса иоповещения сварщика о их нарушений.Блок 6 содержит генератор 117 импуль 3 6сов синхронизации, канал 119 длиныдугового промежутка, канал 120 угланаклона имитатора сварочного электрода, канал 21 теплового режима процесса свгрки, канал 122 скорости веденияпроцесса сварки, канал 123 рабочеговремени процесса сварки, канал 124общего времени процесса сварки, каналЭ125 времени привара имитатора сварочного электрода, канал 126 временисварочного процесса без ошибок, формирователь 127 импульсов для управления приводом имитации плавления сварочного электрода, генератор 128 импульсов звуковой частоты сигналовтревоги и звукового сопровождения иэлемент И 129Генератор 117 предназначен длягенерации секундных импульсов и можетбыть выполнен по одной из известныхсхем импульсных генераторов незатухающих колебанийПереключатель 118 предназначен дляпуска всего дугового сварочного тренажера,Канал 119 длины дугового промежутка предназначен для подсчета и индикации числа ошибок по длине дуговогопромежутка, канал 120 - для подсчетаи индикации числа ошибок по углу наклона имитатора сварочного электрода,канал 121 - для подсчета и индикациичисла ошибок по тепловому режиму сварочной ванны, канал 122 - для подсчета и индикации числа ошибок по скорости ведения сварочного процесса,канал 123 - для подсчета и индикациирабочего времени процесса сварки,канал 124 - для подсчета и индикацииобщего времени процесса сварки, канал 125 - для подсчета и индикациивремени привара имитатора сварочногоэлектрода, канал 126 - для подсчетаи индикации времени сварочного процесса без ошибок. Генератор 128 сигналов тревоги и звукового сопровождения может быть выполнен по известной схеме с применением ключевых схем и звуковых генераторов синусоидальных сигналов, настроенных на различные частоты,Ключи 130 предназначены для пропускания секундных импульсов на входы счетчиков 131. Последние предназначены для подсчета числа ошибок по длине дугового промежутка, углу наклона имитатора сварочного электрода, тепловому режиму сварочной ванны, 7 13023скорости ведения сварочного процесса,а также времени рабочего, общего времени, времени привара имитатора сваФрочного процесса без ошибок.Дешифраторы 132 предназначены длядешифрации числа ошибок по длине дугового промежутка, углу наклона имитатора сварочного электрода, тепловому режиму сварочной ванны, скоростиведения сварочного процесса, а также 10времени рабочего, общего времени,времени привара имитатора сварочногоэлектрода и времени сварочного процесса без опибок,Индикаторы 133 предназначены для 15визуального отображения информации,записанной в счетчиках 131 и могутбыть построены, например, на газоразрядных индикаторах.20Предлагаемый тренажер сварщика работает следующим образом,Обучаемый сварщик включает устройство и делителями 107, 108, 114 и 115устанавливает нижнюю и верхнюю границы допустимого значения длины дугового промежутка и допустимого значения теплосодержания сварочной ванны,а также, установив частоту генерато.ра 84, задает нормативную скоростьсварочного процесса. Уровень срабатывания элемента 103, компараторов90 .и 91 и элементов 52 и 53 задаетсяаппаратурно и не требует предварительной установки,Кроме этого, обучаемый сварщикподсоединяет трубку 40 и шланги 45к источнику охлаждающей жидкости,например к водопроводной сети, атрубку 41 и шланги 46 - к месту от 40вода охлаждающей жидкости, напримерканализационной сети.Источник 1 и блоки 5 и 6 располагаются в общем корпусе, который устанавливается в удобном месте. К нему 45же подсоединяются с помощью гибкихсоединительных кабелей узел 43, блок4 и имитатор 2.Сваршик берет в руку имитатор 2,надевает шлем блока 4, занимает исходное положение у блока 3 и начинает сварочный процесс. Предварительнона поверхности моделируемого объектасварки наносятся линии, имитирующиеразделку кромок. 55В задачу обучаемого входит движение концомимитатора 2 по имитируемойразделке кромок с нанесением траектории этого движения на поверхность 13 8объекта 42 (выгоревший след, слабо- точный режим обучения, когда максимальный ток источника 1 ограничен величиной 10-15 А и расплавления металла не происходит, а происходит лишь его нагрев.) с одновременной имитацией выгорания электрода и поддержание основных параметров сварочного процесса (длина дугового промежутка, угол наклона между осью имитатора сварочного электрода и нормалью к поверхности моделируемого объекта сварки, скорость ведения сварочного процесса и тепловой режиМ сварочной ванны) в заранее установленных пределах,Обучаемый подводит имитатор 2 к месту начала сварочного процесса, нажимает одновременно кнопку переключателей 58, 85 и 118, касается концомимитатора 2 поверхности объекта 42,возбуждает дугу и начинает сварочный процесс, сохраняя основные параметрысварочного процесса в пределах установленных допусков. При этом в блоке 6 секундные импульсы с генератора 17 поступают в канал 124, в котором происходит подсчет и индикация в цифровом виде общего времени процесса сварки, При возбуждении дуги срабатывает элемент 52, что, в свою очередь, разрешает прохождение секундных импульсов с генератора 117 в канал 123, в котором происходит подсчет и индикация рабочего времени процесса сварки,Поскольку источник 1 имеет падающую внешнюю характеристику, то с изменением длины дугового промежутка изменяется величина напряжения на выходе 11. Этот принцип положен в основу измерения длины дугового промежутка, Аналоговое напряжение с выхода 11 поступает на вход 13 блока 51, в котором происходит его сравнение с нижней и верхней границами допустимого значения длины дугового промежутка, Если текущее значение длины дугового промежутка не входит в пределы номинального значения длины дугового промежутка, то срабатывают компараторы 112 или 113, что, в свою очередь, разрешает прохождение секундных импульсов с выхода генератора 117 в канал 119 длины, в котором происходит подсчет и индикация числа ошибок по длине дугового промежутка.Аналоговый сигнал длины дугового промежутка с выхода 11 источника 19 13023 поступает на вход элемента 53. При замыкании сварщиком конца имитатора 2 на поверхность объекта 42 происходит срабатывание элемента 53, что, в свою очередь, разрешает прохождение 5 секундных импульсов с генератора 117 в канал 125, в котором происходит подсчет и индикация времени привара имитатора сварочного электрода к поверхности моделируемого объекта свар ки.При нарушении сварщиком нормативного угла наклона имитатора 2 срабатывает элемент 103, что, в свою очередь, разрешает прохождение секундных 15 импульсов с генератора 117 в канал 120, в котором происходит подсчет и индикация ошибок по углу наклона имитатора сварочного электрода.В устройстве также производится 20 контроль таких параметров сварочного процесса, как скорость его ведения и теплосодержание сварочной ванны.В блок е 48 при начале сварочного процес"а выходные сигналы с генера тора 84, частота сигналов которого определяет номинальную, скорость сварки, через элемент 86 поступают на вход счетчика 76, в разрядах которого записывается число, однозначно 30 определяющее номинальное (правильное) местоположение имитатора 2 на поверхности обьекта 42 вдоль имитируемой разделки кромок. Записанный в счетчике 76 цифровой код преобразуется с помощью преобразователя 79 в аналоговый сигнал, который подается на входы 93 и 95 компараторов 90 и 91. Го временем происходит постепенное заполнение счетчика 76 с постоянной ско-, 10 ростью, определяемой номинальной скоростью сварочного процесса что, в свою очередь, приводит к изменению аналогового напряжения на выходе преобразователя 79 также с постоянной 45 скоростью, Каждому цифровому коду, записанному в счетчике 76, однозначно соответствует свое местоположение конца имитатора 2 на поверхности объекта 42. Разрядность счетчика 76 50 однозначно определяет гочность контроля скорости сварочного процесса." чем больше разрядность, тем выше точность контроля.Выходные сигналы с выхода генера тора 54, который имеет достаточно высокую и постоянную частоту генерации, поступают через элемент 55 на вход 13 О60 регистра 59, который при помощи ключей 64 производит последовательное подключение термоэлементов 44 к входу 72 узла 70 сравнения.Бачестве термоэлементов 44 выбраны терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, у которых сопротивление растет с увеличением температуры. Поскольку они закреплены собратной стороны рабочей зоны сварки объекта 42 и вдоль имитируемой разделки кромок, то при проведении сварочного процесса происходит нагрев его поверхности и, в свою очередь, нагрев термоэлементов 44. Максимальный нагрев происходит в зоне горения дуги, Таким образом, при выполнении сварочного процесса термоэлементы 44 имеют различную температуру и величину сопротивления в зависимости от места горения сварочной дуги на поверхности моделируемого объекта сварки. Этот принцип положен в основу контроля скорости сварочного процесса и теплосодержания сварочной ванны. Для устранения сильного нагрева блока 3 и повышения точности работы блока 48 и блока 50 сварочной ванны в блоке 3 используется принудительное водяное охлаждение.При проведении сварочного процесса и последовательном подключении термоэлементов 44 к входу 72 узла 70 сравнения аналоговое напряжение на этом входе изменяется по величине и зависит от температуры нагрева термоэлемента 44, который в данный момент подключен к входу 72. Чем выше температура, тем большее по величине напряжение подается на вход узла 70,Узел 70 работает следующим образом,Предположим, что сварочный процесс происходит в центральной части объекта 42 и температура в центральной части выше, чем в начале и в конце объекта 42, Это означает, что при подключении термоэлементов 44, расположенных в промежутке от начала имитируемой разделки кромок до места ведения сварочного процесса.к входу 72, величина напряжения на нем возрастает, так как увеличивается температура термоэлементов, расположенных ближе к месту проведения сварочного процесса, Напряжение на емкости детектора 100 повторяет напряжение на входе 72. При подключении термоэлемента 44, расположенного далее за местом горенияЕсли сварщик ведет безошибочный сварочный процесс, т.е. не ошибается ни по одному из контролируемых параметров сварки (длина дугового проме" жутка, угол наклона имитатора сварочного электрода, скорость ведения сварочного процесса и тепловой режим сварочной ванны), то срабатывает элемент, который вырабатывает управляющий сигнал, разрешающий прохождение секундных импульсов с выхода генератора 117 в канал 126, в котором производится регистрация и индикация 11 13023 дуги, напряжение на входе 72 уменьшается по величине, что приводит к закрыванию диода детектора 100 и срабатыванию компаратора 101. На емкости детектора 100 запоминается напряжение снимаемое с термозлемента 44, имеющего максимальную температуру в месте горения дуги, которое является аналоговым сигналом величины текущего теплосодержания сварочной ванны и по дается с выхода 74 на вход 110 блока 50.В момент срабатывания компаратора 101 сигнал с выхода 73 запрещает прохождение сигналов с генератора 54 15 через элементы 55 и 67 на вход 80 счетчика 75. Таким образом, в разря" дах счетчика 75 записывается цифровой код, определяющий текущее местоположение Конца имитатора 2 на поверхнос-Л 1 ти объекта 42. Выходной сигнал с выхода 73 производит также запись цифровой,информации со счетчика 75 в регистр 77.Преобразователь 78 производит преобразование этой цифровой информации в аналоговый сигнал, который подается на входы 92 и 94 компараторов 90 и 91При соблюдении сварщиком нормативной скорости сварки цифровые коды, 30 записанные в счетчиках 75 и 76, совпадают на протяжении всего сварочного процесса, Также совпадают по величине аналоговые сигналы на входах компараторов 90 и 91, что не приводит 35 к их срабатыванию и выработке сигнала ошибки по скорости ведения сварочного процесса, Если эти цифровые коды нв совпадают, что соответствует, отклонению скорости сварки от нор- , 40 мального значения, срабатывает компаратор .90 или 91, в зависимости от того, происходит ли опережение или отставание скорости сварки от нормативного значения,которые вырабаты вают сигнал ошибки по скорости сварки. Это разрешает прохождение секундных импульсов с генератора 117 в канал 122, в котором происходит подсчет и индикация числа ошибок по ско Фрости ведения сварочного процесса.После подключения последнего термоэлемента 44 к входу 72 на выходе 62 регистра 59 вырабатывается сигнал, который производит сброс состояния 55 счетчика .75, разряжает на земляную шину конденсатор с помощью транзис. тора, детектора 100, а также записы 13 12вает логическую единицу в первый раз"ряд регистра 59,В дальнейшем процесс определенияцифрового кода текущего местоположения имитатора 2 на поверхности объекта 42, а также определения аналогового сигнала и теплосодержания сварочной ванны повторяется в описаннойпоследовательности.При заполнений всех разрядов счетчика 76 (логические единицы на всехего выходах) срабатывает элемент 89,выходной сигнал которого запрещаетпрохождение сигналов на входы регистра 59, счетчиков 75 и 76, что свидетельствует о завершении сварочногопроцесса и достижении сварщиком конца имитируемой разделки кромок моделируемого объекта сварки.Блок 50 работает следующим образом,Аналоговый сигнал текущей величины теплосодержанця сварочной ванныпоступает на вход 110. Этот сигналзапоминается элементом 104, запоминание которого производится в момент поступления управляющего сигнала на вход 111, который является одновременно управляющим входом элемента 104, с выхода узла 70.Аналоговый сигнал текущего значения теплосодержания сварочной ванныпоступает на входы компараторов 105и 106, которые вырабатывают сигналыошибки по тепловому режиму сварочнойванны, если величина теплосодержаниясварочной ванны отличается от нормативного значения, Сигнал ошибки потепловому режиму сварочной ванны свыхода 16 поступает на вход 22 блока6, где разрушает прохождение секундных импульсов с выхода генератора117 в канал 121, в котором производится подсчет и индикация ошибок потепловому режиму сварочной ванны.Осуществляя симуляционные движения концом имитатора 2 над поверхностью блока 3, сварщик с помощью дугового разряда наносит на поверхности блока 3 траекторию движения конца имитатора 2 на имитируемой разделке кромок. По оставшемуся следу можно судить насколько профессиональными и правильными были тактильные действия сварщика в процессе проведения сеанса сварки, что является документальной регистрацией результата этого сварочного процесса, При проведении повторного сеанса сварки оставшийся след можно убрать, например, при помощи наждачной бумаги.На индикаторах 133 визуально ото бражается число допущенных ошибок. Если время нахождения в ошибке того 40 45 50 13 13023времени сварочного процесса без ошибок,При ведении сварочного процесса систочника 1 на вход2 блока б поступаетаналоговый сигнал текущего значениядлины дугового промежутка, Этот сигнал поступает на вход формирователя127 для управления приводом имитацииплавления сварочного электрода и управляет скоростью имитации плавления 10электрода в зависимости от текущейдлины дугового промежутка. При этом,чем больше длина дугового промежутка,тем с меньшей скоростью происходитимитация плавления сварочного электорода, При обрыве дуги и приваре имитатора сварочного, электрода к поверх -ности имитируемого объекта сваркиимитация плавления. сварочного электрода не осуществляется. 20Если сварщик не нарушает основныхпараметров сварочного процесса, тона головные телефоны шлема блока 4поступает шумоподобный сигнал нормального сварочного процесса с выхода 26 генератора 128, При проведениианомального сварочного процесса генератор 128 кроме шумоподобнРго сигнала сварки .вырабатывает целую сериютональных посылок различной частоты, 30которые являются звуковыми сигналамитревоги по основнымпараметрам сварочного процесса и также поступаютна головные телефоны шлема блока 4,Эти сигналы являются звуковыми сигналами безынерционной обратной связик сваршику по правильности поддержания этих параметров. 13 14или иного параметра сварочного процесса составляет менее одной секунды, то такая ошибка считается кратковременной и не фиксируется счетчиками 131, если же гораздо больше, то на счетчики 131 через каждую секунду потупают импульсы, фиксирующие время нахождения того или иного сварочного параметра в ошибочном состоянии, По показаниям индикаторов 133 и записанной траектории движения конца имитатора сварочного электрода можно судить о качестве проводимого сварочного процесса. При достижении сварщиком хороших психомоторных навыков правильного ведения сварочного процесса при установленных начальных условиях допуски по основным контролируемым параметрам сварочного просцесса могут быть уменьшены и процесс обучения может быть повторен при более сложных начальных условиях,Таким образом, предлагаемый тренажер обеспечивает выработку правильныхпсихомоторных навыков у обучаемогосварщика по поддержанию нормативныхдлины,цугового промежутка, угла наклона имитатора сварочного электрода,скорости ведения сварочного процессаи теплосодержания сварочной ванныпри работе с реальной сварочной дугой,Формула и з о б р е т е н и я1. Тренажер сварщика, содержащий имитатор сварочного электрода, информационный вход которого соединен с первым выходом сварочного источника питания, второй выход которого подключен к входу блока моделирования объекта сварки, и блок предъявления учетной информации, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения дизактических возможностей тренажера, в него введены блоки контроля скорости сварки угловых параметров электрода, температурных параметров и длины дуги, формирователь импульсов, два пороговых элемента, генератор импульсов синхронизации. переключатель, генератор импульсов зву-,ковой частоты, блок счетчиков и элемент И, входы которого соединены соответственно с выходами блоков контроля длины дуги, угловых параметров электрода и температурных параметрови выходом сигнала ошибки блока конт 1302313 16роля скорости сварки, подключенными к соответствующим входам генератора импульсов звуковой частоты и к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам блока счетчиков соответственно выход генератора синхроимпульсов соединен с входом переключателя, выход котороГо подключен к управляющему входу блока счетчиков, пятый, шестой и седьмой инфор- Ю мационный входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго пороговых элементов и элемента И, вход блока предъявления учетной информации соединен с выходом гене ратора импульсов звуковой частоты, управляющий вход имитатора сварочного электрода подключен к выходу формирователя импульсов, вход которого соединен с третьим выходом сварочного ис точника питания, подключенным к входам первого и второго пороговых элементов и блока контроля длины дуги, информационный и управляющий входы блока контроля температурных пара метров соединены с соответствующими выходами блока контроля скорости сварки.2. Тренажер по п.1, о т л и ч а ю- щ и й с я. тем, что в нем блок конт роля скорости сварки содержит первый генератор, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу первого переключателя и первому входу 35 второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, установочный вход которого соединен с выходом переполнения первого регистра, подключенным к первому 40 входу узла сравнения, второй вход которого соединен с выходами ключей, первые входы которых подключены к соответствующим информационным выходам первого регистра, а вторые вхо ды - к выходам соответствующих термоэлементов, информационный вход первого регистра соединен с выходом первого переключателя, информационный выход узла сравнения является со ответствующим выходом блока, управляющий выход - является соответствующим выходом блока и подключен к второму входу второго элемента И и разрешающему входу второго регистра, ,55 информационные входы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, а выходы - с соответствующими входами первого цифроаналогового преобразователя, выходкоторого соединен с первыми входамипервого и второго компараторов, вторые входы которых подключены к выходу второго .цифроаналогового преобразователя, а выходы - соответственнок первому и второму входам элементаИЛИ, выход которого является выходомсигнала ошибки блока, второй входпервого элемента И соединен с выходомэлемента И-НЕ, входы которого подключены к соответствующим выходам второго счетчика, соединеНным с соответствующими входами второго цифроаналогового преобразователя, вход второго счетчика подключен к вьжоду третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ,а второй вход - с выходом второгопереключателя, вход которого подключен к выходу второго генератора.3. Тренажер по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, блок контролядлины дуги содержит два делителя напряжения, выходы которых соединенысоответственно с первыми входами первого и второго компараторов, вторыевходы которого являются входом блока,а выходы подключены соответственнок первому и второму входам элементаИТ 1 И, выход которого является выходомблока,4. Тренажер по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок контроля температурных параметров содержит элемент памяти, управляющий и информационный входы которого являются соответствующими входами блока, а первыйи второй выходы которого подключенысоответственно к первым входам первого и второго компараторов, вторыевходы которых соединены с выходамипервого и второго делителей напряжения, соответственно, а выходы соответственно с первым и вторым входамиэлемента ИЛИ, выход которого являетсявыходом блока,5, Тренажер по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок контроля угловых параметров содержит датчик угла наклона сварочного электрода, выход которого подключен к входу порогового элемента, выход которого является выходом блока.6. Тренажер по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что узел сравнениясодержит компаратор, выход которого

Смотреть

Заявка

4000571, 30.12.1985

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ АН УССР

ПАТОН БОРИС ЕВГЕНЬЕВИЧ, ВАСИЛЬЕВ ВСЕВОЛОД ВИКТОРОВИЧ, БОГДАНОВСКИЙ ВАЛЕНТИН АЛЕКСАНДРОВИЧ, ДАНИЛЯК СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ, ГАВВА ВИКТОР МАРКОВИЧ, РОЙКО ЮРИЙ ПАВЛОВИЧ, НУШКО ВАЛЕРИЙ АНДРЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G09B 19/24

Метки: сварщика, тренажер

Опубликовано: 07.04.1987

Код ссылки

<a href="https://patents.su/14-1302313-trenazher-svarshhika.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Тренажер сварщика</a>

Похожие патенты