Устройство управления положением электросварочной горелки относительно стыка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 23 К 9/10 Я ТЕЛЬСТ Д ВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Тульский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОСВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ ОТНОСИТЕЛЬНО СТЫКА57) Изобретение относится к автоматизации сварочных гроцессов, в частности кэлектросварке разделанных и угловых швовв среде защитного газа и под флюсом. Изобретение относится к автоматизациисварочных процессов, а именно к автоматизации электродуговой сварки разделанныхи угловых швов в среде защитного газаи под флюсом, и может найти применениев машиностроении и других областях народного хозяйства.Целью изобретения является повышениефункциональных возможностей устройствапутем реализации многопроходной сваркиразделанных и угловых швов,На чертеже представлена структурнаясхема устройства управления положениемэлектросварочной горелки относительностыка.Устройство содержит датчик 1 величинысварочного тока, подключенный к шунту 2,включенному в цепь тока сварочной дуги, вы-.ход датчика 1 величины сварочного токаподключен к входу полосового фильтра 3,синхронный детектор 4, один из входов которого соединен с выходом полосовогофильтра 3, а другой - с выходом датчика 5 знака отклонения дуги, выход син,80155683 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет многопроходной сварки, Устройство содержит датчик величины сварочного тока, полосовой фильтр, синхронный детектор, датчик знака отклонения дуги, усилитель и привод перемещения электросварочной горе.ъ кн. Дополнительно в устройство введены сумматор, подключенный к усилителю, источник опорного напряжения, подключенный к делителям напряжения, аналоговые ключи делители напряжения, одновибратор, датчики проходов, регистр, устройство останова, связанное с последним выходом регистра. Устройство позволяет вести качественную многопроходную сварку разделанных и угловых швов в среде защитного газа и под флюсом. 1 ил. хронного детектора 4 соединен с входом фильтра 6 нижних частот, выход которого подключен к одному из входов сумматора 7. К другому входу сумматора 7 подключены выходы аналоговых ключей 8 - 13. Выход каждого делителя 14 - 19 напряжения соединен соответственно с одним аналоговым ключом 8 - 13. Датчик 20 проходов подключен к одновибратору 2. Одновибратор 21 подключен к входу регистра 22. Каждый выход регистра 22, кроме последнего, подключен к управляющему входу одного из аналоговых ключей 8 - 13. Последний выход регистра 22 подключен к блоку 23 останова. С электросварочной горелкой 24 связан колебатель 25 дуги и привод 26 перемещения электросварочной горелки поперек стыка. Выход сумматора 7 через усилитель 27 связан с входом привода 26 перемещения электросварочной горелки поперек стыка. Двухполярный источник 28 напряжения связан с входами делителей напряжения 14 - 19. Датчик 20 проходов представляет собой бесконтактный конечный выключатель, взаи 1556836модействующий с подвижной металлической пластиной. В конце каждого прохода сварки металлическая пластина под действием толкателя входит в зону срабатывания бесконтактного конечного выключателя, в результате чего на его выходе появляется сигнал. Этот сигнал приводит к формированию на выходе одновибратора 21 короткого импульса, который изменяет состояние регистра 22.Центральная частота полосового фильтра 3 определяется частотой поперечных колебаний сварочного электрода. Полоса пропускания зависит от нестабильности этих колебаний. Обязательным условием является подавление полосовым фильтром флуктуаций сварочного тока, вызываемых короткими замыканиями дугового промежутка при крупнокапельном переносе металла электрода при сварке в СО. Это условие выполняется путем выбора частоты поперечных колебаний в той частотной области, где флуктуации тока от коротких замыканий проявляются слабо или не проявляются вовсе. Коэффициент передачи полосового фильтра 3 согласовывается с величиной а м плитуды поперечных колебаний электрода.Устройство управления перемещением электросварочной горелки относительно стыка работает следующим образом,Колебатель 25 дуги электросварочной горелки 24 работает непрерывно. Если электросварочная горелка 24 смещена относительно стыка, то на выходе полосового фильтра 3 выделяется гармоническая составляющая сварочного тока, характеризующая его смещение, эта гармоническая составляющая поступает на один из выходов синхронного детектора 4, на другой вход которого подается сигнал от датчика 5 знака отклонения дуги. На выходе синхронного детектора 4 формируется управляющий сигнал, который через фильтр 6 нижних частот, служащий для сглаживания пульсаций, подается на первый вход сумматора 7. На второй вход сумматора 7 подается напряжение смещения, определенное. по величине и по знаку. Величина и знак этого напряжения зависят от того, выход какого ключа 8 - 13 открыт. Это напряжение определяет величину смещения оси колебаний электросварочной горелки 24 от оси шва. Чем больше напряжение, тем больше величина смещения от оси стыка.Открыт или закрыт данный ключ, определяется состоянием выхода регистра 22, на вход которого поступают импульсы от датчика 20 проходов через одновибратор 21, служащий для отделения полезного сигнала от помех. В начальный момент времени все выходы регистра 22, кроме первого, закрыты и на вход сумматора 7 подается напряжение смещения от двухполярного источника 28 напряжения через делитель 8 напряжения и аналоговый ключ 8, 30 35 40 том проходах меньше, чем величина напряжения смещения при первом и втором проходах. При пятом и шестом проходах открыты соответственно аналоговые ключи 12 и 13, через которые на сумматор 7 поступает напряжение смещения, по величине меньшее напряжения смещения при третьем и четвертом проходах. В этом случае величина смещечия оси колебаний электросварочной горелки 24 от оси стыка меньше, чем при предыдущих проходах. При седьмом проходе все аналоговые ключи 8 - 13 закрыты и электросварочная горелка 24 колеблется относительно оси стыка. 45 БО 55 Последний выход регистра 22 подключен к блоку 23 останова, которое отключает устройство управления положением электросварочной горелки. При последующем включении в регистре 22 открыт только первый вход и последовательность сварки повторяется. При необходимости увеличения числа проходов добавляют по два делителя напряжения и аналоговых ключа на каждые два прохода, регистр 22 должен содержать соответствующее число выходов.Таким образом, предлагаемое устройст. во управления положением электросварочной горелки относительно стыка обеспечивает необходимую ширину и глубину шва и, следовательно, позволяет повысить функциональные возможности устройства, особенПри первом проходе величина смещения наибольшая, После первого прохода на вход регистра 22 от датчика 20 проходов поступает импульс, который закрывает первый выход и открывает второй, последний подключен к аналоговому ключу 9, через этот ключ от двухполярного источника 28 напряжения через делитель 15 напряжения поступает напряжение смещения, равное по величине напряжению на выходе делителя 14 напряжения, но имеющее противоположный знак. При первом проходе с выхода сумматора 7 снимается управляющий сигнал, который поступает через усилитель 27 на привод 26 перемещения электросварочной го релки поперек стыка, Этот сигнал служитодновременно для смещения электросварочной горелки 24 к оси колебаний поперек стыка и для смещения этой оси на определенную величину от оси стыка.При втором проходе ось колебаний электросварочной горелки 24 смещается в противоположную сторону на ту же величину от оси стыка. При последующих проходах величина смещения от оси стыка равномерно уменьшается до нуля. При третьем и 25 четвертом проходах открыты соответственноключи 10 и 11, через которые на второй вход сумматора 7 поступают напряжения смещения, причем напряжения по величине одинаковы, а по знаку разные. Величина напряжения смещения при третьем и четверно при больших углах разделки и толщины свариваемых деталей. Формула изобретения Устройство управления положением электросварочной горелки относительно стыка, содержащее колебатель дуги, последовательно включенные датчик величины сварочного тока, полосовой фильтр, синхронный детектор и фильтр нижних частот, причем синхронизирующий вход синхронного детектора связан с выходом датчика знака отклонения дуги, последовательно соединенные усилитель и привод перемещения электросварочной горелки поперек стыка, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональных возможностей устройства путем ре 1556836ализации многопроходной сварки разделанных и угловых швов, устройство дополнительно содержит сумматор, двухполярный источник напряжения, набор делителей напряжения и аналоговых ключей, регистр, блок останова, одновибратор и датчик проходов, причем выход фильтра нижних частот связан с первым входом сумматора, второй вход сумматора связан с выходами аналоговых ключей, а выход - с входом уси 1 О лителя, выход датчика проходов через одновибратор связан с входом регистра, шесть выходов регистра связаны с управляющими входами аналоговых ключей, информационные входы аналоговых ключей через дели 15 тели напряжения связаны с выходами двухполярного источника напряжения, при этом седьмой выход регистра связан с входом блока останова.Составитель В. ПокровскийРедактор Н. Швыдкая Техред ИВерес Корректор С. ЧерниЗаказ 682 Тираж 655 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москв а, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1