Автоматизированная система управления качеством сварки

,721819 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. 6 Ъаударотеенный комитет СССР до делам изобретений и атирытийДата опубликования описания 17.03.80 Р. А. Аллик, В, К, Успенский, Е. И. Медяник и М. С. Моркель(54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ СВАРКИИзобретение относится к технике автоматического управления и предназначенодля использования при автоматизации сварочных производств в машиностроении, судостроении и в других отраслях народного хозяйства.Известна система контроля качествасварки с использованием рентгеноскопической установки на базе рентгеновскогоаппарата РУП-50-5 и усилителяУРИ 11, Сварной шов рассматриваеттвся в молекулярную телелупу, дефектныйучасток шва фотографируется.Недостатком такой системы являетсяее малая автоматизация и недостаточнаяоперативность контроля, а также трудности наблюдения оператором сварных швовчерез оптическую систему,Известна рентгенотелевизионная установка 2, которая содержит датчики параметров сварки, пульт управления, блоки управления сварочными аппаратами,видеоконтрольное устройство, блок обработки информации и блок автоматического 2управления, В установке может осуществляться оперативный контроль и управление текущими значениями параметров сварки. Эта установка наиболее близка к предлагаемой системе,Недостатком ее является относительноневысокая точность производимого контроля с чувствительностью 3% по ГОСТ,7512-69, Это связано с наличием в цепиконтроля аппаратуры видеоконтрольногоустройства, в связи с чем чувствительность повышается на 1-1,5% и достигает 370.Белью изобретения является повышениеточности системы,Бель достигается тем, что в устройстве, содержащем пульт управления, подсоединенный входом и выходом соответственно к выходам и входам блоков управления сварочными аппаратами, датчикипараметров сварки, выходы которых под-ключены к первому входу вычислительного устройства, соединенного первым вьтходом со входом устройства регистрации,3 72 181вторым выходом - с одним из входов блоков управления сварочными аппаратами, ятретьим выходом и вторым входом - ксоответствующим входу и выходу пультауправления, вычислительноеустройствосодержит первый блок памяти, блок управления и последовательно соединенные переключатель, шифратор, блок сравнения,блок оценки, формирователь причин брака, второй блок памяти, формирователь упОравляюц 1 их воздействий и коммутатор, ковторому входу которого подключен первыйвыход блока управления, соединенный вторым, третьим и четвертым выходами соответственно с первым входолл переключателя, первым входом первого блока памяти и вторым входом блока оценки, второйвыход которого подключен к первому входу блока управления, подклкчецпого пятымвыходом ко второму входу второго блокапамяти, второй вход первого блока паляти соединен со вторым выходом формирователя причин брака, а выход - со вторымвходом блока сравнения, причем вторыевходы переключателя являются первымвходом устройства, третий вход и второйвыход второго блока памяти - третьимвыходом и вторым входом устройства, выход коммутатора - вторым выходом устройства, а выход блока оценки - первымвыходом устройства.Сущность изобретения поясняется чертеком, где представлена функциональнаясхема предлагаемой системы, содержащая источник излучения 1, свариваемыйобразец 2, сварочную головку 3, источникпитания 4 сварочного аппарата, блок управления 5 сварочным аппаратом, датчикпараметров сварки 6, пульт управления 7,устройство регистрации 8 и вычислитель- (Оное устройство 9, состоящее из блока управления 10, переключателя 11, шифратора 12, блока сравнения 13, блока оценки 14, формирователя причин брака 15,второго блока памяти 16, формирователяуправляющих воздействий 17, коммутатора 18 и первого блока памяти 19,Шифратор 12 преобразует входные сигналы в коды, удобные для использования в устройстве 9. Блок сравнения 13 предназначен для определения совпадения шифров изображения конкретного сварного паза с шифрами дефектных сварных швов, данные о которых статистически обработаны и накоплены в блоке 19 В блоке оценки 14 определяется балльность шва, а формирователь 15 предназначен для отбора шифров дефектных швов и причин, вызыС)вающих эти дефекты с целью пополнениядонных в блоках 19 и 16, я также длявыработки сигнала о наличии и характередефекта контролируемого сварного шва,для передачи его в формирователь управляюших воздействий 17, Коммутатор 18обеспечивает выдачу управляюших сигналов, вырабатываемых в формирователе 17,по назначению, Блок 10 предназначен дляорганизации работы переключателя 11,коммутатора 18, блока 14, блоков 19 и16 и функционирования всего устройства,Управление самим блоком 10 производится по сигналам из блока оценки 14.Работа автоматизированной системыуправл(5 ция качеством сварки происходитследуюшим образом,Под воздействием получения источника1 рентгеновское изображение в датчикепараметров сварки 6 преобразуется в видимое и передается в устройство 9, гдес помощью переключателя 11 совокупностьсигналов, хаоактеризуюшая конкретныйсварной шов, подается в шифратор 12 идалее в блок 13, Шифр конкретного шваи результат сравнения поступают в блок14, где определяется балльцость сваркии вырабатываются управляющие сигналыдля блока 10. Из блока 14 управляющиесигналы поступают в блок управления 10,полная характеристика сварного шва - вустройство 8,При наличии дефекта эта характеристика поступает такие В формировйт(,-ль 15,откуда выдаются в блоки 19 ч 16 шифры дефектных сварных швов и причины ихвозникновения, где оцц статистически обрабатываются и пазвяэева 10 т ини корвектируют шифры дефектных сварных швов ипричины их возникновения. Сигнал о наличии и причине дефекта поступает в формирователь управляюших воздействий 17и далее через коммутатор 18 на конкретный блок управления сварочным аппаратом 5,С пульта 7 на основе информации, получаемой от блоков 5, из устройства 9выдаются упрявляюшие сигналы ня блоки5 и в устройство 9,Предлагаемая система обеспечиваетповышение качества изготовления ответственных сварных швов за счет оперативного контроля и управления параметрамисварки и технологическими факторами,снижсцие брака с 4-х тысяч сварныхшвов в год до 0,6-1 тысяч швов в гоп;сокращение временных затрат ця контрольи оценку качества сварных пвов; сокряшение числа рабочих: вместо 5-8 рабочих, г. Ужгород, уп. Проектна Г "Г 3 а ил наг 5 72 18 на контроле, 20-25 роверщнц на опредепении балльности - в предлагаемой автоматизированной системе управления этими операциями управляет лищь 1-2 оператора и не более 3-4 рабочих, напаживяюших и обслуживающих систему,формула изобретенияАвтоматизировання система управления качеством сварки, содержащая пульт упрявпения, подсоединенный Входом и выходом соответственно к выходам и входам блоков управления сварочными аппаратами, датчики параметров сварки, выходы которых подключены к первому входу вычислительного устройства, соединенного первым выходом со входом устройства регистрации, вторым выходом - с одним из входов блоков управления сварочными аппаратами, а третьим и вторым входом - к соответствующим входу и выходу пульта управления, о т л и ч а ю щ в я с я тем, что, с целью повышения точности системы, вычислительное устройство содержит первый блок памяти, блок управления и поспедо 25 вательно соединенные переключатель, шифратор, блок сравнения, блок оценки, формирователь причин брака, второй блок памяти, формирователь управляющих воздействий и коммутатор, ко второму входу кото 19 6рого подключен первый выход блока управления, соединенный вторым, третьими четвертым выходами соответственнос первым входом переключателя, первыллвходом блока памчти и вторым входомблока оценки, второй выход которого подключен к первому входу блока управления,подключенного пятым выходом ко второму входу второго блока памяти, второйвход первого блока памяти соединен совторым выходом формирователя причинбрака, а выход - со вторым входом блокасравнения, причем вторые входы переключателя являются первым входом устройства, третий вход и второй выход второгобпока памяти - третьим выходом и вторым входом устройства, выход коммутатора - вторил выходом устройства, а выходблока оценки - первым выходом устройстВа,Источники инфордлации,принятые во внимание при экспертизе1. Токманов В, С. Контроль качества сварных швов труб на установках сусилителями рентгеновского изображения.МГОСИНТИ, 1965, 65-1918/21,2, "Сварочное производство" % 4,1975, с, 51.