Устройство для направления электрода по стыку свариваемых деталей

(19) 111) 3 К 9/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ССРЫТИИ САНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ 670966708/25-27.10 84. БюлГ.Тупиков,имов и В.В,П1.791.5(08Авторское9, кл. В 23 импульсов ательно с 3592634/25-2 р, первыиатор - с входа подачи 37Г.Грибко севалов вторые входыыходами форапряжений. видетельство СССРК 9/ 10, 1979 ирователеи задающих и(54) (57) 1. У ЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОД ,ДЕТАЛЕЙ по ав ч а ю щ е е с повыщения кач ний, оно допол тельно третьи вателе гулиру ток свя тегратором,умя суммато за ни лям ющихиво уемымри это х(61) 8 (21) 3 (22) 2 (46) 0 (72) Н А.Н,Ак (53) 6 (56) 1 Ф 8567 (прото ТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВА ПО СТЫКУ СВАРИВАЕМЫХ.св, Р 856709, о т л ия тем, что, с цельюства сварных соединенительно снабженопервым усилителем,ами, двумя формироватенапряжений и регулим подачи электрода,интегратора связан с выходом формирователя а выход через последо диненные первый сумма усилитель и второй су дом регулируемого при электродной проволоки сумматоров связаны с 2. Устройство по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем,что оно дополнивснабжено вторым усилителем,м сумматором, третьим формиром задающего напряжения и реемым источником сварочногоа, причем вход второго усилителязан с выходом первого сумматора, а его выход через третий сумматор свян с входом регулируемого источка сварочного тока, второй вход сумматора связан с третьим формирователем задающего напряжения.1 О В устройство дополнительно введе ны второй усилитель, третий сумматор, третий формирователь задающего напряжения и регулируемый источник сварочного тока, причем вход второго усилителя связан с выходом первого суммато ра, а его выход через третий сумматор связан с входом регулируемого источника сварочного тока, второй вход сумИзобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к устройствам для автоматического направления электрода по стыкусеариваемых деталей, 5По основному авт.св. 11 Р 856709известно устройство, содержаЩее привод перемещения сварочной головки,датчик стыка, формирователь импульсов, элемент сравнения, генератортактовых импульсов, стробгенератор,два триггера, двухвходовой и трехвходовой элемент И, элемент ИЛИ, делитель на два, буферный регистр, регистр сдвига и схему управления приводом перемещения 1,Недостатком известного устройстваявляется снижение качества сварныхсоединений при изменении ширины зазора, который нередко сильно отличается от расчетного, а энергетическиепараметры режима (ток и напряжениесварки) обычно поддерживаются постоянными в соответствии с расчетнымзазором, но с таким запасом; чтобы 25при наибольшем фактическом зазореобеспечить необходимый провар кромок.Это приводит к увеличению ширинышва, излишнему перегреву и деформациям, изменению термического циклаи условий кристаллизации металла шва.Цель изобретения - повышение качества сварных соединений.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для направления35электрода по стыку свариваемых деталей дополнительно введены интегратор, усилитель, два сумматора, дваформирователя задающих напряженийи регулируемый привод подачи электрода, при этом вход интегратора связанс выходом формирователя импульсов,а выход через последовательно соединенные первый сумматор, усилитель ивторой сумматор - с входом регули 45руемого привода подачи электродной про,волоки, вторые входы сумматоров связаны с выходами формирователей задающих напряжений. матора связан с третьим формирователем задающего напряжения.На чертеже приведена функциональн"я схема предлагаемого устройства,Устройство состоит из излучателя 1, формирующего световой поток 2, попадающий в зону стыка свариваемых деталей 3, сканирующий поперек стыка фотодатчика 4 положения стыка, Формирователя 5 импульса стыка, стробгенератора 6, первогои второго 8 триггеров, трехвходового 9 и двухвходового 10 элементов И, генератора 11 тактовых импульсов, делителя 12 на два, элемента ИЛИ 13, регистра 14 сдвига, буферного регистра 15 и схемы 16 сравнения, подсоединенной к схеме 17 управления приводом 18 перемещения сварочной голов,ки 19, интегратора 20, первого сумматора 21, первого усилителя 22, вто,рого сумматора 23 регулируемого привода 24 подачи электрода, второго усилителя 25, третьего сумматора 26 и регулируемого источника 27 сварочного тока.Устройство работает следующим образом. Световой поток, созданный излучателем 1, попадает на сканирующий поперек стыка фотодатчика 4, на выходе которого вырабатывается сигнал,пропорциональный коэффициенту отражения поверхности свариваемых деталей 3, В формирователе 5 импульса стыка сигнал с выхода видеоусилителя преобразуется в импульс прямоугольной формы, 1 ричем его длительность пропорциональна ширине зазора между свариваемыми кромками. Импульсом стробгеяератора 6 первый триггер 7 устанавливается в единичное состояние и сигналы с генератора 11.тактовых импульсов через трехвходовой элемент И 9 и элемент ИЛИ 13 проходят в регистр 14 сдвига. При появлении импульса стыка второй триггер 8 устанавливается в единичное состояние и его выход закрывает элемент И 9. Сигналы с генератора тактовых импульсов проходят в этом случае через двухвходовой элемент И 10, делитель 12 на два и элемент ИЛИ 13 на вход регистра сдвига, причем количество их пропорционально половине длительности импульса стыка, В момент окон- чания импульса стыка триггеры устана.вливаются в нулевое состояниеи сигналы с генератора 11 тактовых импульсов не проходят в регистр 14 сдвига. Таким образом, в регистре 14 сдвига записывается информация о положении осевой линии стыка.В буферном регистре 15 записывается информация о положении центра сканирования. В схеме 16 сравнения определяется сигнал рассогласования, пропорциональный величине отклонения 1 О оси стыка от положения центра сканирования, который подается на схему 17 управления шаговым приводом 18 перемещения сварочной головки 19, устанавливая последнюю точно посередине 15 стыка свариваемых кромок. Сигналом стробгенератора 6 регистр 14 сдвига устанавливается в нулевое состояние для записи информации в следующем полупериоде сканирования и т.д. 20В интеграторе 20 формируется сигнал, пропорциональный ширине зазора, Установка интегратора в нулевое сос-тояние осуществляется передним фронтом импульса стыка. В сумматоре 25 21 происходит сравнение заданного значенияширины зазора Ь с действительным, разность сигналов пЬдается на усилитель 22. В сумматоре 23 осуществляется коррекция скорости подачиЗ 0 электрода по зависимостиЭ Э.З.Эгде величинаЮможет быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от действительной ширины зазора. В соответствии с.изменением зазора будет изменяться скорость подачи электрода.В усилителе 25; коэффициент уси 40 ления которого равен 1н 0 м1намопределяется величина, на которуюнадо скорректировать значение тока 45 сварки в соответствии с действительной шириной зазора, В сумматоре 26 осуществляется коррекция задания по току сварки на 4 3 , В соответствии с этим, значение тока на выходе источника 27 питания корректируется .в зависимости от ширины зазора.Таким образом, устройство для автоматического направления электрода по стыку свариваемых деталей позволя" ет не только с высокой точностьювести сварочную горелку по стыку, но и осуществлять коррекцию параметров сварочного процесса таких, как скорость подачи электрода и ток сварки в зависимости от ширины зазора. Это обеспечивает постоянство провара, коэффициента. формы шва, стабилизацию условий кристаллизации, прочностных и эксплуатационных характеристик.В качестве базового образца выбран сварочный робот модели 111 А, имеющий систему программного управления ведением электрода по стыку. Недостатком этого робота является то, что управление перемещением сварочной горелки осуществляется по жесткой программе, которая готовится до начала сварки без учета реального положения, каждого нового свариваемого изделия. При неточной установке и фиксации свариваемых деталей изменение про= странственного положения стыка приводит к неточному ведению сварочной горелки по стыку. Предлагаемое устройство позволяет автоматически направить сварочную горелку по стыку независимо от .конфигурации шва и точности сборки свариваемых деталей, что позволяет снизить требование к точности обработки кромок и уменьшить время, необходимое для проведения нодготовительных операций для сварки деталей.оставитель Б,Покровскийехред Л.Микеш Корректор В,Синицкая Редактор Б.Яцол Закаэ 11/9 Подпис ТиражВБИИПИ Государств во делам изобрете 113035, Москва Б СС нного комитеий и открытии35, Раушская Филиал 1 ШП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, ч