Устройство для регулирования величины осадки при сварке трением

(51)4 В 23 К 20/12 ГОСУД ЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ ИСАНИЕи)с ТОР ОМУ СВИД АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА-, НИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОСАДКИ ПРИ СВАРКЕ ТРЕНИЕМ, содержащее блок преобразования, в 1 сотором с возможностью осевого перемещения установлен подпружиненный шток, и механизм блокировки штока с приводом осадки сварочной машины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного /соединения путем повышения точности регули 801183331 рования, механизм блокировки штока с приво. дом осадки сварочной машины снабжен подпружиненным плавающим в направлявицих захватным органом, состоящим из двух рычагов, контактирующих через демпфирующее звено с приводом осадки, блок преобразования выполнен на последовательно соединенных измери. тельных преобразователях, коммутаторе, узле запоминания, узле вычитания, ключе, комнара-: торе, бл.ке управления и на узле задания величины осадки, а подпружиненный шток через зубчатую передачу связан с осью потенциометра, включенного к входам измерительного преобразователя, при этом выход последнего соединен также с вторым входом узла вычитания, второй вход компаратора соединен с узлом задания осадки; а первый и второй выход ды блока управления соединены соответственно с управляющим входом коммутатора и управляющим входом ключа.Ф2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е- е е с я тем, что рабочий контур захватных рычагов выполнен с зазорами, соизмеримыми с величиной отклонения штока.1 1183Изобретение относится к сварочному произ. водству,и может быть использовано в инстру. ментальнойд, станкостроительной, автомобилестроительной, тракторостроительной и других отраслях промьдшленйости при изготовлении деталей и узлов методом сварки трением.Цель изобретения - повышение качествасварного соединения путем повышения точности регулирования.На дриг. 1 изображено устройство для ре. 10 гулирования величины осадки при сварке трением; общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг, 3 - разрез ц.Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. ; на15 фиг, 5 - структурная схема блока преобразования.Устройство состоит из блока 1 преобразований, содержащего корпус 2, подпружиненный шток 3, связанный через зубчатую передачу 4 с осью потенциометра 5, включенного в цепь обратной связи измерительного преоб. разователя (сопротивление Рх, фиг. 5), и ме. анизма б блокировки штока, состоящего из подпружиненного плавающего в направляющих 7 захватного органа 8, который содер. жит два рычага 9 и 10, синхронно приводимых25 в положение захвата при помощи привода 11 блокировки (толкающего электромагнита), контактирующего с рычагами через дел.пфирующее звено 12.Структурная схема блока преобразования (фиг, 5) состоит из измерительного преобразоь вателя 13, в цепь обратной связи которого включен потенциометр Рх, коммутатора 14, узла 15 запоминания, узла 16 вьднитания, клда. ча 17, компаратора 18, блока 19 управления 35 работой, блока 20 управлениямаддиной сварки трением, узла 21 задания величины осадки.Устройство работает следующим образом.Во время подачи свариваемой детали в зону сварки механизм 6 блокировки штока, 40 установленный на приводе, перемещается вместе с ним и в дальнейшем раскрытыми захватнымп рычагами 9 и 10 наезжает паподпружиненный шток 3 блока 1 преобразования, установленного на неподвижной части сварочной 45 машины,В момент соприкосновения торцов свариваемых деталей с блока управления машины сварки трением подается сигнал на привод 11 блокировки штока (толкающий электромагнит)50 который через демпфирующее звено 12 сводит рычаги 9 и 10, в результате чего происходит блокировка подпружиненного штока 3 с приво дом подачи заготовки, Таким образом фикси. руется начало процесса сварки. В дальнейшем 55 в течение нагрева и проковки (притирки) зах-, ватный орган 8 "ведет" подпружиненный шток синхронно процессу. 331 2 Отклонения оси штока 3 относительно цент.ра рабочего контура захватных рычагов 9 и10, вызванные возможными люфтами в направляющих привода подачи сварочной машинынесущим механизмом б блокировки штока,компенсируются за счет плавающей посадкизахватного органа 8 в направлядощих 7 и за.зоров рабочего контура рычагов 9 и 10 (контура охвата штока),В течение сварки шток, ведомый захватныморганом,8, через зубчатую передачу 4 вращаетось потенциометра 5, (Кх, фиг. 5), Включениепотенциометра в цель обратной связи измери.тельного преобразователя обеспечивает линейную зависимость выходного сигнала (Ц, )вдх.от положения штока, До начала сварки ключ17 закрыт, напряжение на первом входе:компаратора равно нулю, На второй еговход подается напряжение, пропорциональноевеличине требуемой осадки с узла 21 заданиявеличины осадки. Узел 15 запоминания, рабо.та которого через коммутатор управляетсяблоком управления, приводится в исходноесостояние (обнуляется), При получении с блока 20 управления машиной сваркитрением сигнала "Начало сварки" блок 19управления формирует команды, по которымузлом 15 запоминается напряжение погрешнооти положения штока, включающей в себяпогрешность установки штока возвратнойпружиной в исходное состояние, погрешность,вносимая дрейфом нуля измерительного преобразователя, а также погрешностькотораяможет появиться в результате сдвига штокас исходного положения в момент захватаего рычагами захватного органа. При этомоткрывается ключ 17,В течение процесса сварки узлом вычитания реализуется функциягде дд - напряжение, пропорциональноеХположению штока отноеительно осипотенциометра;( - напряжение суммарной погрешносоНа компараторе 18 сравниваются напряжения От е (с узла 21 задания) и И,(сузла вычитания) и при их равенстве, т. е.в случае выполнения условия О,фб.: Целыхили учитывая выражение (1)треб -"р -( (2)блоком управления формируется команда"Конец нагрева", поступающая на блок управ.ленни машиной сварки. По этому сигналувключается режим, лроковки, в течение которой осуществляется измерение величиныосадки. Окончание цикла измерения опреде3 11 ляется сигналом "Конец сварки", приходящим с устройства управления машиной сварки трением, По этому сигналу блоком управления устройством измерения и регулирования 1 вырабатываются команды, по которым закрывается ключ 17 и обнуляется узел 15 запоминания.В предлагаемом устройстве для регулирования величины осадки при сварке трением по сравнению с известными расширяются функциональные возможности его использо вания, так как наличие блока преобразования, обеспечивающего получение аналогового сигнала, пропорционального величине перемещения, позволяет использовать предлагаемое устройство в системе контроля, автоматизи. рованных системах управления процессом свар. ки трением и других системах, реализующих различные алгоритмы, обработки информации;При этом измерение величины осадки обеспечивается в течение всего,процесса сварки (притирки, нагрева, проколки), т, е. момента захвата штока механизмом блокировки и до окончания сварки, Кроме того, повышается точность измерения величины осадки благодаря тому, что в электрическую схему блока преобразований включены узлы запоминания и вычитания, из которых йервый обеспечивает хранение и процессе сварки напряжения, пропорционального величине погрешности установки исходного положения 83331 4штока, погрешности, определяемой дрейфомнуля измерительного преобоазоват.ля, погреш.ностей, вносимых в результате измерениятемпературными деформациями (нагрев штока,например), а также механическим износомдеталей устройства в результате эксплуатациии погрешности сдвига штока с исходного положения в момент захвата штока рычагамимеханизма блокировки, а узел вычитания10 позволяет.получать на выходе схемы напря.жение, пропорциональное "чистой" величинеосадки, т, е. осадки,без учета суммарнойпогрешности,ЪВ течение нагрева компаратором и блоком, управления обеспечивается сравнение величин реальной осадки и требуемой и вырабатыва-, ется команда "Конец нагрева" при выполненни условия .0 нагр,реюА мои.р ревпо которой блок управления машиной сварки трением включает режим проковки, т. е.предлагаемым устройством помимо измере.ния реализуется функция регулирования,веа 7 чины осадки при сварке трением. Механизм захвата штока обеспечивает измерение осад.ки независимо от величины холостых. МЕремещещй привода, что позволяет задать диапазон измерения осадки оптимальным (О - 20 мм) независимо от длины и типов металла свариваемых образцов и также обеспечивать высокую точность измерения., М. Демчик о Тираж 1085 НИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д;