Устройство для автоматического управления процессом сварки

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИЕСПУБЛИК О 6 19 К 9/12 51) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЙАВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР И" 508352, кл. В 23 К 9/10, 1974.Авторское свидетельство СССР У 432290, кл . В 23 К 9/10, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВАРКЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к автоматизации сварочных процессов, и может быть ис1пользовано при сварке иэделий сложно го лпофиля. Устройство содержит привод поворота изделия, приводы перемещения электрода относительно осей Х и У, Заданная скорость сварки отрабатывается взаимосвязанной работой приводов вращения иэделия и перемещения электрода относительно оси Х. Привоц перемещения электрода относительно оси У работает по сигналу автоматического регулятора напряжения дуги. Взаимосвязанная работа приводов, обеспечивающая горизонтальное положение сварочной ванны без использования датчика угла наклона, обеспечивается двумя блоками умножения, двумя сумматорами, нуль-органом и схемой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 2 ил.11 зобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может бкггь использовано при автоматической спарке поворотных изделий сложного, о филя .511 елью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет исключения датчика углового положения сварочной ванны.На фиг,1 дана схема взаимного перемещения электрода и изделия; на фиг.2 - структурная блок-схема устройства.Устройство содержит последователь но соединенные блок 1 автоматического регулирования напряжения дуги (АРНД), привод 2 перемещения электрода относительно оси У, блок 3 умно- женин, сумматор 4, привод 5 перемеще ния электрода относительно оси Х, блок 6 умножения, сумматор 7, нуль- орган 8, схему ИСКЛЮЧАКВЕЕ ИЛИ 9, привод 10 вращения, выход котброго подключен к второму входу блока 3 умножения, задатчик 11 скорости сварки, выход которого подключен к второму входу сумматора 4 и второму входу схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9. Второй вход блока 6 умножения подключен к выходу привода 10 вращения, второй вход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 соединен с выходом задатчика 1 1 скорости сварки, второй вход сумматора 7 связан с вторым выходом привода 2 перемещения электрода относительно оси У.35 Блок 1 АРНД выполнен н виде датчика и задатчика напряжения дуги, подключенных к входам дифференциального усилителя. Привод 2 содержит датчики перемещения и .скорости по оси У и имеет два соответствующих выхода. Привод 5 перемещения электрода относительно оси Х, следящий по скорости, содержит датчик скорости и перемеще 45 ния по оси Х. Привод 10 вращения .содержит датчик частоты вращения.Устройство работает следующим образом.В задатчике 11 скорости сварки устанавливают требуемые величину и направление скорости сварки Ч , после чего зажигают дугу, Система стабилизации длины дуги по напряжению, состоящая из блока 1 АРНД и привода 2 перемещения электрода относительно оси У, осуществляет регулирование вертикального положения электрода относительно поверхности свариваемого изделия, Так как в исходном состоянии скорость вращения изделия 6 равна нулю, то электрод начинает движение со скоростью Ч = Ч, относительно изделия, В процессе движения электрода относительно оси Х вследствие наличия кривизны профиля свариваемого изделия изменяются скорость вертикального перемещения электрода Ч и угол наклона электрода к поверхности, При угле наклона электрода коповерхности 90 при произвольной кривизне поверхности Ч - й Х = О, наличие сигнала Ч - Я ХО свидетельст вует о том, что электрод идет в гоРу Ч - ЯУ ( 0 - "на спук" Знак перемещения электрода относительно контура определяег направления вращения И изделия, Пусть при обходе контура по часовой стрелке Ч ) О, а положительное направление вращения 2 0 - против часовой стрелки, знаку + соответствует сигнал "1, знаку- сигнал 0". При этом сигналы на входах и выходе схемы ИСКЛЮЧАЮ 1 цЕЕ ИЛИ 9 равны "1" при неравенстве входных сигналов и "0" при их равенстве.Выходной сигнал схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 поступает на вход управления реверсом коммутатора шагового двигателя привода 10 вращения, Привод 10 отрабатывает возмущение по углу наклона. В процессе отработки приводом 10 возмущения по углу наклона электрода и приводом 2 - возмущения по длине дуги в блоке 3 умножения производится вычисление сигнала я У, который поступает на вход сумматора 4, где определяется величина (Ч, - ЯУ), которая является величиной задания по скорости для привода 5 перемещения относительно оси Х. В процессе отработки задания по скорости приводом 5 перемещения относительно оси Х датчиком перемещения измеряется величина перемещения электрода по оси Х, которая используется в блоке 6 умножения для вычисления составляющей скорости аХ, Одновременно в сумматоре 7 вычисляется составляющая скорости вертикального перемещения электрода (Ч - аХ), определяющая наличие отклонения электрода от нормали к поверхности. Выходной сигнал сумматора 7 поступает на вход нуль-органа 8, выходной сигнал котО- рого соьместно с сигналом направления скорости сварки (положительное нап3 14302 равление по часовой стрелке соответствует "1") определяет состояние схемы ИСКЛЮЧИОЩЕЕ ИЛИ 9, выходной сигнал которой управляет реверсом шагового двигателя посредством комму 5 татора (отработка производится с заданной скоростью, определяемой частотой генератора импульсов, поступающих на коммутатор привода 10).10Таким образом, в процессе сварки производится стабилизация скорости сварки, длины дуги и угла наклона электрода к поверхности во всем ди апазоне изменения координаты Х, что позволяет расширить функциональные возможности устройства и повысить качество сварки без применения дополнительных датчиков угла наклона элект- О рода к поверхности.Формула из обретенияУстройство для автоматического уп равления процессом сварки, содержащее последовательно соединенные блок автоматического управления напряжения дуги, привод перемещения электрода относительно оси У, первый блок умножения, первый сумматор и пригон перемещения электрода относительно оси Х,задатчик скорости сварки, подключенный к второму входу первого сумматора, привод вращения изделия, подключенный к второму входу первого блокаумножения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности работы устройства эа счет исключе -ния датчика углового положения сварочной ванны, устройство дополнительно снабжено вторым блоком умножения,вторым сумматором, нуль-органом, схемой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом пходьвторого блока умножения связаны свыходами привода вращения иэделияи привода перемещения электрода относительно оси Х, входы второго сумматора связаны с вторым выходом приводаперемещения электрода относительнооси У и выходом второго блока умножения, а выход через нуль-орган связанс первым входом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, второй вход которой подключенк выходу задатчика скорости сварки,а вьжод - к входу привода вращенияизделия.1430206 ова Корректор В.Романен оставитель В.Гехред М.Дидык Редактор И.Рыбченк пис СР П акаэ 5181/1 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, у . рл П оектнаяЭ Тираж 922 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 13035, Москва, Ж, Раушкомитета Си открытий ская наб.,