Устройство для сварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК 4 1 9 / 1 0;, т. ;АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ в ыой нк тва леб к исчик ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство ССМ 1348106, кл, В 23 К 9/О, 198Патент США Ф 4417128,кп. В 23 К 9/12, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ(57) Изобретейие касается автомтизации сварочного производствачастности устройств слежения заком,и может быть использовано исварке стыков с разделанной кроЦель изобретения - расширение фциональных возможностей устройспутем нормирования амплитуды ко 1Изобретение относится к автоматизации сварочного производства, вчастности к устройствам слеженияза стыком, и может быть использовано при сварке стыков с разделеннойкромкой,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем нормирования амплитудыколебаний электрода в верхней части разделки кромок,На чертеже представлена функциональная схема устройства для сварки.Устройство содержит привод 1 вертикального перемещения электрода,привод 2 горизонтального (поперечного)перемещения электрода; датчик 3напряжения дуги, подключенныйточнику сварочного тока, задат ний электрода в верхней части разделки кромок. Устройство содержитприводы вертикального и горизонтального перемещений электрода, датчики задатчик напряжения дуги, задатчиквысоты подъема электрода по разделке, два разнополярных источника напряжения, коммутатор, .два элемента И, два элемента НЕ, интегратор,элемент задержки, триггер, два компаратора и нуль-орган. Задатчикии элемент задержки обеспечивают регулирование длины дуги, величинуподъема электрода в разделке и амплитуду колебаний электрода. Т,к.отсутствует датчик вертикального перемещения электрода, то последнее неограничено. 1 ил. напряжения дуги, задатчик 5 высоты подъема электрода по разделке, первый компаратор б, первый вход которого связан с выходом задатчика 5 высоты подъема электрода по разделке, второй компаратор 7, подключенный входами к датчику 3 напряжения дуги и задатчику 4 напряжения дуги, трехвходовый элемент И 8, коммутатор 9 с двумя управляющими и двумя информационными входами, интегратор 10, вход которого подключен к выходу коммутатора 9, а выход - к второму входу первого компаратора 6, последовательно соединенные элемент 11 задержки и триггер 12, выход которого подключен к приводу 2 горизонталь" ного перемещения электрода, источники положительного 13 и отрицательноПеред сваркой задают посредством задатчиков 4 и 5 номинальное напряжение дуги и высоту поднятия электрода из глубины разделки при поперечных колебаниях электрода и устанавливают посредством элемента 11 задержки необходимое время задержки, определяющее амплитуду поперечных колебаний электрода. Далее устанавливают триггер 12 в состояние, при котором электрод начинает свое движение по направлению к разделке стыка (к противоположной кромке стыка), а интегратор 10 - в нулевое состояние на выходе. В процессе движения электрода к противоположной кромке электрод опускается в разделку .посредством привода 1 вертикального перемещения, направление вращения которого определяется компаратором 7 по разности сигналов на выходах задатчика 4 напряжения дуги и датчика 3 напряжения дуги. При превьппении напряжением дуги эталонного значения на выходе компаратора 7 появляется единичный сигнал, что приводит к перемещению электрода вниз приводом 1 вертикального перемещения. При этом через элемент НЕ 16 на второй вход двухвходового элемента И 17 подается нулевой сигнал, и, соответственно, на первом управляющем входе коммутатора 9 также формируется нулевой сигнал, закрывающий транзисторный ключ коммутатора 9, отключающий источник 13 положительного напряжения от входа интегратора 10.Так как выходное напряжение интегратора 10 в исходном состоянии - ноль и меньше напряжения задатчика 5, то на выходе компаратора 6 присутствует нулевой сигнал и, соответственно, на первых входах элементов И 8 и 17 присутствуют единичные сигналы, В процессе опускания электрода происходят периодические изменения выходного сигнала компаратора (вследствие скользящего режима работы релейной системы автоматического регулирования, причем большую ,часть времени компаратор находится в единичном состоянии на выходе),При нулевом сигнале на выходе компаратора 7 на втором входе трехвходовдго элемента И 8 присутствует нулевой . сигнал, соответственно, источник 14 отрицательного напряжения отключен от входа интегратора 10 посредстврм второго транзисторного ключа коммутаз 145984го 14 напряжений, подключенные к информационным входам коммутатора 9,первый 15 и второй 16 элементы НЕ,двухвходовый элемент И 17 и нуль-орган 18,5Выход первого компаратора 6 связанс входом элемента 11 задержки и свходом. первого элемента НЕ 15, выходкоторого соединен с первыми входамидвухвходового элемента И 17 и трехвходового элемента И 8. Выход второго компаратора 7 соединен с входомпривода 1 вертикального перемещения,с вторым входом трехвходового элемента И 8 и с входом второго элемента НЕ 16. Вход нуль-органа 18 соединен с выходом интегратора 10, а выход " с третьим входом трехвходовогоэлемента И 8. Выход второго элемента НЕ 16 подключен к второму входудвухвходового элемента И 17, выходкоторого подключен к первому управляющему входу коммутатора 9, второйуправляющий вход которого соединен свыходом трехвходового элемента И 8.Привод 1 вертикального перемещения электрода осуществляет отслеживание контура разделки стыка по вер-.тикали и выполнен в виде привода постоянного тока. Привод 2 горизонтального перемещения электрода выполняет функцию поперечного перемещенияэлектрода относительно разделки ивыполнен также в виде привода постоянного тока. Датчик 3 и задатчик354 напряжения дуги аналоговые.Зэдатчик 5 высоты подъема электрода по разделке выполнен в виде аналогового задатчика напряжения. Компараторы 6 и 7 выполняют функцию "Боль-ше", т.е. при превышении измеряемымнапряжением заданного на выходахкомпараторов формируются сигналылогической единицы, в противном случае на выходах компараторов 6 и 7присутствуют сигналы логического нуля. Коммутатор 9 выполнен в виде двухтранзисторных ключей. Элемент 11 за-держки осуществляет задержку переднего фронта импульса на заданное время, 50Триггер 12 счетный, Источники 13 и14 положительного и отрицательного напряжений выполняют функции задатчиков скорости интегрирования.Интегратор 10 аналоговый и имеет 55сброеовый вход, подключенный к выходу элемента 11 задержки.Устройство работает следующим образом.5 14598тора 9. На втором входе двухвходового элемента И 17 присутствует единичный сигнал, и, соответственно, наего выходе формируется также единич 5ный сигнал, посредством которого источник 13 положительного напряженияподключается к входу интегратора10, На выходе интегратора 10 появляется напряжение, в результате чего 10на выходе нуль-органа 18 появляетсяединичный сигнал, который поступаетна третий вход трехвхоцового элемента И 8. Таким образом, при наличиинекоторого напряжения на выходе 15интегратора 10 элемент И 8 подготовлен для последующего подключения посредством коммутатора 9 к интегратору 10 источника 14 отрицательногонапряжения, при этом в процессе опускания электрода происходит перио-дическое увеличение и уменьшение донуля выходного сигнала интегратора10,После перехода самой глубокой тоики разделки электрод начинает подниматься по разделке стыка, при этомпроисходит увеличение выходного сигнала интегратора 10 так как большуючасть времени в процессе подъемаэлектрода к интегратору 10 подключенисточник положительного напряжения.После достижения выходным сигналоминтегратора 10 заданного уровня минимальный уровень которого определя 35ется уровнем помех и возмущений, амаксимальный - глубиной разделки) навыходе компаратора 6 формируетсяединичный сигнал, который через первый элемент НЕ 15 поступает на пер Овые входы элементов И 8 и 17, отключая посредством коммутатора 9 обаисточника 13 и 14 напряжения от входа интегратора 10, При этом черезвремя задержки, определяемое элемен 45том 11 задержки, на сбросовом входеинтегратора 10 появляется единичныйсигнал, устанавливающий интегратор10 в нулевое состояние и подготавливающий его к новому циклу работы придвижении электрода в противоположном50направлении,1По переднему фронту импульса сэлемента 11 задержки триггер 12 изменяет свое состояние, что приводитк реверсу движения .электрода поперекстыка приводом 2 горизонтального перемещения электрода. Далее циклыдвижения электрода повторяются. По 41 6средством элемента 11 задержки возможно регулирование поперечных колебаний электрода с амплитудой, превышающей ширину разделки, Кроме того, ввиду отсутствия датчика вертикального перемещения электрода, измеряющего абсолютную величину перемещения электрода, вертикальное перемещение электрода неограничено, что расширяет технологические возможности устройства при сварке иэделии с переменным радиусом кривизныФормула и з обре т е н и я Устройство для сварки, содержащее приводы вертикального и горизонтального перемещений электрода, эадатчик высоты подъема электрода по разделке, связанный с первым входом первого компаратора, датчик напряжения дуги и задатчик напряжения дуги, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем нормирования амплитуды колебаний электрода в верхней части разделки кромок, оно дополнительно снабжено вторым компаратором, двухвходовым и трехвходовым элементами И, коммутатором, интегратором, элементом задержки, триггером, источниками положительного и отрицательного напряжений, двумя элементами НЕ и нуль-органом, при этом выхоц первого компаратора через элемент задержки связан с обнуляющим входом интегратора и счетным входом триггера и через первый элемент НЕ связан с первыми входами обоих элементов И, датчик напряжения дуги и задатчик напряжения дуги связаны с входами второго компаратора, выход которого подключен к входу привода вертикального перемещения электрода, второму входу трехвходового элемента И и через второй элемент НЕ к второму входу двухвходового элемента И, выход которого связан с первым управляющим входом коммутатора, выход коммутатора через интегратор связан с вторым входом первого компаратора и входом нуль-ор" гана, выход нуль-органа подключен к третьему входу трехвходового элемента И, выход которого связан с вторым управляющим входом коммутатора, первый и второй информационные входы коммутатора связаны соотбова Составитель В Г Редактор О,Юрковецкая Техред Л.ОлийныкКорректор чаков Заказ 39 Ь/12 Тираж 892 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная,7 14598418ветственно с источниками положитель-, ду интегратора, а выход триггераного и отрицательного напряжений, к управляющему входу Привода горивыход коммутатораподключен к вхо- зонтального перемещения электрода,