ZIP архив

Текст

Союз Совет сникСоциалистичесииаРеспублии ОПИСАНИЕИЗОВЕЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 925573 к авт. свид-ву Дополнител 22) Заявлено 07. 06(Я)м. кл. В 23 К 9/10 2775918/25-2 присоелинеиием заявки РЙ23) ПриоритетВвуаарстввнный кеинтвт ФПСР вф дввам нмвретенн 11 н вткрытнй(72) Авторы изобретен ЗнЭйни Ордена Ленина и орд институт электро Трудового Красн со рки им. Е.О.Патона 71) Заявитель 511) СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТ двух систем, назначена дл анных ругая ки инзапи тве ввода во, а устано грамме устрой следящ ошибка сока. систлежен Наиболее близким по техническои сущности является устройство для направления сварочного автомата по свариваемому стыку, содержащее датчик, преобразователь сигнала датчика привод перемещения датчика, устройство для записи траектории движения датчика, считывающее устройство, преобразователь сигнала считывающе устройства и привод поперечного пе мещения сварочного автомата. При э устройство для записи траектории движения датчика выполнено в виде вращающегося со скоростью сварки барабана, сдабго ре- том Изобретение относится к областйсварочного производства, а именно кследящим системам с электромагнитными датчиками положения стыка, и может быть использовано присварке изделий с небольшой кривизной, таких как прямошовные и спиральношовные трубы, по" лотнища, рулоны и др.Известно широкое применение электромагнитных датчиков в устройствах совмещения сварочного инструмента со свариваемым стыком. Электромагнитный датчик положения стыка располагают непосредственно над стыком впереди сварочного инструмента по ходу сварки на расстоянии не менее, чем 50 мм. При этом, однако, возникает методическая ошибка, вызванная кривизной стыка. Эта методическая ошибка снижает точность совмещения электрода со стыком и, тем самым, ухудшает качество сварного соединения.Когда методическая ошибка велика, используют устройства, состоящие из. одна из которых предслежения за стыком и в запоминающее устройст(отрабатывающая) - для трумента на стык по про" анной в запоминающем 3.Однако в сдвоенной еме из-за ее сложности ия также достаточно вы"женного подвижными стержнями, расположенными по его окружности, и водила, механически связанного с датчиком и при вращении барабана устанавливающего подвижные стержни так, 5что их концы образуют линию, повторяющую линию стыка, которая контролируется считывающим устройством, например фотоголовкой 21.Недостатками этого устройства являются его сложность, использованиесдвоенной следящей системы с двумяприводами корректировки для перемещения измерительного датчика и сварочного инструм нта, механическогозапоминающего устройства для записи траектории движения датчика и,кдк следствие, низкая надежностьвсего устройства в целом,Целью изобретения является повышение надежности устройства за счетиспользования одного корректирующегопривода.Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены источниккорректирующего сигнала начальнойустановки и последовательно соединенные дополнительный электромагнитныйдатчик положеня стыка, установленный впереди основного датчика по ходу сварки, преобразователь его сигнала, вычитающее и суммирующее устройства, при этом источник корректи"рующего сигнала и преобразователь сиг"нала основного датчика подключены квходам вычитающего устройства, выходпоследнего и выход преобразователясигнала основного датчиКа подключенык входам суммирующего устройства,при этом его выход подключен к при 49воду поперечного перемещения. На фиг. 1 показана установка датчиков и сварочного инструмента над свариваемым стыком; на фиг. 2 структурная схема устройства; на фиг. 3 - схема расположения сварочного инструмента и датчиков относительно стыка на различных участках стыка: слева - в начале сварки при совмещении основного датчика и свароч ного инструмента со стыком, в центре пунктиром в . в процессе слежения при отключенном дополнительном датчике, справа - в процессе слежения с включенным дополнительным датчиком.,55Буквой Ц обозначены центры датчиков. Для наглядности значителы)о увеличены углы наклона стыка к направляющим для перемещения сварочного инструмента.Основной электромагнитный датчик 1 положения стыка и дополнительный датчик 2 положения стыка .закреплены на сварочном инструменте 3 впереди него по ходу сварки танк, что основной датчик 1 установлен перед сварочным инструментом 3, а дополнительный датчик 2 - перед основным датчиком 1. При этом плоскости нулевого положения датчиков совпадают друг с другом и проходят центры Ц датчиков.Датчики 1 и 2 имеют возможность совместно перемещаться относительно сварочного инструмента 3 поперек стыка для согласования в начале сварки.Основной датчик 1 электрически соединен с преобразователем сигналов 4, выход которого соединен с суммирующим устройством 5.Дополнительный электромагнитный )датчик 2 электрически соединен через преобразователь сигналов 6 с одним из входов вычитающего устройства 7. На другие входы устройства 7 подается сигнал с преобразователя 4 и корректирующего источника 8 начальной установки. Выходной сигнал вычитающ 1 его устройства 7 подается на суммирующее устройство 5, управляющее реверсивным приводом корректора поперечного перемещения, сварочного инструмента 3 и датчиков 1 и 2. Суммирующее и вычитающее 7 устройства для сигналов постоянного тока построены на основе операционных усилителей. Коэффициент передачи Кп сигнала вычитающего устройства 7 устанавливают численно равным отношению расстояниямежду осью сварочного инструмента 3 и центром основного датчика 1 к расстоянию 1 между центрами основного 1 и дополнительного 2 датчиков, т.е. К, =-Г (1)(си.фиг 3).Как известно, электромагнитные датчики обладают достаточно широкой областью линейной зависимости амплитуды выходного напряжения от смещения, Таким образом, в предлагаемом устройстве сигналы на выходах преобразователей 4 и б линейно и однозначно определяют относительное расположение датчиков и стыка в указанном диапазоне. Так как большинство протяженных стыков на трубах, полотнищах и т.п. изделиях имеют небольшую кри925573 5виану (т.е. радиус кривизны значительно больше расстояния между датчиками и сварочным инструментом), то смещение 5 между дополнительным датчиком 2 и стыком (см.фиг. 3) будетвсегда значительно меньше диапазона линейности выходного сигнала датчикаПеред началом сварки включают следящую систему только с основным датчиком 1 положения стыка и устанавлива ют его в нулевое положение над стыком. В этом положении совмещают ось сварочного инструмента 3 со стыком (см.фиг. 3). При расположении стыка под углом к направляющим перемещения 15 сварочного инструмента дополнительный . датчик 2 окажется смещенным со стыка на величину 5, Отключив привод поперечной корректировки сварочного инструмента, подключают датчик 2, през 1 .образователи 4 и 6 и вычитающее устройство 7 к суммирующему устройству 5. На выходе устройства 5 появится сигнал пропорциональный величине смещения 5, 2Этот разностный сигнал компенсируют корректирующим источником 8 начальной установки контролируя нулевой выходной сигнал на устройстве 5 с помощью измерительного устройства. зо При этом нулевое положение Ц датчика 2 будет сдвинуто относительно начального положения на величину 5 и будет совмещено со стыком. Затем подключают привод поперечных перемещений к суммирующему устройству 5 и устройство подготовлено к сварке.В процессе сварки при смещении стыка в любую сторону на один вход суммирующего устройства 5 поступает 40 управляющий сигнал постоянного тока с преобразователя 4 основного датчи" ка, а на другой - разностный сигнал обоих датчиков 1 и 2 от вычитающего устройства 7; Так как коэффициенты усиления обоих преобразователей 4 и 6 установлены одинаковыми то в случае постоянного наклона стыка к направлению движения сварочного инструмента на выходе вычитающего устройства 7 отсутствует раэностный сигнал при смещении обоих датчиков со стыка (так как величины смещений одинаковы). На выходе устройства 5 вырабатывается сигнал пропорциональный мгновенной величине смещения датчика 1 со стыка, который управляет приводом корректора. Для описания работы устройства при слежении за кри-бволинейным стыком рассмотрим фиг. 3. Пунктиром изображено положение датчиков и сварочного инструмента в случае, когда дополнительный датчик 2 отключен. При этом центр Ц датчика совмещен со стыком, а ось инструмента окажется смещенной со стыка на величину Ь и центр Ц 1 датчика 2 смещенным на величину О. Из подобия треугольников, образованных линией стыка и центрами датчиков инструмента, следуетЬп-- откуда Й=д - : -Устройство обеспечивает совмещение оси сварочного инструмента 3 со стыком, как показано сплошными линиями на фиг. 3 справа,Для промежуточного мгновенного положения на фиг. 3 следует, что датчик 1 отклонился от стыка на величину ь и на преобразователе 4 выраба- ч тывается сигнал, пропорциональныи смещению Ь. Датчик 2 отклонился от стыка на величину О+Ь и на преобразователе 6 вырабатывается сигнал, про" порцио нал ьный смещению О + д . На выходе вычитающего устройства 7 появится сигнал, равный разности сигналов преобразователей 4 и 6, т.е. сигнал, пропорциональный величинеЬ -(О + д ).С учетом установленного коэффициента передачи Кп на выходе суммирующего устройства 5 появится сигнал 05 пропорциональный сумме сигналов преобразователя 4 и устройства 7, т.е.05= Ьф Кп Ь -(О+А)1,Так как электрод совмещен со стыком, то для указанного мгновенного положения, система должна находиться в равновесии, т.е. выходной сигнал суммирующего устройства 5 должен равняться О, Подставив выражение (2) в выражение (3), получим т.е. система находится в положении равновесия,Следовательно, в предложенномследящем устройстве по сравнению сизвестными компенсациями методической погрешности, вызванной удалениемдатчика стыка от точки сварки, достигается при использовании только одного корректирующего привода, что значительно упрощает конструкцию устройства, повышает надежность егов работе, а следовательно, и качество сварных соединений,Формула изобретенияСледящее устройство, содержащее основной электромагнитный датчик положения стыка, закрепленный впереди сварочного инструмента по ходу 1 О сварки, подключенный к датчику преобразователь его сигнала, а также привод поперечного перемещения сварочного инструмента, о т л и ч,а ющ е е с я тем, что, с целью повы шения надежности устройства за счет использования одного корректирующего привода, в устройство введены источник корректирующего сигнала начальной установки и последовательно соединенные дополнительный электромагнитный датчик положения стыка,установленный впереди основного дачика по ходу сварки, преобразовател,его сигнала, вычитающее и суммирующее устройства, при этом источниккорректирующего сигнала и преобразователь сигнала основного датчика подключены к входам вычитающего устрой:ства, выход последнего и выход преобразователя основного сигнала подключены к входам суммирующего устройства, при этом его выход подключенк приводу поперечного перемещения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Львов Н.С.Автоматизация контроля и регулирования сварочных процессов. М., ниашиностроение", 1973,с.117;2. Авторское свидетельство СССР182817, кл. В .23 К 9/10, 05.07.62.925573 АЬе юФюУю ие Юм е вмещвмим еФф веюсь ююегерумуею РисЗСоста Техре Редактор О.Юркрв аз 4709 город, ул.Проектная лиал ППП "Патент", г. 1 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, ель Г. Чайковский Кастелевиц Корректор М.Ыароши 1151 Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д, 4/5

Смотреть

Заявка

2775918, 07.06.1979

ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИМ. Е. О. ПАТОНА

ЧАЦКИС ЛЕОНИД ГРИГОРЬЕВИЧ, САКАЛО НИКОЛАЙ НИКИТОВИЧ, ТИМЧЕНКО ВИКТОР АНАТОЛЬЕВИЧ, МАЛИЧЕНКО ЕВГЕНИЙ ФЕДОРОВИЧ, ГУДИМА ОЛЕГ НИКОЛАЕВИЧ, ЖУКОВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, КУРАСОВ ВЛАДИМИР АНДРЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 9/10

Метки: следящее

Опубликовано: 07.05.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-925573-sledyashhee-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Следящее устройство</a>

Похожие патенты