Устройство контроля режимов сварки дугового автомата

(51) В ГОСУДЮ С ПО ДЕЛАМ ВЕКНЫЙ КОМИТЕТ С ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ПИ САНИ БРЕТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский н технологический институт электросварочного оборудования(56) Патон Б.Е., Стыну Гленные роботы для сваркиматическая сварка", 1972с. 1-9. Сварочный промыщленный робот, РЮ - 150 А, Япония, Каталог Фирмы . "Син Иества", )(г К 6017 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РЕЖИМОВ СВАРКИ ДУГОВОГО АВТОИАТА, содержащее релейную группу, подключен" ную к блоку резисторов, и схему коммутации, подключенную к источнику питания, при этом один из выхо,дов устройства соединен с системойуправления сварочного комплекса,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью улучщения качества сварныхсоединений путем автоматизации процесса сварки, схема коммутации состит из схемы совпадения, датчиканаличия тока в сварочной цепи, датчика напряжения, счетчика короткихзамыканий, блока контроля изащиты,реле запуска и ключа, при этом выходы датчиков через схему совпадения соединены с релейной группой,первый выход счетчика коротких замыканий подключен к датчику напряжения, а второй - к первому входублока контроля и защиты, второйвход которого подключен к выходудатчика наличия тока в сварочнойцепи, авыход через реле запускавк управляющему входу ключа, информационный вход которого подключенк входу схемы.коммутацию.1 11Изобретение относится к устройствам для автоматической сваркии может найти применение в автоматических комплексах дуговой сваркис роботами-манипуляторами.Условия эксплуатации робота-манипулятора в комплексе со сварочным оборудованием всегда требуютспециальных мер, обеспечивающихсогласованную работу. В совокупности совместно работающего оборудования ведущая роль отводится роботу- манипулятору, как механизму, выполняющему наиболее сложные ,;ункции. .Поэтому в его системе управления предусматривается возможность выдачи на внешнее оборудование серии команд, с помощью которых обеспечивается синхронность работы всего комплекса. Эти команды делятся на две группы.Команды на включение ранее отключенных управляющих устройств внешнего технологического оборудования, с подачей которых прерывается воспроизведение роботом заданной программы до прихода в его систему уп" равления сигналов, подтверждающих, . что поданная команда исполнена (погрузка, разгрузка ориентация).Команды на переключение внешних устройств оборудования, подача которых не прерывает воспроизведения роботом программы (выбор, коррекция и переключение режимов сварки).Цель изобретения - повышение качества сварных соединений путем автоматизации процесса сварки, при этом повышается надежность работы и снижаются расходы вследствие расширения технологических возможностей без привлечения дополнительных технических средств.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля режимов сварки дугового автомата (сварочном контроллере), содержащем релейную группу, годключенную к блоку резисторов, и схему коммутации, подключенную к источнику питания, при этом один из выходов устройства соединен с системой управления сварочного комплекса, схема коммутации состоит из схемы совпадения, датчика наличия тока в сварочной цепи, датчика напряжения, счетчика коротких замыканий, блока контроля и защиты реле запуска и ключа, 55402 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 при этом выходы датчиков через схему совпадения соединены с релейнойгруппой, первый выход счетчика коротких замыканий подключен к датчику напряжения, а второй - к первому входу блока контроля и защиты,второй вход которого подключен квыходу датчика наличия тока в сварочной цепи, а выход через релезапуска - к управляющему входу ключа, информационный вход которогоподключен к входу схемы коммутации.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - диаграмма последовательности работы схемы при нормальном протекании цикла сварки 1 на фиг. 3 - то же,при отсутствии возбуждения дуги врезультате различных неисправностей или при ее обрыве в течение цикла сварки; на фиг. 4 - включениеустройства в сварочном комплексе.Принципиальная схема узлов попредлагаемой блок-схеме устройстваможет быть выполнена с использованием известных устройств и определяетсясоставом сварочного комплекса.Устройство контроля режимовсварки дугового автомата к роботозированному сварочному комплексувключает (фиг, 1): источник 1 питания, ключ 2, счетчик 3 коротких замыканий, датчик 4 напряжения, датчик 5 наличия тока (в сварочной цепи), блок 6 контроля и защиты, реле 7 запуска цикла, схему 8 совпадения, релейную группу 9 и блок 10регистров.Устройство работает следующимобразом.Напряжение от источника питаниячерез ключ (контакт реле либо транзистор, управляемый Рб ;триггером)по сигналам реле запуска, цикла,подается на функциональные узлы устройства. При этом на входе счетчика коротких замыканий устанавливаются определенные уровни напряжения.Одновременно с началом подачиэлектродной проволоки начинаетсяотсчет времени к блокам контроля изащиты, Блок контроля и защиты фиксирует факт нормального зажиганиядуги и дает разрешение на продолжение цикла сварки, При отсутствиизажигания дуги или нарушения процесса ее горения блок отключает источник питания устройства и выдает155402 4соот етствующии промежутку 1 , скорость подачи электродной проволоки7 имеет заниженное значение. Промежуток времени 1 - время на подвод конца электрода к изделию изажигание дуги.После зажигания дуги скоростьизменяется до рабочей величины иподцерживается на этом уровне до О начала заварки кратера. Кроме того,сигнал о зажигании дуги подаетсяв систему управления комплексом.Заварка кратера осуществляетсяизменением скорости перемещениягорелки (скорости сварки) и скорости подачи электродной проволоки(сварочного тока). Режимы заранееподбираются и выставляются на потенциометрах блока резисторов. Переключение режимов сварки на режимзаварки кратера осуществляется вустройстве переключением релейнойгруппы. При снятии сигнала сваркиподача электродной проволоки прекрадщается. В промежуток времени 1 рпроволока обгорает и дуга обрывает. ся.Если дуга не зажглась, например,по причине нарушения электрического контакта при касании проволокиоб изделие, либо в результате сваривания электродной проволоки с иэделием (фиг, 3), то устройство через промежуток времени э отключаетисточник питания выдачей сигнала:защиты на реле запуска цикла и ключразмыкается. Сигнал включения цикла сварки подается в виде постоянного уровня напряжения .из системы управления сварочным комплексом (фиг. 2 Б), ко" торый удерживает время й . При касании электродом свариваемого изделия напряжение источника сварочного тока сначала падает от величины холостого хода до нуля, а затем ;восстанавливается до величины рабочего напряжения О (фиг. 2 в), На входе блока контроля и защиты выдерживается потенциал датчика тока до тех пор. пока в сварочной цепи протекает ток (фиг. 2 г). После восстановления уровня напряжения до величины 01 г, через промежуток времени,(фиг, 2), датчик напряжения по дуге выдает сигнал на схему сравнения, на которую уже подан сигнал с датчика тока. Через промежуток времени г, сигналы с датчиков снимаются. В начальный момент времени,сигнал в систему управления комплексом на отключение цикла перемещения горелки и переход манипулятора в исходное положение. Фиксация факта зажигания дуги блоком контроля и защиты осуществляется по изменению величины напряжения на источнике сварочного тока и наличию тока в сварочной цепи. Это .происходит следующим образом. При касании электродом поверхности свариваемого изделия напряжение на выходе источникасварочного тока (напряжение холостого хода) резко падает в промежуток времени порядка нескольких десятков миллисекунд, после чего возникает дуга.Сигналы с датчика тока и датчика дуги подаются на схему совпадения, которая включает при наличии обоих сигналов, или не включает, при отсутствии хотя бы одного сигнала, исполнительную релейную группу. Одновременно с включением релейной группы блок контроля и защиты переводится в дежурное состояние и следит за горением дуги. При срабатывании исполнительного узла релейной группы подается сигнал в блок резисторов (цепь управления скоростью подачи электродной проволоки),Таким образом, релейная группапроизводит коммутацию резисторов в цепи управления двигателя механизма подачи электродной проволоки. Кроме того, выдается сигнал в 40 систему управления сварочного роботадля останова манипулятора и отвода его в исходное положение. В процес-се сварки также проводится непрерывное слежение эа наличием тока в сва рочной цепи (фиг. 5). При обрыведуги (исчезновении тока в сварочной цепи) включается схема отсчета времени блока контроля и защиты, которая при отсутствии тока в заданный Ю промежуток времени 1 В отключает цепьпитания устройства. Одновременно .отключается и схема отсчета времени, которая обеспечивает охлаждение сигналов от датчика дуги и датчика то- И ка. Схема отсчета времени входитв блок контроля и защиты.В нормальном режиме, после отключения цикла сварки, схема восствнав 11554лйвается в исходное состояние автоматически: напряженке питания снимается и команды не выдаются.В типовой роботозированный сварочный комплекс входят (Фиг. 4) робот манипулятор, на котором устанавливается сварочная горелка 11. Питание сварочного автомата осуществляется от источника 12 тока, соединенного с.устройством 13 подачи злект родной проволоки. Соединение дугового автомата и робота-манипулятора осуществляется через устройство 14 контроля режимов сварки. На токо,нодводящем кабеле 15 монтируется 15 магнито-управляемый датчик 5. Устройство 14 контроля имеет раздельные выходы: 16 - на пульт блока уп-02 6равления сварочным процессом, 17и 18 - на систему управления роботизированным сварочным комплексом, атакже раздельные входы: 19 - отмагнитоуправляемого датчика, 20 -от клемм подвода сварочной дуги,21 - от системы управления комплексом,Предлагаемое устройство улучшаеткачество свариваемых швов путемповышения надежности работы комплекса, Экономическая зффективность дое-тигается вследствие автоматизациипроцесса сварки и зкономии средствна разработку .и изготовление специализированного сварочного оборудо-вания за счет использования универ-сального.155402 Юопряееюе на иапоч нико пшпания сломы ФоатЮ Напраквние иа шия пиванияЯпрямее врюФ Лопеодцая на йиоЮв оащчина Ууеи Лопанциал на дюйма Ююнпга покаЖйщющь подачи пе Ю 15 юоной ЛРойяока1155402Составителв В, Ткаченко Редактор Н. Воловик Техред М,Пароцай Корректор А. Обручар Заказ 3002/12 Тираж 1086 Подвясное ВБИИПИ Государственного комитета СССРоо делам изобретений и открытий 113035) Москва) 1 К 359 Раушскан наб 9 дв 4/5