Устройство для сварки

(51) В 23 К 37/00 ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ ИЗ ЗОБРЕТЕТЕЛЬСТВУ ПИС Н И ОМУ СВИД ТОР чнои г е бъед(54)(57) 1 содержащее дом и соеди ления, вклю и смонтиров реостат, со ненный с од подвижнь чающ ышения ЫЙ КОМИТЕТ ССС ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Патент США В 3612818,кл. 219-130, 1971. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, сварочную головку с привоненный с ней блок управ- чающий механический узел анные на нем датчики и держащий подвижный, соединим из датчиков, и неокосъемники, о т л и - с я тем, что, с целью ачества сварки при автомаическом направлении ловки по стыку путем получения и ввода в блок управления информации о положении одной из кромок свариваемогосоединения, механический узел блокауправления выполнен в виде трех плоскопараллельных пластин, упругосоединенных между собой с возможностьювзаимного перемещения в направлении,перпендикулярном направлению сварки, реостат расположен на среднейпластине и снабжен дополнительнымподвижным токосъемником, при этомподвижные токосъемники закреплены поодному на крайних пластинах механического узла блока управления, анеподвижный - на средней пластине. 2. Устройство по и. 1, о т л а ю щ е е с я тем, что датч о птолнейы пневматическими.35 50 Подвижные 22 и 23 и неподвижный 26 токосъемники соединены соответственно с тремя входами блока 27, выход которого соединен с двигателем 28 поперечного смещения сварочной головки. Электрический блок 27 состоит из входного устройства, устрой 55 Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в атомном машиностроении. и котлостроении присварке крупногабаритных изделий типа корпусов реакторов, сепараторов,гидроемкостей.Целью изобретения является повышение качества сварки при автомати ческом направлении сварочной головки по стыку путем получения и ввода вблок управления информации о положении одной из кромок свариваемого соединения. 15На фиг 1-3 изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит сварочную головку 1 с закрепленным в ней электродом 2, устанавливаемым в разделке 3 сварочного шва, полые щупы 4и 5, которые выполнены в виде, например, сдвоенных трубок и черезшарниры 6 и 7 соединены с пневмодатчиками 8 и 9, при этом верхниеконцы .25щупов 4 и 5 через соответствующиеканалы в параллельно установленныхпластинах 10 и 11 и сдвоенные трубки 12 и 13 соединены с регулирующимблоком 14, имеющим, например, двапневмореле и источник сжатого газа(не показаны). Оси 15 и 16 шарнироврасположены вдоль кромки разделки 3параллельно направлению перемещениясварочной головки 1, а пневмодатчики 8 и 9 установлены с возможностьюориентирования их параллельно стенкам разделки 3, при этом пластины10 и 1 1 связаны между собой пружиной17 и входят в зацепление одна с другой при помощи соединения 18 типа"Ласточкин хвост", а с третьей пластиной 19, закрепленной на сварочнойголовке 1, - посредством аналогичного указанному соединению 20. На тор-.це средней пластины 10 расположенреостат 21, снабженный подвижнымитокосъемниками 22 и 23, имеющимисвоими рабочими поверхностями 24 и25 электрический контакт с реоста том 21. ства сравнения и блока памяти (непоказаны).Работа устройства осуществляется следующим образом.Перед началом выполнения сварки в электронный блок 27 при помощи устройства ввода данных вводятся значения геометрических параметров разделки 3 и положения валиков в ней при разных величинах ширины разделки.Электрод 2 сварочной головки 1 со щупами 4 н 5 входит в разделку 3.Пружина 17, раздвигая пластины 10и 11, прижимает пневмодатчики 8 и 9к стенкам разделки 3. Установка рабочей части пневмодатчиков параллелЬ- но стенкам разделки происходит за счет вращения нневмодатчиков на шарнирах 6 и 7, После установки электро" да 2 и щупов 4 и 5 в разделке включается подача сжатого воздуха в пневмодатчики: 8 и 9, Давление на из- мерительном выходе пневмодатчиковчерез одну из двух трубок поступает на вход регулирующего блока 14, в котором в зависимости от величины измеряемого давления устанавливается давление сжатого воздуха, посту-. пающего по другой трубке на вход пневмодатчика. Давление на измерительном выходе пиевмодатчиков зависит от изменения зазора между выходом пневмодатчиков и стенкой разделки. При заданном зазоре на выходе пневмодатчиков 8 и 9 устанавливаетсяопределенное давление, поступающеепо одной иэ трубок в щупе на входрегулирующего блока 14, где сравнивается с заданной величиной,Сравнение с заданной величинойпроизводится при помощи пневмореле,на вход которого подается давлениевоздуха с выхода пневмодатчика, авыход пневмореле подключен к источнику сжатого воздуха, входящего всостав регулирующего блока, Выходной сигнал пневмореле увеличиваетили уменьшает давление сжатого воздуха, поступающего от источника сжатого воздуха на вход пневмодатчика, а установка величины давления, с которой сравнивается давление навыходе пневмодатчика, осуществляется механически в пневмореле.1.- При изменении ширины разделки, например ее увеличении, зазор междупневмодатчиками или пневмодатчиками и стенкой разделки увеличивается,(пневмодатчики). В результата, подвоздействием пружины 17, разжимающейщупы 4 и 5, расстояние между пневмо. датчиком (пневмодатчиками) и стенками разделки уменьшается, и щупыпружиной раздвигаются на большеерасстояние, вызывая смещение пластин10 и 11 однаотносительно другой.При этом рабочаяповерхность 25 токосъемника 23 перемещается по поверхности пластины 21, изменяя электри"ческое сопротивление между рабочимиповерхностями 25 и 24 токосъемников22 и 23,(в рассматриваемом случаеувеличивая его), Значение указанного сопротивления во входном устрой/стве электронногоблока 27 преобразуетСя в цифровой код, который в устройстве сравнения сравнивается с кодом, записанным,в устройстве памяти.Аналогичным образом перемещениесварочной головки 1 относительностенок разделки 3 приводит к перемещению пластины 19 по пазу 20 относительно пластины 10;При этом сопротивление реостата21 между контактом 24 токосъемника.22 и контактом 26 пропорциональнорасстоянию между электродом 2 сварочной головки 1 и щупом 4, а следовательно, и стенкой разделки 3,слежение за которой осуществляетщуп 4. Зйачение этого сопротивления во входном устройстве преобразуется в циФровой код, который в .устройстве сравнения (не показано)электронного блока 27 сравниваетсяс кодом, записанным в устройствепамяти электронного блока,По результатам сравненйй кодовсопротивлений в электронном блокевырабатывается управляющий сигналперемещения сварочной головки, подаваемый на двигатель 28 поперечногосмещения сварочной. головки 1,Определенным значениям шириныразделки 3 в месте сварки соответст вуют различные значения кодов, записанных в устройстве памяти электронного блока 27, При одной ширине разделки сварочный автомат осуществляет, заварку, допустим, трех швов (валйков), каждому из которых соответствует код в устройстве памяти, сравнение с которым формирует управляющийсигнал двигателя 28 перемещения сварочной головки, обеспечивающий пози 56885 4ционирование электрода 2 в требуемомместе расположения каждого конкретного валика. После заварки валиков. одного слоя происходит смещение сварочной головки 1 вверх в,разделке засчет автоматического регулированиядлины дуги, применяемого в сварочных устройствах, Например, если призаварке нового слоя швов (валиков)16 ширина разделки 3 изменяется настолько, что число швов (валйков),.. укладываемых восновании разделки. не йзменяется (оставаясь равньв трем)1то сварка этого слоя происходит суправленМЬм по результатам сравненияс прежнющ тремя кодами позиций валиков, записанными в устройстве па, мяти.Если при заварке .нового слоя ши 2 б рина разделки изменяется настолько,что потребуется заварка не трех, ачетырех валиков, в результате сравнения кодового сигнала ширины раздел-.ки с заданным кодом в устройстве памяти производится переход к сравнению с кодами не трех положений электрода в разделке, а четырех. В дальнейшем сравнение кодов и переход кдругим сравниваемьи кодовьи значениям повторяется,ъТаким образом предлагаемое устройство позволяет осуществить сварку с автоматическим управлением полоФжением сварочной головки в разделке35 шва любой конфигурации за счет независимого перемещения двух щупов исварочной головки и одновременноговвода в электронный блок двух сигналов, один из которых пропорционален40 ширине разделки в месте сварки, адругой - расстоянию между электродом и одной из стенок разделки дляформирования управляющего сигнала,подаваемого на двигатель 28 попереч 4 З ного смещения сварочной головки.Длина щупов равна 150 мм, и каждый щуп представляет собой две трубки иэ нержавеющей стали внешним диа,метром 3 мю, по одной из которых иэф регулирующего блока подается давлевйе сжатого воздуха, а по другой воэдух поступает в регулирующий блок.Пластины 1910 и 11 выполнены иэ не.ржавеющей стали марки 18 х 12 НДТ и имеээ ют размер 58 х 30 х 12 мм каждая. В качестве пневмодатчиков использованыпиевмодатчики таблетного типа размером 12 х 4 мм. Бронзовые токосъем 5 115 ники 23 и 22 снабжены контактами (рабочие поверхности 25 и 24) из посеребренной проволоки. Реостат 1 выполнен из покрытий аквадагом текстолитовой пластины, Возможно применение плоской изолирующей пластины с намоткой высокоомным проводом.Для управления двигателем используется фазовоимпульсная схема управления, осуществляющая преобразование цифрового кода на выходе устройства сравнения электронного блока в управляющее воздействие. В качестве входного устройства, устройства сравнения и устройства памяти используются микро-ЭВМ "Электроника С 5-12", На входе микро-ЭВМ включен аналого-цифровой преобразователь для преобразования величины сопротивлений междуР 6885токосъемниками в параллельный цифровой код, поступающий на вход входного устройства. Связь регулирующегоблока с пластинами осуществлена при 5 помощи стальных витых трубок, В состав регулирующего блока входит источник сжатого воздухаи два пневмореле, Слабая зависимость работы пневмодатчиков от подаваемого на них 10 . давления позволяет использовать источники давления сжатого воздуха сразличным выходным давлением и пневмореле различных типовИзобретение обеспечивает автома%5 тическое управление положением сварочной головки в разделке шва любойконфигурации, что расширяет технологические возможности предлагаемогоустройства,1156885 ие еиия ир. Юлеку рСоставитель О Техред М. Надь пощников орректорРедактор В. зман Заказ 3241/14 ВНилиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 1086 ИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 35, Москва, Ж, Раущск