CS205016B2 - Method of welding the cylindrical objects of the circular diameter and device for performing the same - Google Patents
Method of welding the cylindrical objects of the circular diameter and device for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- CS205016B2 CS205016B2 CS910475A CS910475A CS205016B2 CS 205016 B2 CS205016 B2 CS 205016B2 CS 910475 A CS910475 A CS 910475A CS 910475 A CS910475 A CS 910475A CS 205016 B2 CS205016 B2 CS 205016B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- welding
- weld
- voltage
- weld joint
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu svařování válcových předmětů kruhového průřezu obvodovým svarem a zařízení k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of welding circular cylindrical objects by circumferential welding and to an apparatus for performing the method.
Nádoby aktivní zóny jaderného reaktoru představují v důsledku své neobvyklé hmotnosti a rozměrů složité svařovací problémy, které se v jiných výrobních operacích nevyskytují. Nádoby aktivní zóny v tlakovodních jaderných reaktorech nesou vnitřní části reaktoru a součásti jádra a jsou neseny horní přírubou na vnitřním okraji nejhořejší části tlakové nádoby reaktoru. Obecně se skládá nádoba aktivní zóny reaktoru ze čtyř jednotlivých součástí, a to z horní prstencové kruhové příruby, z horní válcové nádoby, z dolní válcové nádoby a ze spodní nosné desky, které jsou spolu svařeny. Soustava složená z horní příruby a z horní a dolní válcové nádoby tvoří válcový kus, jehož jeden konec je uzavřen spodní nosnou deskou. Přibližná výška celé soustavy je asi 9 m a vnitřní průměr přibližně 3,5 metrů. Tloušťka dolní a horní válcové části je nepatrně přes 5 cm. Třebaže spodní nosná deska zabírá pouze něco přes 50 cm celkové výšky soustavy, přispívá svou hmotností 27 t značně k celkové hmotnosti, jež je přibližně 73 t.Due to their unusual weight and dimensions, nuclear reactor core vessels present complex welding problems that are not encountered in other manufacturing operations. Core vessels in pressurized-water nuclear reactors carry the reactor interior and core components and are supported by an upper flange at the inner edge of the uppermost part of the reactor pressure vessel. Generally, the reactor core consists of four individual components, an upper annular flange, an upper cylindrical vessel, a lower cylindrical vessel, and a lower support plate that are welded together. The assembly comprising the upper flange and the upper and lower cylindrical vessels forms a cylindrical piece, one end of which is closed by the lower support plate. The approximate height of the whole system is about 9 meters and the inside diameter is about 3.5 meters. The thickness of the lower and upper cylindrical parts is slightly over 5 cm. Although the bottom support plate occupies just over 50 cm of the overall height of the system, it contributes 27 t to a total weight of approximately 73 t by its weight.
Oba obvodové svarové spoje, které spoju2 jí spodní nosnou desku s dolní válcovou částí a dolní a horní válcovou část, jsou velice důležité a musejí být vysoce kvalitní, aby si válcové nádoby při svařování zachovaly přesné rozměry. Tak například konstrukce vyžaduje, aby podélné smrštění mezi dvěma válcovými kusy nebo podobnými členy leželo v rozmezí tolerancí 0,102 cm, a rovnoběžnost horní příruby vzhledem k nosné desce musí při podélném smrštění ležet v tolerančních mezích 0,05 cm; smrštění na průměru musí být u každého obvodového svaru konstantní po celém obvodu 360 °C svařovací zóny, aby deformace byly minimální a aby kolncidence os x a y mezi horní přírubou a nosnou deskou ležela v tolerančním rozmezí 0,05 cm.The two circumferential weld joints that connect the lower support plate to the lower cylindrical portion and the lower and upper cylindrical portion are very important and must be of high quality so that the cylindrical vessels retain their exact dimensions during welding. For example, the design requires that the longitudinal contraction between two cylindrical pieces or the like be within 0.102 cm, and the parallel flange parallel to the support plate must be within 0.05 cm within the longitudinal contraction; the shrinkage at the diameter of each perimeter weld must be constant over the entire circumference of the 360 ° C welding zone to minimize deformations and ensure that the x and y axes between the upper flange and the support plate lie within a tolerance of 0.05 cm.
V důsledku těchto přísných požadavků se svary provádějí tak, že válce jsou ve svislé poloze a svařování se provádí ve vodorovné rovině. Kdyby svařovací tolerance byly obvyklé a hmotnostní rozložení mezi jednotlivými součástmi příznivější, bylo by možné použít běžné svařovací praxe, spočívající ve vodorovném natáčení válců pod svařovacím hořákem. V důsledku uvedených rozměrů je však samozřejmé, že taková běžná technika by měla velmi pravděpodobně za následek porušení souososti jednotlivých součástí po dokončeném svaření. Takové deforma205016As a result of these strict requirements, the welds are carried out in such a way that the cylinders are in a vertical position and the welding is carried out in a horizontal plane. If the welding tolerances were normal and the weight distribution between the components was more favorable, it would be possible to use conventional welding practices, consisting in the horizontal rotation of the rollers under the welding torch. However, due to the stated dimensions, it is obvious that such a conventional technique would very likely result in a misalignment of the individual components after the welding has been completed. Such deforma205016
203016 ce jsou však při konstrukci jaderného reaktoru nepřípustné.However, they are not permissible in the construction of a nuclear reactor.
Ke splnění těchto požadavků se dosud svařování provádí tak, že úseky nádoby se svařují na stojato a jeden úsek spočívá na druhém. Při tom se svařování provádí ručně v různých místech podél svarové spáry, jednak aby vznikl kvalitní svar, jehož jakost se zjišťuje rentgenem, a jednak aby se zabránilo smrštění a deformaci. Obvykle je však velice nesnadné, vytvořit svary, které vyhovují jak jakostním, tak rozměrovým požadavkům, poněvadž je velmi obtížné rozložit teplo současně a stejnoměrně kolem každého svařovacího místa. Normálně jsou nezbytné četné opravy, přičemž čas a vynaložené náklady jsou nadměrně vysoké. Místní opravy chybných svarů mají za následek další neúnosné deformace.To meet these requirements, welding has so far been carried out by welding the vessel sections upright and one section resting on the other. In this process, welding is carried out manually at various points along the weld joint, on the one hand to produce a quality weld, the quality of which is determined by X-ray, and on the other hand to prevent shrinkage and deformation. However, it is usually very difficult to produce welds that meet both quality and size requirements, since it is very difficult to distribute heat simultaneously and evenly around each welding spot. Numerous repairs are normally necessary, and the time and cost involved are excessively high. Local repairs of faulty welds result in further unbearable deformations.
Účelem vynálezu je umožnit výrobu vysoce kvalitních svařovaných spojů ve velkých válcových nádobách nebo podobných konstrukčních jednotkách velice přesným, předvídatelným a řízeným způsobem tak, aby deformace svařovaných dílů byly co nejmenší.The purpose of the invention is to enable the production of high-quality welded joints in large cylindrical vessels or similar structural units in a very precise, predictable and controlled manner so that deformation of the welded parts is minimized.
Předmětem vynálezu je způsob svařování válcových předmětů kruhového průřezu obvodovým svarem, při němž se podél svarové spáry současně vyrábějí v podstatě identické svary ve velkém počtu jednotlivých paprskově souměrných svařovacích poloh. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se svařování reguluje ve smyslu přivádění stejného množství tepla ke svarům v každé ze svařovacích poloh, a v udržení stejného poměru tepelného příkonu k objemu přídavného kovu podél svarové spáry v každé ze svařovacích poloh v jakémkoliv daném okamžiku během pohybu svařovacích poloh vzhledem ke svarové spáře.The object of the invention is a method of welding circular cylindrical objects by circumferential welding, wherein substantially identical welds are simultaneously produced along the weld joint in a plurality of individual beam-symmetrical welding positions. SUMMARY OF THE INVENTION The principle of the invention is that the welding is regulated in the sense of supplying the same amount of heat to the welds in each of the welding positions, and maintaining the same ratio of heat input to filler metal along the weld gap in each welding position at any given time during welding positions relative to the weld joint.
Vynález se rovněž týká zařízení k provádění tohoto způsobu, které obsahuje stůl, otočný kolem svislé osy a nesoucí válcový předmět, jehož osa splývá s osou otáčení otočného stolu, a soustavu svařovacích souprav, jejichž elektrody jsou nastavitelné ke svarové spáře ve stěnách válcového předmětu; podle vynálezu jsou svařovací soupravy uloženy na svislém středním sloupu, který prochází otočným stolem uvnitř válcového předmětu a jsou umístěny vedle stěn válcového předmětu a rozmístěny paprskově souměrně.The invention also relates to an apparatus for carrying out the method, comprising a table rotatable about a vertical axis and carrying a cylindrical object whose axis coincides with the axis of rotation of the rotary table and a set of welding kits whose electrodes are adjustable to weld in the walls of the cylindrical object; According to the invention, the welding kits are mounted on a vertical central column that extends through the rotary table within the cylindrical object and are positioned adjacent the walls of the cylindrical object and spaced symmetrically radially.
Způsob podle vynálezu, prováděný v zařízení podle vynálezu, omezuje deformaci vznikající smršťováním tím, že zajišťuje stejný poměr tepelného příkonu k objemu přídavného kovu, naneseného v současném okamžiku do svaru v každé z jednotlivých svařovacích poloh. Parametry, jako je napětí oblouku, přívod drátu, svařovací proud a rychlost otáčení stolu, se udržují na konstantních hodnotách, aby se zajistilo, že tento poměr je identický v každém svařovacím místě v jakémkoli okamžiku. Vynález umožňuje vyrobit vysoce kvalitní svarové spoje velkých válcových nádob nebo podobných předmětů velice přesným řízeným a reprodukovatelným způsobem.The method of the invention, performed in the apparatus of the invention, reduces the deformation due to shrinkage by providing the same ratio of heat input to the filler metal volume currently applied to the weld at each of the individual welding positions. Parameters such as arc voltage, wire feed, welding current and rotational speed of the table are kept constant to ensure that this ratio is identical at each welding point at any time. The invention makes it possible to produce high-quality weld joints of large cylindrical containers or the like in a very precise controlled and reproducible manner.
Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladem provedení, znázorněným na výkresech, kde značí obr. 1 schematický pohled na příkladové svařovací polohy, kterých lze využít podle vynálezu, obr. 2A nárys horní části svařovacího zařízení, obr. 2B nárys dolní části svařovacího zařízení z obr. 2A, obr. 3 půdorys stanice obsluhy na středním sloupu z obr. 2A, obr. 4 bokorys stanice obsluhy na středním sloupu z obr. 2A, obr. 5 bokorys sledovacího systému přiřa- i zeného každému svařovacímu ramenu, obr. 6 půdorys sledovacího systému, obr. 7 v dílčím řezu nárys sledovacím systémem, obr. 8 v dílčím řezu půdorys vedení sva- * řovacího vozíku a mechanické zarážky, obr. 9 půdorys bezpečnostního mechanismu proti pádu svařovacího vozíku, obr. 10 bokorys bezpečnostního mechanismu z obr. 9 v uvolněné poloze, obr. 11 anologický pohled na bezpečnostní mechanismus, avšak v zablokované poloze, obr. 12 pohled na jeden svařovací ovládací panel z obr. 2A, obr. 13 schéma ovládacího obvodu k programování svařovacího proudu, obr. 14 schéma obvodu k udržování polohy svařovací elektrody vůči svarové spáře, obr. 15 schéma obvodu k ovládání svislého a vodorovného pohybu svařovacího ramene, obr. 16 schéma programovacího obvodu pro přívod horkého přídavného kovu, obr. 17 schéma zpožďovacích obvodů v programovacím obvodu z obr. 16 a obr. 18 schéma zapojení polohového servomechanlsmu sloužícího k zahřívání přídavného kovu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of exemplary welding positions that may be utilized in accordance with the present invention; FIG. 2A is a front elevational view of the welding apparatus; FIG. 2B is a front elevational view of the welding apparatus of FIG. Fig. 2A, Fig. 3 is a top plan view of the center column operator station of Fig. 2A; Fig. 4 is a side elevational view of the center column operator station of Fig. 2A; Fig. 5 is a side view of the tracking system associated with each welding arm; Fig. 7 is a partial cross-sectional front view of the monitoring system; Fig. 8 is a partial cross-sectional plan view of the welding carriage guide and mechanical stop; Fig. 9 is a plan view of the safety mechanism against falling of the welding cart; 11 shows an anological view of the safety mechanism, but in the locked position, FIG. 12 shows one Fig. 14 is a circuit diagram for maintaining the position of the welding electrode relative to the weld gap, Fig. 15 is a circuit diagram for controlling the vertical and horizontal movement of the welding arm, Fig. 16 17 is a diagram of the delay circuits in the programming circuit of FIG. 16; and FIG. 18 is a schematic diagram of the position servomechanism used to heat the filler metal.
Při svařování velkých válcových předmětů, např. nádoby aktivní zóny jaderného reaktoru, jsou jednotlivé svařovací polohy 10 i (obr. 1] Umístěny paprskovitě proti sobě a souměrně kolem osy 12, protínající svislou osu 14 nádoby 16.When welding large cylindrical objects, such as the core reactor vessel, the individual welding positions 10 i (Fig. 1) are positioned radially opposite each other and symmetrically about an axis 12 intersecting the vertical axis 14 of the vessel 16.
Obr. 2A a 2B ukazují horní a dolní Část y zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, které má dva vnější sloupy a jeden odnímatelný vnitřní střední sloup k uložení svařovacích souprav proti sobě o 180 °C uvnitř i vně svařované nádoby. Zařízení obsahuje otočný stůl 18, na němž je soustředně svisle uložena nádoba 16, souosá s otočným stolem 18. Pod středem otočného stolu 18 je uložena pevná podpěrná objímka 20, do které zapadá kuželový vodicí čep 22 středního sloupu 24, jenž je tak přesně zajištěn ve svislé poloze. Otočný stůl 18 pro toto použití je dimenzován tak, aby unesl soustředné zatíže205016 ní přibližně 180 t, to znamená bodové zatížení 180 t ve statických podmínkách a dynamické zatížení 180 t při soustředném namáhání. Průměr otočného stolu 18 je asi 5 m.Giant. 2A and 2B show top and bottom y device for implementing the method according to the invention having two outer columns and a removable inner central column for storing welding sets against each other by 180 ° C, both inside and outside welded vessel. The apparatus comprises a rotary table 18 on which the container 16 is concentrically vertically mounted, coaxial with the rotary table 18. Below the center of the rotary table 18 a fixed support sleeve 20 is received, in which the conical guide pin 22 of the center column 24 fits exactly. vertical position. The turntable 18 for this use is sized to withstand concentric loads of approximately 2050 t, i.e. a point load of 180 t under static conditions and a dynamic load of 180 t under concentric stress. The diameter of the turntable 18 is about 5 m.
Horní povrch otočného stolu 18 je hladce obroben a je opatřen řadou otvorů k upevnění upínadel 26 (obr. 2B), jež udržují nádobu 16 v soustředné poloze vůči středu otočného stolu 18.The upper surface of the turntable 18 is smoothly machined and has a series of holes for fastening the clamps 26 (FIG. 2B) that keep the container 16 concentric with respect to the center of the turntable 18.
Na dolní straně otočného stolu 18 je uloženo samostatné patní ložisko 28. Kruhová dráha na obvodu na dolní straně otočného stolu 18 je rovněž obroušena a nese pomocná ložiska 30 a desky 32 podléhající rychlému opotřebení, jež rovněž slouží jako dráha pro elektricky uzemněná kluzadla 34. Jak již bylo uvedeno, nosič dolního ložiska je opatřen kuželovou objímkou 20 pro nasazení vodícího čepu 22 středního sloupu 24. Část objímky 20 vyčnívá pod úroveň země do takové hloubky, aby měl střední sloup 24 dostatečnou stabilitu. K usnadnění vyjímání středního sloupu 24 je v dolní části pod objímkou 20 umístěn hydraulický zdvihák 36 s nosností 90 t. Hydraulický zdvihák 36 je ovládán zvnějšku a slouží k vysunutí vodícího čepu 22 z objímky 23, když se má střední sloup 24 vysunout.A separate foot bearing 28 is mounted on the lower side of the turntable 18. The circumferential circular track on the lower side of the turntable 18 is also ground and carries auxiliary bearings 30 and wear plates 32 which also serve as a track for electrically grounded gliders 34. As already mentioned, the lower bearing carrier is provided with a tapered sleeve 20 for receiving the guide pin 22 of the center column 24. A portion of the sleeve 20 projects below the ground level to a depth such that the center column 24 has sufficient stability. To facilitate the removal of the center column 24, a hydraulic jack 36 with a lifting capacity of 90 t is located in the lower part below the sleeve 20. The hydraulic jack 36 is actuated externally and serves to eject the guide pin 22 from the sleeve 23 when the center column 24 is to be extended.
Pod otočným stolem 18 je uložena soustava uzemněných kluzadel 34, která jsou zatížena pružinami, mají proudovou zatížitelnost 2000 A doplňují zemnicí elektrický obvod a chrání ložiska proti svařovacímu proudu.Under the rotary table 18 is a system of grounded gliders 34, which are spring loaded, have a current rating of 2000 A, complement the ground electrical circuit, and protect the bearings against welding current.
Otočný stůl 18 je uváděn do rotačního pohybu pomocí přesného čelního ozubeného kola 38, které probíhá po obvodu otočného stolu 18 a zajišťuje hladkou regulovatelnou rotační rychlost, která se dá spojitě nastavovat, například v mezích od 0,0053 do 0,058 ot/min + 2 °/o. Ozubené kolo 38 je poháněno motorem 40, jenž je uložen vedle otočného stolu 18. Výkon se přenáší z motoru 43 na ozubené kolo 38 přes převodovku 42 (obr. 2B).The rotary table 18 is rotated by a precision spur gear 38 that extends around the periphery of the rotary table 18 and provides a smooth, adjustable rotational speed that can be continuously adjusted, for example within the range of 0.0053 to 0.058 rpm + 2 ° /O. The gear 38 is driven by a motor 40 which is mounted next to the turntable 18. Power is transmitted from the motor 43 to the gear 38 via a transmission 42 (FIG. 2B).
Střední slup 24 je umístěn uvnitř svařované nádoby 16 a zajištěn na dolním konci vodicím čepem 22, jenž prochází středovým otvorem v otočném stole 18 do objímky 23. Horní konec středního sloupu 24 je stabilizován pomocnou plošinou 44, která je podepřena vně obvodu otočného stolu 18. Horní konec středního sloupu 24 je opatřen kuželovým nástavcem 46 a objímkou, která je souosá s otvorem 96 v pomocné plošině 44.The middle column 24 is located inside the welded vessel 16 and secured at the lower end by a guide pin 22 that passes through the central hole in the turntable 18 to the sleeve 23. The upper end of the middle column 24 is stabilized by an auxiliary platform 44 supported outside the perimeter of the turntable 18. The upper end of the center column 24 is provided with a conical extension 46 and a collar that is coaxial with the opening 96 in the auxiliary platform 44.
Kuželový nástavec 46 na horním konci středního sloupu 24 může také sloužit k nasazení konstrukčního nástavce, kterého se používá při svařování velice dlouhých nádob pro velké jaderné reaktory. Použití odnímatelného nástavce usnadňuje manipulaci se středním sloupem 24, aniž je třeba používat podstatně delšího pevného sloupu pro svařování velkých jednotek.The tapered extension 46 at the upper end of the center column 24 may also serve to accommodate the structural extension used to weld very long vessels for large nuclear reactors. The use of a removable attachment facilitates handling of the center column 24 without the need for a substantially longer fixed column for welding large units.
Na středním sloupu 24 je uložen můstek 48, který je svisle pohyblivý a opatřený dvěma svařovacími rameny 50 a nosnou plošinou 52. Obě svařovací ramena 53 Jsou stejná a jsou upravena s přiměřeným přesazením tak, aby svařovací elektrody 54, umístěné na vodorovných nástavcích každého svařovacího ramene 50, ležely na společném průměru a souose se svařovacími elektrodami 56 na vnějších sloupech 88.A bridge 48 is mounted on the center column 24, which is vertically movable and provided with two welding arms 50 and a support platform 52. The two welding arms 53 are the same and are provided with adequate offset such that the welding electrodes 54 are disposed on the horizontal extensions of each welding arm. 50, lie on a common diameter and aligned with the welding electrodes 56 on the outer columns 88.
Zdvihání nosné plošiny 52 a můstku 47 a vozíku 58 se provádí střídavým brzdovým elektromotorem spojeným s redukčním převodem, přičemž dvě řetězová kola 60, spojená s motorem, jsou opásána řetězem 62. Řetěz 62 je jedním koncem připevněn k vozíku 58 a druhým koncem k protizávažím 64, jež Jsou umístěna uvnitř válcové trouby 66 ve středním sloupu 24.The lifting platform 52 and the bridge 47 and the carriage 58 are lifted by an alternating brake electric motor coupled with a reduction gear, the two sprockets 60 coupled to the engine being wrapped by a chain 62. The chain 62 is secured to the carriage 58 at one end and the counterweights 64 which are located inside the cylindrical tube 66 in the central column 24.
Vozík 58 je krabicové konstrukce, aby se deformace způsobená krutém snížila na minimum. Na vozíku 58 jsou uloženy soustavy válečků 68 a na středním sloupu 24 jsou upraveny záběrné nástavce 70, které zajišťují správné nastavení vozíku 58 a svařovacích ramen 50.The carriage 58 is of box construction to minimize the deformation caused by the torsion. Roller assemblies 68 are mounted on carriage 58 and engaging extensions 70 are provided on center column 24 to ensure proper alignment of carriage 58 and welding arms 50.
Každé svařovací rameno 50 je tvořeno skříňovou konstrukcí 72 (obr. 3), která je poháněna ozubenou tyčí, připevněnou ke straně svařovacího ramene 50. Dráha pohybu svařovacího ramene 50 je přibližně 90 centimetrů. Ozubená tyč svařovacího ramene 50 je poháněna přes pastorek střídavým brzdovým elektromotorem, který je přes redukční převod spojen s pastorkem. Hnací mechanismus je upraven tak, že je reverzní. K zajištění nastavení správné polohy je upraveno blokovací ústrojí, které sestává z ozubení zabírajícího s ozubením na svařovacím rameni 50.Each welding arm 50 is formed by a box structure 72 (FIG. 3), which is driven by a rack mounted to the side of the welding arm 50. The travel path of the welding arm 50 is approximately 90 centimeters. The toothed rod of the welding arm 50 is driven through the pinion by an alternating brake electric motor, which is coupled to the pinion via a reduction gear. The drive mechanism is adapted to be reversed. In order to ensure the correct positioning is provided, a locking device is provided which consists of a gear engaging with the gear on the welding arm 50.
Na středním sloupu 24 je upravena soustava svisle nad sebou umístěných otvorů 74, jejichž vzdálenost je přibližně 10 cm (obr. 4). Do těchto otvorů 74 zapadá solenoidem ovládaný kolík 76 (obr. 8J, který tvoří mechanickou zarážku proti poklesu vozíku 58 při případné poruše řetězu 62 nebo pohonu. Ovládací obvody jsou upraveny tak, že vozík 58 se pohybuje tak dlouho, až kolík 78 západně od. jednoho otvoru 74. Přídavné elektrické zapojení, které bude popsáno v dalším, zabraňuje funkci svařovacího zařízení do té doby, než kolík 76 zapadne do některého otvoru 74.A set of vertically stacked apertures 74, approximately 10 cm apart, is provided on the center column 24 (FIG. 4). These holes 74 fit a solenoid actuated pin 76 (FIG. 8J), which forms a mechanical stop against the trolley 58 in the event of a chain or drive failure. The control circuits are arranged so that the trolley 58 moves until the pin 78 west of. An additional electrical connection, which will be described below, prevents the welding device from functioning until the pin 76 fits into one of the apertures 74.
Jak ukazují obr. 9, 10 a 11, je upraven bezpečnostní mechanismus 78 proti pádu, což je pružinou zatížený mechanismus, umístěný na každém vozíku 58 a uváděný v činnost poklesem napětí řetězu 62. Jakmile k tomu dojde, zapadne západka 80 do ozubeného hřebene 82, přivařeného ve svislé poloze ke střednímu sloupu 24. Obr. 10 a 11 ukazují bokorys bezpečnostního mechanismu 78 v uvolněné a zablokované poloze a obr. 9 znázorňuje půdorys bezpečnostního mechanismu 78 v uvolněné poloze.As shown in FIGS. 9, 10 and 11, a fall safety mechanism 78 is provided, which is a spring loaded mechanism located on each carriage 58 and actuated by a drop in chain tension 62. When this occurs, the latch 80 engages the rack rack 82. welded vertically to the center column 24. FIG. 10 and 11 show a side view of the safety mechanism 78 in the released and locked position, and FIG. 9 shows a plan view of the safety mechanism 78 in the released position.
Silové a ovládací kabely 84 (obr. 2A, 2B) jsou připojeny k horní části středního sloupu 24 a vedou dolů k vozíku 58. Kromě nor205016 málních ovládacích kabelů a svařovacích přívodů jsou na každém vozíku 58 vzduchové výpuste a odsávací ventilátor s pružným potrubím, které zajišťují proudění čerstvého vzduchu, aniž vytvářejí průvan, jenž by mohl nepříznivě ovlivnit ochranný plyn ve svařovací zóně. Mimoto je na každé stanici 86 obsluhy (obr. 2A) a v dalším neznázorněném místě v určité vzdálenosti upraveno interkomnnikační zařízení, které zajišťuje koordinaci obsluhy během funkce zařízení.The power and control cables 84 (Figs. 2A, 2B) are connected to the top of the center column 24 and extend down to the carriage 58. In addition to the Nor205016 control cables and welding leads, each carriage 58 has air outlets and a flexible duct fan ensure the flow of fresh air without creating drafts that could adversely affect the shielding gas in the welding zone. In addition, an intercomputer device is provided at each operator station 86 (FIG. 2A) and at another location (not shown) at some distance to provide operator coordination during operation of the device.
Po obou stranách otočného stolu. 18 je uložen vnější sloup 88. Oba tyto sloupy 88 jsou v podstatě konstrukčně stejné jako střední sloup 24, pouze s tím rozdílem, že každý má jediné svařovací rameno 50. Tato ramena 50 leží diametrálně proti sobě na stejné přímce jako svařovací elektrody 54 středního sloupu 24,On both sides of the turntable. 18, the outer column 88 is disposed. The two columns 88 are substantially structurally the same as the center column 24, except that each has a single welding arm 50. These arms 50 lie diametrically opposite each other on the same straight line as the welding electrodes 54 of the middle column. 24,
Nosné plošiny 52, 53 na středním sloupu 24 a na vnějších sloupech 88 mají vodorovné nástavce 90, které vyčnívají ke svarové spáře 92, aby obsluha mohla sledovat svařování z těsné blízkosti.The support platforms 52, 53 on the center column 24 and on the outer columns 88 have horizontal extensions 90 that protrude to the weld joint 92 so that the operator can observe the welding from close proximity.
Obdélníková pomocná plošina 44 spojuje dya svislé nosníky 94, které leží vně obvodu otočného stolu 18. Tato pomocná plošina 44 zajišťuje zároveň přístup obsluhy k vozíkům 58, 59 a slouží k uložení silových a ovládacích elektrických vodičů, které napájejí střední sloup 24 a vnější sloupy 88. Otvor 9S v předním konci pomocné plošiny 44 slouží pro průchod jeřábového lana a nástavce středního sloupu 24, když je pracovní plošina 44 ve vodorovné poloze. Odnímatelné sekce pomocné plošiny 44 umožňují snadný a bezpečný přístup obsluhy k vozíku 58 na středním sloupu 24, Pomocná plošina 44 je připojena ke šneku 98 a ke kluzné tyči 188, takže plošina 44 se může snadno zdvíhat do nejrůznějších úrovní nezbytných pro svařování nádob 16 různých svislých rozměrů. Pomocná plošina 44 je rovněž výkyvná kolem jedné ze svých oper, aby se mohla vykývnout od středního sloupu 24 při ukládání a vyjímání středního sloupu 24 a nádoby 16, což se provádí vrátkem hnaným elektromotorem.A rectangular auxiliary platform 44 connects d and vertical beams 94 that lie outside the circumference of the turntable 18. This auxiliary platform 44 also provides operator access to the trolleys 58, 59 and serves to accommodate power and control electrical wires that feed the center column 24 and the outer columns 88 The aperture 9S at the front end of the auxiliary platform 44 serves for the passage of the crane rope and center mast extension 24 when the working platform 44 is in the horizontal position. The removable sections of the auxiliary platform 44 allow the operator to easily and safely access the trolley 58 on the center column 24. The auxiliary platform 44 is connected to the auger 98 and the sliding bar 188 so that the platform 44 can easily be lifted to the various levels necessary for welding the vessels 16 different vertical dimensions. The auxiliary platform 44 is also pivotable about one of its abutments so as to be able to swivel away from the center column 24 when storing and removing the center column 24 and the container 16, which is done by a winch driven by an electric motor.
Svařovací souprava 102 je připojena ke konci každého svařovacího ramena 50 pomocí adaptéru 108, přičemž každá svařovací souprava 102 je identická s ostatními, takže všechny soupravy jsou zaměnitelné. K adaptéru 106 je připojeno klužátko 104 (obr. 2A a 4), které má dráhu pohybu 15 cm a umožňuje jemné svislé nastavení svařovací soupravy 102. Kuzátko 104 je uváděno do pohybu motorem 108 se šnekem. Když je ovládací ústrojí sledovacího obvodu v poloze pro automatický provoz, provádí se svislé nastavování vnitřních svařovacích elektrod 54 a vnějších svařovacích elektrod 56 vůči svarové spáře 92 pomocí tohoto svislého kluzátka 104, jak bude popsáno v souvislosti s vysvětlením sledovacího systému.The welding kit 102 is connected to the end of each welding arm 50 by an adapter 108, wherein each welding kit 102 is identical to the others so that all the kits are interchangeable. Attached to the adapter 106 is a slider 104 (FIGS. 2A and 4) having a travel path of 15 cm and allowing a fine vertical adjustment of the welding assembly 102. The slider 104 is actuated by a worm motor 108. When the tracking circuit control is in the automatic operation position, the inner welding electrodes 54 and the outer welding electrodes 56 are vertically adjusted relative to the weld gap 92 by means of this vertical slide 104, as will be described in conjunction with the tracking system.
Sledovací systém (obr. 2A, 3, 4, 5, 6 a 7), který udržuje svislé nastavení svařovacích elektrod 54, 56 vůči svarové spáře 92, sestává z pružinou zatíženého sledovacího ramene 110, které vyčnívá do strany ze základní desky 107 a dotýká se svarové spáry 92. Na vnějším konci sledovacího ramene 110 je upravena kulička 112 v držáku, která jede přímo ve svarové spáře 92. Sledovací rameno 110 je uloženo na základní deisce 107 pomocí objímky 114, která umožňuje vertikální pohyb sledovacího ramene 110 při jeho pohybu ve svarové spáře 92, která se pohybuje při otáčení otočného stolu 180. Vertikální pohyb sledovacího ramene 110 je snímán mikrospínači 16, umístěnými na jeho obou stranách, které převádějí svislý pohyb na elektrický výstupní signál, jenž charakterizuje směr tohoto pohybu. Tento výstupní signál slouží k ovládání motoru 108 se šnekem a tím ke zpětnému přemístění svařovacích elektrod 54, 56 proti svarové spáře 92. S výhodou je kulička 112 v držáku umístěna na sledovacím rameni 110 co nejblíže svařovací hlavy, aniž překáží obsluze při vizuální kontrole sváření. Podle vynálezu lze použít zpožďovacího obvodu s malým časovým zpožděním, které odpovídá době, kterou potřebuje svarová spára 92 k proběhnutí vzdálenosti mezi svařovací elektrodou 54, 56 a kuličkou 112 v držáku na sledovacím rameni 110; po této době zpoždění se teprve uvede v činnost motor 108 se šnekem, který nastaví zpátky svařovací hlavu do žádané polohy. Tím vznikne uzavřená regulační smyčka, která neustále opravuje polohu svařovací hlavy vzhledem ke svaru.The tracking system (FIGS. 2A, 3, 4, 5, 6, and 7), which maintains the vertical alignment of the welding electrodes 54, 56 with respect to the weld gap 92, consists of a spring loaded tracking arm 110 that protrudes sideways from the base plate 107 and At the outer end of the follower arm 110, a ball 112 is provided in the holder that runs directly in the weld joint 92. The follower arm 110 is supported on the base plate 107 by a collar 114 that allows vertical movement of the follower arm 110 as it moves. The vertical movement of the tracking arm 110 is sensed by microswitches 16 located on both sides thereof, which translate the vertical movement into an electrical output signal that characterizes the direction of this movement. This output signal serves to control the worm motor 108 and thereby to reposition the welding electrodes 54, 56 against the weld gap 92. Preferably, the ball 112 in the holder is positioned on the tracking arm 110 as close as possible to the welding head without interfering with operator visual inspection of the welding. According to the invention, a delay circuit may be used with a small time delay that corresponds to the time required by the weld gap 92 to travel the distance between the welding electrode 54, 56 and the ball 112 in the holder on the follower arm 110; after this delay time, the worm motor 108 is only actuated to return the welding head to the desired position. This creates a closed control loop that constantly corrects the position of the welding head relative to the weld.
Ke svislému kluzátku 104 je připevněn oscilátor 118 svařovací hlavy, například oscilátor typu Auto Are Model 4S10C, výrobek firmy Auto Arc-Weld Manufacturing Co., Cleveland, Ohio. V tomto případě oscilátor 118, který je nejlépe patrný z otor. 4, zajišťuje řízený zdvih do 7,6 cm s nastavitelnou prodlevou na obou koncích, která umožňuje zastavení svařovací elektrody na koncích kmitů na předem stanovenou dobu.A welding head oscillator 118, such as an Auto Are Model 4S10C oscillator manufactured by Auto Arc-Weld Manufacturing Co. of Cleveland, Ohio, is attached to the vertical slide 104. In this case, the oscillator 118 that is best seen from the otors. 4, provides a controlled stroke of up to 7.6 cm with an adjustable delay at both ends that allows the welding electrode to stop at the ends of the oscillations for a predetermined time.
K oscilátoru 118 je připojena řídicí hlava 120 pro regulaci napětí oblouku, například typu Lindě Model čís. HWH-3, výrobek firmy Union Carbide Corporation, New York, Lindě Division. Řídicí hlava 120 je v tomto případě použita se svařovacím borákem typu JW-27 Lindě. Řídicí hlava 102 k regulaci napětí oblouku se skládá z reverzního krokového motoru, vřetena, recirkulační svírky a přesného kluzátka. Krokový motor otáčí hřídel vřetene, který zdvihá a spouští recirkulační svírku. Pohyblivá část kluzátka je spojena přímo s recirkulační svírkou, takže je zdvihána a spouštěna svírkou, jež nese svařovací elektrodu. Adaptér nesoucí svařovací elektrodu je připevněn svorníky přímo k pohyblivé části kluzátka. Diferenciální zesilovač, spojený s hlavou 120, snímá, jaík bude vysvětleno v dalším, napětí mezi svařovací elektrodou a obrobkem a srovnává toto napětí s předem stanoveným napětím, které udává žádanou délku oblou9 ku mezi elektrodou a svarem. Když skutečné napětí má jinou hodnotu, krokový motor se uvede v činnost a přestaví elektrodu do správné vzdálenosti od svaru. Tím je udržována konstatní délka oblouku během celého svařování.To the oscillator 118 is connected a control head 120 for regulating the arc voltage, e.g. HWH-3, a product of Union Carbide Corporation, New York, Linda Division. In this case, the control head 120 is used with Linda's Welding Borer type JW-27. The arc voltage control head 102 comprises a reversing stepper motor, a spindle, a recirculation jack and a precision slide. The stepper motor rotates the spindle shaft to raise and lower the recirculating jack. The movable part of the slide is connected directly to the recirculating jack so that it is raised and lowered by the jack carrying the welding electrode. The adapter carrying the welding electrode is fixed by bolts directly to the movable part of the slide. The differential amplifier associated with the head 120 senses, as explained below, the voltage between the welding electrode and the workpiece and compares this voltage to a predetermined voltage that indicates the desired arc length between the electrode and the weld. When the actual voltage has a different value, the stepper motor starts and moves the electrode to the correct distance from the weld. This maintains a constant arc length throughout the welding process.
Svařovací elektroda 54, 56 tvoří nedílnou součást každé svařovací soupravy 192. Její těleso nese plynovou čočku, která zajišťuje stabilní proud ochranného plynu s rozptylem až do 2,54 cm, aby oblast svařování byla dobře viditelná. Elektroda a silový kabel jsou chlazeny vodou, která prochází vnitřními vodními kanály, jež jsou připojeny k pomocné plošině 44 na středním sloupu 24.The welding electrode 54, 56 forms an integral part of each welding assembly 192. Its body carries a gas lens that provides a stable shielding gas stream with a dispersion up to 2.54 cm so that the welding area is clearly visible. The electrode and the power cable are cooled by water which passes through the internal water channels which are connected to the auxiliary platform 44 on the center column 24.
Přiváděč 122 horkého svařovacího drátu 139 (obr. 3 a 4) je umístěn v bezprostřední blízkosti každé svařovací elektrody a tvo* ří zdroj předehřátého přídavného materiálu, který je navinut na cívce 124. Přiváděč 122 sestává tedy z cívky 124 svařovacího drátu 130, který je poháněn pohonem 126 a je ve* den kontaktní trubicí 128 ke svarové spáře 92 na nádobě 16 do místa v bezprostřední blízkosti za svařovací elektrodou 54 ve směru pohybu nádoby 16. Mezi nádobou 16 a kontaktní trubicí 128 je zapojen střídavý zdroj, takže svařovacím drátem 130 prochází střídavý proud, odporově jej zahřívá a teprve zahřátý drát přichází do svarové spáry 92.The hot welding wire feeder 122 (FIGS. 3 and 4) is located in the immediate vicinity of each welding electrode and forms a source of preheated filler material that is wound on the spool 124. The feeder 122 thus consists of a welding wire spool 124 which is is driven by the drive 126 and is in contact tube 128 to weld gap 92 on vessel 16 to a location immediately behind the welding electrode 54 in the direction of movement of vessel 16. An AC source is connected between vessel 16 and contact tube 128 so that welding wire 130 passes alternating current, resistively heats it and only the heated wire enters the weld joint 92.
Jak bude zřejmé z následujícího popisu, přívod svařovacího drátu je modifikován podle vynálezu tak, aby bylo možno řídit množství svarového· kovu ve svarové spáře podle energie přiváděné do svařovací elektrody.As will be apparent from the following description, the welding wire feed is modified according to the invention so that the amount of weld metal in the weld gap can be controlled according to the energy supplied to the welding electrode.
Kromě toho je intenzita střídavého proudu procházejícího svařovacím drátem 130 řízena v závislosti na rychlosti, jakou se drát 130 ukládá ve svarové spáře 92.In addition, the intensity of the alternating current passing through the welding wire 130 is controlled as a function of the speed at which the wire 130 is deposited in the weld gap 92.
Rychlost ukládání svařovacího drátu při jednom svařovacím pochodu se podle vynálezu mění programovaným způsobem. Aby se toho dosáhlo, mění se energie přiváděná do svařovací elektrody. Kromě toho lze měnit výkon pohonu 126 pro přívod svařovacího drátu, analogickým způsobem, aby bylo možno řídit ukládání přídavného materiálu * ve svarové spáře. Pohon 126 přívodu svařovacího drátu pohání tachometr, jehož elektrický výstupní signál udává rychlost ukládání materiálu ve svarové spáře 92. Výstup, ní signál tachometru se vede jako zpětná vazba do ovládacího ústrojí přívodu svařovacího drátu, čímž se zajišťuje žádaná rychlost ukládání přídavného materiálu. Programovací obvody pro přivádění svařovacího drátu současně řídí rychlost přivádění svařovacího drátu a velikost topného proudu.The deposition rate of the welding wire in a single welding process varies according to the invention in a programmed manner. To achieve this, the energy supplied to the welding electrode varies. In addition, the power of the welding wire feeder 126 can be varied in an analogous manner to control the deposition of filler material in the weld joint. The welding wire feeder drive 126 drives the tachometer, whose electrical output signal indicates the rate of material deposition in the weld gap 92. The output of the tachometer signal is fed back to the welding wire feed control device to provide the desired filler deposition rate. The welding wire feed programming circuits simultaneously control the welding wire feed rate and the amount of heating current.
K vozíku 58 na středním sloupu 24 je připevněna nosná plošina 52 a k vozíkům 59 obou vnějších sloupů 88 jsou připojeny plošiny 53. Nosná konstrukce z úhelníků, vyztužená táhly a napínadly, podpírá mřížoví obou plošin 52 a 53, na kterém stojí obsluhující osoba. Přídavné sekce na obou ploši205016 nách 52, 53 a napínací kabely umožňují přizpůsobení k různým velikostem svařované nádoby 16, přičemž k upevnění přídavných sekcí slouží neznázorněné příložky. Tyto přídavné sekce jsou obecně znázorněny vodorovnými nástavci 99 na obr. 3.A support platform 52 is attached to the trolley 58 on the center column 24, and platforms 53 are attached to the trolleys 59 of both outer columns 88. The angular support structure reinforced with rods and tensioners supports the lattice of both platforms 52 and 53 on which the operator stands. The additional sections on both surfaces 52, 536, 52 and 53 and the tensioning cables allow adaptation to different sizes of the welded vessel 16, while the attachment sections (not shown) are used to secure the additional sections. These additional sections are generally illustrated by the horizontal extensions 99 in Fig. 3.
Potrubní soustava přivádí vzduch, chladicí vodu, plyn k elektrodě, plyn pro svařování a profukovací plyn do vhodných míst pomocí nezaměnitelných, rychle odipojovatelných tvarovek, uzavíraných na obou koncích. Velikost a materiál potrubí jsou zvoleny tak, aby v dopravovaném médiu docházelo jen k nepatrnému poklesu tlaku a aby potrubí toto médium nepropouštělo. Tak například lize pro plynová potrubí použít jako materiálu nylonu a pro vodní a vzduchová potrubí polyethylenu. Všechny systémy znázorněné na výkresech jsou vhodné pro použití svařovací soupravy ke svařování wolframovou elektrodou v ochranné atmosféře netečného· plynu, je však samozřejmé, že podle vynálezu lze použít i jiných svařovacích postupů, které dávají přesné a reprodukovatelné svary.The piping system delivers air, cooling water, gas to the electrode, welding gas, and purge gas to suitable locations by means of unmistakable, quick-release fittings that are closed at both ends. The size and material of the piping are chosen so that only a slight pressure drop occurs in the conveyed medium and that the piping does not leak through the medium. For example, the gas pipeline can be used as nylon material and polyethylene for the water and air pipelines. All of the systems shown in the drawings are suitable for the use of a welding kit for welding a tungsten electrode in an inert gas shielding atmosphere, however, it is understood that other welding methods that give accurate and reproducible welds may be used according to the invention.
Každé svařovací rameno 50 je opatřeno ovládacím panelem 132, přičemž všechny tyto panely jsou identické a zaměnitelné s ostatními panely spojenými s ostatními svařovacími soupravami 102. Na každém panelu 132 jsou polohově optimálně umístěny ovládače pro jednotlivé svařovací operace, jak ukaízuje obr. 12. Pro ty funkce, které nejsou normálně potřebné během skutečné svařovací operace, je upraven druhý ovládací panel 134, umístěný na každé stanici 86 obsluhy.Each welding arm 50 is provided with a control panel 132, all of which are identical and interchangeable with other panels associated with the other welding kits 102. On each panel 132, position controls are optimally positioned for individual welding operations, as shown in Figure 12. functions that are not normally required during the actual welding operation are provided with a second control panel 134 located at each operator station 86.
Zaměnitelné ovládací panely 132 mají ovládač 136 pro pohyb svařovacího ramene 50 dovnitř, ovládač 138 pro pohyb svařovat čího ramene 50 ven, ovládač 140 pro pohyb můstku 48 nahoru, ovládač 142 pro pohyb můstku 48 dolů, ovládač 144 k nastavování výšky svařovací hlavy, ovládač 146 k nastavování svařovací mezery, ovládač 148 k hrubému a jemnému nastavování proudu pro zahřívání svařovacího drátu, ovládač 150 k nastavování svařovacího stejnosměrného proudu, ovládač 152 k nastavení oscilátoru 118, ovládač 154 ik nastavení přívodu svařovacího drátu, ovládač 156 k nastavování profukovacího plynu, ovládač 158 k automatickému nastavování napětí svařovací hlavy, ovládač 166 pro automatický přívod svařovacího drátu, ovládač 162 k nastavování proudu do svařovací hlavy, ovládač 162 k natáčení otočného stolu 18, ovládač 166 ke spouštění a zastavování svařování a bezpečnostní spínač 168 k úplnému zastavení celého zařízení. Kromě toho je upraven sdružený kontrolní spínač 173, který zabraňuje pohyb stanice 88 obsluhy na středním sloupu 24, pokud není vyslán rozkaz k pohybu do obou stanic 86. Dále je na ovládacím panelu 132 upraven spínací klíč 172, který přerušuje logické obvody sdružených kontrolních spínačů a umožňuje pohyb stanice s je203016The interchangeable control panels 132 have an actuator 136 to move the welding arm 50 inwards, an actuator 138 to move the welding arm 50 outwards, an actuator 140 to move the bridge 48 up, an actuator 142 to move the bridge 48 down, a 144 head to adjust the welding head for welding gap adjustment, controller 148 for coarse and fine current adjustment for welding wire heating, controller 150 for setting DC welding current, controller 152 for adjusting oscillator 118, controller 154 for adjusting welding wire feed, controller 156 for adjusting purge gas, controller 158 for automatic adjustment of welding head voltage, controller 166 for automatic welding wire feed, controller 162 for adjusting welding current to the welding head, controller 162 for rotating the turntable 18, controller 166 for starting and stopping welding, and safety switch 16 8 to stop the entire system completely. In addition, a composite control switch 173 is provided to prevent the operation of the operator station 88 on the center column 24 unless a command is sent to both stations 86. Further, a switch key 172 is provided on the control panel 132 to interrupt the logic circuits of the composite control switches. allows the movement of the station with is 203016
12 dinou obsluhou. Kromě ovládačů na ovládacím panelu 132 jsou upraveny ukazatele 174 s přímým číselným údajem, a to ukazatel 176 napětí oblouku, ukazatel 178 rychlosti přívodu svařovacího drátu a ukazatel 180 svařovacího proudu. Ovládače umístěné na druhém ovládacím panelu 134 zahrnují ovládače k nastavování prodlev na pravém a levém konci kmitu oscilátoru, ovládače pro rychlost oscilátoru 118, pro šířku oscilací, ovládač pro normální rychlost přívodu svařovacího drátu, řízení citlivosti napětí oblouku, dodatečné proudění plynu po zastavení, dále ovládač čerpané vody a ovládač smyslu otáčení otočného stolu 118.12 other operation. In addition to the controls on the control panel 132, direct indicator numbers 174 are provided, namely arc voltage indicator 176, welding wire feed rate indicator 178 and welding current indicator 180. The controls located on the second control panel 134 include controls for adjusting the dwells at the right and left ends of the oscillator oscillator, controls for oscillator speed 118, for oscillation width, control for normal welding wire feed rate, arc voltage sensitivity control, additional gas flow after stop, pumped water controller and rotary table rotation control 118.
Obvody, které tvoří součást zařízení podle vynálezu, slouží k počátečnímu zvětšování hloubky svarové vrstvy s časem během daného svařovacího postupu, až se dosáhne pevné, předem stanovené hloubky. Je třeba mít na paíměti, že obě svařovací hlavy vytvářejí identické svary v jakémkoli časovém okamžiku v polohách ležících o 180° proti sobě, V okamžiku, kdy svařovací hlava prošla dráhou 180°, lze dát rozkaz, aby se hloubka svaru zmenšovala stejnou rychlostí jako při začátku svařování, až se dosáhne stejné hloubky svaru po celém obvodu spáry. V důsledku toho každý svařovací pochod vytvoří s výhodou určitý stupeň překrytí.The circuits forming part of the device according to the invention serve to initially increase the depth of the weld layer with time during a given welding process until a fixed, predetermined depth is reached. It should be borne in mind that the two welding heads produce identical welds at any point in time at 180 ° positions. When the welding head has traveled 180 °, it can be ordered that the depth of the weld be reduced at the same speed as start welding until the same weld depth is reached along the entire perimeter of the joint. As a result, each welding process preferably provides a degree of overlap.
Na obr. 13 je znázorněn příklad elektronického obvodu pro nastavování stejnosměrného svařovacího proudu potřebného pro postupné Svařování. Hlavními součástmi tohoto obvodu je zesilovač 200 tvořící integrátor, zesilovač 202 tvořící invertor úrovně napětí a zesilovač 204, který pracuje jako> součtový zesilovač. Všechny zesilovače jsou napájeny ze stejnosměrného zdroje 30 V. Tři ovládače úrovně svaru, a to „začátek“ (206), „svařování“ (208) a „konečný“ (210) jsou použity jako děliče napětí, umožňující žádaný program pro změnu hloubky vrstvy. Tyto ovládače jsou upraveny na panelu obsluhy a jsou normálně nastaveny před začátkem svařování.FIG. 13 shows an example of an electronic circuit for adjusting the DC welding current required for successive welding. The main components of this circuit are an integrator-forming amplifier 200, a voltage level inverter-forming amplifier 202, and an amplifier 204 that functions as a sum amplifier. All amplifiers are powered from a 30 V DC source. Three weld level controls, “start” (206), “welding” (208) and “final” (210) are used as voltage dividers, allowing the desired program to change the layer depth . These controls are provided on the operator panel and are normally adjusted before welding starts.
Před vytvořením svařovacího oblouku je výstupní napětí zesilovače 200 přibližně 10 Vss, což je dáno průrazným napětím Zenerovy diody 212 a úbytkem napětí na diodě 214. Výstupní signál zesilovače 200 se vede na vysokou stranu potenciometrů 206 a 210; napětí z běžce potenciometrů 208 se vede přes normálně uzavřené kontakty relé 216 a přes odpor 218 na invertující vstup zesilovače 204. Výstupní signál zesilovače 200 se rovněž vede přes odpor 220 na imvertující vstup zesilovače 202. Stejnosměrný signál -j- 15 V, který se přivádí přes nastavovací potencíometr 222 a odpor 224 do invertoru 202, se algebraicky sčítá nastavením potenciometrů 222 s výstupním signálem zesilovače 200, který je —10 V, takže výstup zesilovače 202 je 0 V.Before the arc is formed, the output voltage of the amplifier 200 is approximately 10 Vdc, due to the breakdown voltage of the Zener diode 212 and the voltage drop across the diode 214. The output signal of the amplifier 200 is applied to the high side of potentiometers 206 and 210; the voltage from the slider of the potentiometers 208 is applied through the normally closed contacts of relay 216 and through a resistor 218 to the inverting input of amplifier 204. The output signal of amplifier 200 is also passed through the resistor 220 to the inverting input of amplifier 202. via adjusting potentiometer 222 and resistor 224 to inverter 202, is algebraically summed by setting potentiometers 222 with an output signal of amplifier 200 that is 1010 V, so that the output of amplifier 202 is 0 V.
Výstupní napětí zesilovače 204 je udržováno přes zpětnovazební odpor 226 s hodnotou 150 ohmů přes normálně uzavřené kontakty relé 228 na úrovni nižší než -j- 1 Vss. Toto napětí je odpojeno od výstupu obvodu normálně otevřenými kontakty reléThe output voltage of the amplifier 204 is maintained through a normally closed feedback relay 226 of 150 ohms through a normally closed contact of the relay 228 at a level of less than -1 Vdc. This voltage is disconnected from the circuit output by normally open relay contacts
228.228
Zapálením stejnosměrného svařovacího oblouku vznikne signál, který vybudí relé 228, jež uvolní svěrkový obvod zesilovače 204 a umožní, aby tento zesilovač 204 pracoval jako· invertor s jednotkovým ziskem, a současně uzavře cestu mezi výstupem zesilovače 204 a výstupem obvodu. V důsledku toho se inverzní hodnota napětí, zvoleného na běžci potenciometrů 206 pro počáteční proud, objeví na výstupu zesilovače 204, odkud se vede do ovládacího obvodu pro přívod stejnosměrné elektrické energie.Ignition of the DC welding arc produces a signal that energizes relay 228 to release the clamp circuit of amplifier 204 and allow the amplifier 204 to operate as a unit gain inverter while closing the path between amplifier 204 output and circuit output. As a result, the inverse of the voltage selected on the runner of the potentiometers 206 for the initial current appears at the output of the amplifier 204, from where it is routed to the control circuit for supplying DC power.
Současně s těmito průběhy přepne relé 228 vstupní signál zesilovače 200 z pevné kladné hodnoty z odporu 23Q, který udržoval jeho výstupní napětí na hodnotě —10 Vss, na záporný signál přes potencíometr 232 pro vzrůst proudu a přes spínač 234 s rozsahem 0 až 10 a 0 až 100 s, z potenciometru 236.At the same time, the relay 228 switches the input signal of the amplifier 200 from a fixed positive value from a resistor 23Q that kept its output voltage at -10 Vdc to a negative signal through a potentiometer 232 for current increase and a switch 234 with 0 to 10 and 0 ranges. up to 100 s, from potentiometer 236.
Tato změna polarity vstupního signálu zesilovače 200 vyvolá začátek integrace z —10 V ss rychlostí danou nastavením shora uvedených obvodových prvků.This change in the polarity of the input signal of the amplifier 200 will trigger an onset of integration from -10 V DC at the speed set by the above circuit elements.
Když zesilovač 200 začne integrovat od —10 V do 0, záporný vstup zesilovače 202 se zmenší, čímž začne převažovat vstupní kladný signál, což má za následek, že výstupní signál zesilovače 202 se změní z 0 na —10 V ss současně s tím, že se výstupní s!gnál zesilovače 200 změní z —10 V ss na 0.When the amplifier 200 begins to integrate from -10 V to 0, the negative input of the amplifier 202 decreases, thereby predominating the input positive signal, resulting in the output signal of the amplifier 202 changing from 0 to -10 V DC at the same time that with output s ! The amplifier signal 200 changes from –10 V DC to 0.
Výstupní signál zesilovače 202 se vede na vysokou stranu potenciometrů 208 ovládajícího svařovací proud a zvolená úroveň napětí se přivádí přes odpor 238 do zesilovače 204, kde se sčítá se signálem ze zesilovače 200 a odporu 218. Výsledný výstupní signál představuje kladný výkyv z „počátečního“ proudového nastavení na „svařovací“ proudové nastavení během doby vzestupu.The output signal of amplifier 202 is applied to the high side of the welding current control potentiometers 208 and the selected voltage level is applied via resistor 238 to amplifier 204 where it is added with the signal from amplifier 200 and resistor 218. The resulting output signal represents a positive variation from the "initial" current. setting to “welding” current setting during the rise time.
Když obsluhující osoba chce přejít na fázi zastavení svařování, přepne spínač 168 (obr. 12) do polohy „stop“, čímž se vybudí relé 216. Relé 218 přepne z běžce potenciometru 206 počátečního proudu na běžec potenciometrů 210 „výsledného“ svařovacího proudu a vstupní signál zesilovače 200 z negativního signálu z obvodu pro vzestup na pozitivní signál z obvodu pro sestup. Tato změna polarity způsobí, že zesilovač 200 začne integrovat od 0 do —10 V ss. Tato změna má rna zesilovač 202 vliv, který je opačný než při vzestupu, to znamená, že jeho výstupní signál se změní z —10 V ss na 0. Konečným výsledkem je lineární změna výstupního signálu zesilovače 204, který se vede do svařovací hlavy, a to z úrovně nastavené potenciometrem 208 svařovacího proudu na úroveň danou potenciometrem 210, nastavujícím konečný svařovací proud. Jak již bylo uvedeno, je přívod a předehřívání svařovacího kovu programováno podle svařovacího proudu.When the operator wants to switch to the welding stop phase, he switches switch 168 (FIG. 12) to the stop position to energize relay 216. Relay 218 switches from the start current potentiometer 206 to the resultant welding current potentiometer 210 and input the amplifier 200 signal from the negative signal from the uplink circuit to the positive signal from the downlink circuit. This change in polarity causes the amplifier 200 to begin to integrate from 0 to -10 Vdc. This change has an effect on the amplifier 202 that is opposite to the rise, i.e. its output signal changes from -10 V DC to 0. The end result is a linear change in the output signal of the amplifier 204 that is fed to the welding head, and this from the level set by the welding current potentiometer 208 to the level given by the final welding current potentiometer 210. As already mentioned, the welding metal supply and preheating are programmed according to the welding current.
205916205916
Sledovací obvod, který reaguje na polohu sledovacího ramene 210 a opravuje a nastavuje polohu svařovací hlavy vzhledem ke svarové spáře, tvoří rovněž součást stejnosměrných ovládacích obvodů, jeho hlavními součástmi jsou podle obr. 14 čtyři výkonové diody 240 a relé 242, 244. Čtyři výkonové diody 240 tvoří dvouceeťný usměrňovač, který usměrňuje střídavé napětí 115 V z vedení 246 na stejnosměrné napětí pro motor, který koriguje nastavení hlavy. Budicí napětí se přivádí do motoru přímo spojitě, zatímco napětí do kotvy se vede přes omezovači odpor 248 s hodnotou 10 ohmů a zatížitelností 10 W a přes reverzní reléový obvod 250.The tracking circuit, which responds to the position of the tracking arm 210 and corrects and adjusts the position of the welding head relative to the weld gap, also forms part of the DC control circuits, the main components of which are four power diodes 240 and relays 242, 244. 240 forms a two-wire rectifier that rectifies 115 V AC voltage from line 246 to a DC voltage for the motor that corrects head alignment. The excitation voltage is applied directly to the motor while the voltage to the armature is passed through a 10 ohm limiting resistor 248 with a 10 W load and through a reverse relay circuit 250.
Když mikrospínače 116, uváděné v činnost svislým pohybem sledovacího ramene 110, zvolí směr pohybu, vybudí se příslušné relé 242 při pohybu nahoru a 244 při pohybu dolů, které přivádí napětí správné polarity pro tento směr pohybu. Když se pohyb zastaví, přemostí odpor 248 kotvu jako dynamická brzda ke zkrácení volného dohěhu motoru. Pohyb sledovacího ramene vyvolá tedy odchylkový signál, který vybudí motor ve správném směru, aby se odchylka snížila na minimum a tím se opravila poloha svařovací hlavy.When the microswitches 116 actuated by the vertical movement of the tracking arm 110 select the direction of movement, the respective relay 242 is energized when moving upwards and 244 by the moving downwards, which supplies the correct polarity voltage for that direction of movement. When the movement stops, the resistor 248 bridges the armature as a dynamic brake to shorten the free run of the motor. Thus, the movement of the tracking arm causes a deviation signal that drives the motor in the correct direction to minimize the deviation and thereby correct the position of the welding head.
Příklad obvodu pro řízení svislého a vodorovného pohybu svařovacího ramene 50 je znázorněn na obr. 15. Aby byl následující popis zcela jasný, budiž předpokládáno, že kontrolní stanice A obsluhy na středním sloupu 24 je hlavní a druhá stanice B je podružná. Jak již bylo vysvětleno, obvody pro obě stanice jsou identické a před zahájením svislého pohybu musí být vyslán současný rozkaz z obou kontrolních stanic obsluhy na středním sloupu 24. Je samozřejmé, že kterákoliv ze čtyř kontrolních stanic může sloužit jako hlavní stanice a kterákoli z dalších stanic jako podružná.An example of a circuit for controlling the vertical and horizontal movement of the welding arm 50 is shown in FIG. 15. For the following description to be clear, it is assumed that the operator control station A on the center column 24 is the main and the second station B is secondary. As already explained, the circuits for both stations are identical and a simultaneous command must be sent from both operator control stations on the center column 24 before vertical movement begins. Of course, any of the four control stations can serve as the main station and any other stations as secondary.
K ovládání svislého a vodorovného pohybu svařovacího ramene na sloupech je upraven střídavý zdroj napětí 115 V. Když se stiskne sdružené povolovací tlačítko 170, napětí 115 V se přivádí na svorku. 252 a zpátky ke svorce 254 ve stanici A. Tato svoťka 254 je připojena k jedné straně všech spínacích bloků 256 pro vodorovný a svislý pohyb. V tomto případě budiž předpokládáno, že byl zvolen směr pohybu nahoru, takže napětí 115 V se přivádí na svorky 258 a 260.A 115 V AC power supply is provided to control the vertical and horizontal movement of the welding arm on the columns. When the associated enable button 170 is pressed, 115 V is applied to the terminal. 252 and back to terminal 254 at station A. This terminal 254 is connected to one side of all switching blocks 256 for horizontal and vertical movement. In this case, it is assumed that the upward direction has been selected so that 115 V is applied to terminals 258 and 260.
Svorka 260 je připojena k jednomu konci solenoidu 78, který slouží k vysouvání blokovacího kolíku 76, jenž zapadá do otvoru 74 ve středním sloupu 24 a přidržuje svařovací ramena 50 ve zvolené svislé poloze. Druhý konec solenoidu 78 je připojen přes normálně uzavřený obvod 262 koncového spínače ozubeného blokovacího ústrojí, které slouží k zajištění svařovacích ramen ve zvolené poloze, a přes normálně uzavřený kontakt relé 264 ke druhému pólu střídavého zdroje napětí 115 V. To má za následek, že se solenoid 78 vybudí a blokovací kolík se vysune z otvoru 74 a narazí na spínač 270, jehož kontakty přepne.The clamp 260 is attached to one end of the solenoid 78, which serves to eject the locking pin 76 that fits into the aperture 74 in the center column 24 and holds the welding arms 50 in the selected vertical position. The other end of the solenoid 78 is connected through a normally closed gear limit switch 262 of the gear interlock, which serves to secure the welding arms in the selected position, and via a normally closed contact of relay 264 to the second pole of the AC 115V. the solenoid 78 energizes and the locking pin is pulled out of the aperture 74 and encounters a switch 270 whose contacts switch.
Svorka 258 je připojena ke spojům pro pohyb nahoru a dolů na stykači motoru pro svislý pohyb, umístěném na středním sloupu 24, Spoje pro pohyb nahoru jsou tvořeny normálně otevřenou soustavou kontaktů na zdvihací cívce, která je připojena ke zdroji napětí 115 V. Spoj pro pohyb dolů je tvořen normálně uzavřenou soustavou kontaktů, která je připojena k jedné straně zdvihací cívky. Druhá strana zdvihací cívky je spojena se svorkou 266 přes normálně spojena se svorkou 266 přes normálně uzavřený omezovači spínač 268 pro pohyb nahoru a přes normálně otevřený omezovači spínač 270 blokovacího kolíku 7S, který není uzavřen, poněvadž kolík 76 byl vysunut z příslušného otvoru 74, ke druhému pólu zdroje napětí 115 V. Tento obvod vybudí zdvihací cívku motoru pro svislý pohyb, která připojí k tomuto motoru třífázové napětí 440 V, čímž dojde k pohybu nahoru. V tomto okamžiku je strana zdvihací cívky, která je připojena k napětí 115 V, na pohonu svislého pohybu, udržována na tomto napětí přes normálně otevřené kontakty, takže když se jedno nebo obě sdružená povolovací tlačítka a tlačítko pro· pohyb nahoru uvolní, pokračuje pohyb nahoru tak dlouho, až je druhá strana zdvihací cívky naprázdno. Dojde k tomu tehdy, když blokovací kolík 76 zapadne do následujícího otvoru 74 nebo když se dosáhne konce dráhy a přepne se spínač 268 označující meze zdvihacího pohybu.The terminal 258 is connected to the up and down joints of the vertical motor contactor located on the center column 24. The upward joints consist of a normally open contact set on the lift coil, which is connected to a 115 V power supply. down is formed by a normally closed set of contacts that is connected to one side of the lift coil. The other side of the pickup coil is coupled to terminal 266 via a normally coupled terminal 266 via a normally closed up limit switch 268 and via a normally open limit switch 270 of the locking pin 7S that is not closed because pin 76 has been removed from the respective hole 74 to This circuit energizes a vertical motor lift coil that applies a 440 V three-phase voltage to the motor for upward movement. At this point, the side of the lift coil that is connected to the 115 V voltage on the vertical motion drive is maintained at that voltage through the normally open contacts so that when one or both of the associated enable and up movement buttons are released, the upward movement continues until the other side of the lifting coil is idle. This occurs when the locking pin 76 engages the next hole 74 or when the end of the travel is reached and the switch 268 indicating the lift limits is switched.
K programování přívodu horkého svařovacího drátu slouží podle obr. 16 obvod s polohovým servomechanismem, který obsahuje jako hlavní složky například operační zesilovač 300, pracující jako Integrátor, zesilovač 332, pracující jako katodový sledovač, a relé 304, 306 k přepínání. Ve statickém stavu je výstup zesilovače 300 udržován na hodnotě 0 V v důsledku stejnosměrného vstupního napětí —15 V přes odpor 308 a normálně uzavřených kontaktů relé 304, které se snaží uvést tento výstupní signál na kladnou hodnotu, čemuž brání spád v propustném směru diody 310. Poněvadž výstup zesilovače 300 je veden před potenciometr 312 pro nastavení napětí .svařovacího drátu, který udává úroveň na vstupu zesilovače 302, je výstup zesilovače 302 roven 0In accordance with FIG. 16, a positional servomechanism circuit is provided to program the hot welding wire feed, including, for example, an operational amplifier 300 operating as an integrator, an amplifier 332 operating as a cathode follower, and a relay 304, 306 for switching. In the static state, the output of the amplifier 300 is maintained at 0V due to a DC input voltage of -15V through the resistor 308 and normally closed contacts of the relay 304, which attempts to bring this output signal to a positive value, thereby preventing the diode 310 forward. Since the output of amplifier 300 is routed upstream of the welding wire voltage setting potentiometer 312, which indicates the level at the input of amplifier 302, the output of amplifier 302 is equal to 0.
V.IN.
Po začátku svařování, když se svařovací drát přiblíží ke svařovanému předmětu, vybudí se relé 304, které připojí ke vstupu zes lovače. 330 potenciometr 314 doby vzrůstu a potenciometr 316, který nastaví vstup zesilovače 300 tak, aby integroval do napětí přibližně —10 V ss. Toto stejnosměrné napětí —10 V se přivádí přes potenciometr 312 k nastavování napětí pro zahřívání drátu, žádané napětí se nastaví běžcem tohoto potenciometru 312 a vede do zesilovače 302. Výstup zesilovače 302 je přesně stejný jako jeho vstup, avšak při podstatně nižší im205016 pedanci. Výstup zesilovače 302 se pak vede na vstup neznázorněného polohového servomechanismu. Během svařování lze měnit nastavení potenciometru 312, který nastavuje napětí pro zahřívání svařovacího drátu, čímž se mění výstupní signál zesilovače 302, který mění polohu sběrače regulačního transformátoru v napájecím obvodu.After welding begins, as the welding wire approaches the workpiece, the relay 304 energizes and connects to the amplifier input. 330 a rise time potentiometer 314 and a potentiometer 316 that sets the input of the amplifier 300 to integrate into a voltage of approximately -10 V DC. This 10V DC voltage is applied through the wire heating voltage setting potentiometer 312, the set voltage is set by the slider of this potentiometer 312, and applied to amplifier 302. The output of amplifier 302 is exactly the same as its input, but at a substantially lower im205016. The output of the amplifier 302 is then fed to the input of a servo positioner (not shown). During welding, the setting of the potentiometer 312, which adjusts the voltage for heating the welding wire, can be changed, thereby changing the output signal of the amplifier 302, which changes the position of the control transformer header in the power supply circuit.
Má-li se postup zastavit, začne fungovat časovač 318 pro zpoždění konce (obr. 17j a vybudí relé 306. Toto relé přepne vstup zesilovače 300 z obvodu pro vzestup na obvod pro sestup, který obsahuje potenciometr 320 pro sestup a kalibrační potenciometr 322 pro sestup, který vytváří signál nabývající záporných hodnot. Tento signál způsobuje, že zesilovač 300 začne integrovat přibližně od —10 V ss do 0, což vyvolá analogickou změnu výstupu zesilovače 302, který snižuje signál pro pohon do polohového servomotoru.If the procedure is to be stopped, the end delay timer 318 will operate (FIG. 17j and energize relay 306. This relay will switch the amplifier input 300 from the uplink circuit to the downlink circuit, which includes the down potentiometer 320 and the down pot calibration potentiometer 322. This signal causes the amplifier 300 to begin to integrate from approximately -10 V DC to 0, causing an analogous change in the output of the amplifier 302, which reduces the drive signal to the position servomotor.
Polohový servoregulátor napájený střídavým napětím, který lze použít pro dodávání programovaného elektrického proudu k předehřívání svařovacího materiálu, je znázorněn na obr. 18 a obsahuje jako hlavní složky operační zesilovač 324, regulátor 326 typu „O“, jenž má nastavitelný zisk od X = 1 do X = 100, napěťový dělič 328, oboustranný stejnosměrný můstek 330, sestávající ze dvou zapalovacích obvodů 332 a čtyř tyristorů 334, a stejnosměrný motor 362 s tachometrickým dynamem 360, jenž pohání regulační transformátor 338, dále potenciometr 340 pro pohon přívodu svařovacího drátu a polohový rozpoznávací potenciometr 342.An AC-powered positioning servo regulator that can be used to supply programmed electrical current to preheat the welding material is shown in Figure 18 and includes as an essential component an operational amplifier 324, an O-type controller 326 having an adjustable gain from X = 1 to X = 100, voltage divider 328, double-sided DC bridge 330, consisting of two ignition circuits 332 and four thyristors 334, and a DC motor 362 with tachometer dynamo 360 that drives the control transformer 338, a potentiometer 340 for welding wire feed and positional recognition potentiometer 342.
Pro zjednodušení budiž předpokládáno, že regulační transformátor 388 a polohový rozpoznávací potenciometr 342 jsou vzájemně synchronizovány, pokud jde o úhel natáčení, a oba jsou nastaveny na dolní konec ve směru proti pohybu hodinových ruček, takže výstup polohového rozpoznávacího potenciometru 342 je 0. Nepřichází-li přes odpor 344 ovládací signál, je výstupní signál zesilovač 324 nulový, takže nevzniká signál pro pohon motoru 362.For simplicity, it is assumed that the control transformer 388 and the position recognition potentiometer 342 are synchronized with respect to the angle of rotation, and both are set to the lower end counterclockwise so that the output of the position recognition potentiometer 342 is 0. If despite the control signal resistor 344, the output signal of the amplifier 324 is zero so that no signal to drive motor 362 is generated.
Jakmile začne svařovací program a přes odpor 344 přijde do zesilovače 324 záporný napájecí signál, zesílí se tento signál v míře dané ziskem zesilovače 324 a objeví se na jeho výstupu jako signál nabývající kladné hodnoty. Tento- signál se zavádí do diody 346 pro snímání polarity a přes odpor 348 do zapalovacího obvodu 330, který připojí tyristory 352, 354 ke kladnému anodovému napětí a vytvoří kladnou stejnosměrnou složku na straně 356 kotvy polohového servomotoru. Tat-o- kladná stejnosměrná složka způsobí, že motor 362 a tachometrické dynamo 360 se začnou otáčet ve směru šipky C a posouvají regulační transformátor 388, poten-COmetr 340 pro přívod svařovacího drátu a polohový rozpoznávací potenciometr 342 směrem k jejich koncům odpovídajícím pohybu hodinových ruček. Když se vzrůstající kladné napětí z polohového roz16 poznávacího potenciometru 342 blíží úrovni amplitudy záporného řídicího signálu, blíží se jejich algebraický součet nule. Když se tento odchylk-ový signál zesílený zesilovačem 342 sníží na inulu, motor 362 nedostává budicí signál a zastaví se v této poloze.As soon as the welding program begins and a negative supply signal arrives at the amplifier 324 through the resistor 344, the signal is amplified to the extent given by the gain of the amplifier 324 and appears at its output as a positive signal. This signal is applied to the polarity sensing diode 346 and through the resistor 348 to the ignition circuit 330, which connects the thyristors 352, 354 to the positive anode voltage and creates a positive DC component on the armature side 356 of the position servomotor. This DC component causes the motor 362 and the tachometric dynamo 360 to rotate in the direction of arrow C and move the control transformer 388, the poten-COmeter 340 for the welding wire feed, and the position recognition potentiometer 342 towards their clockwise ends. . As the increasing positive voltage from the position potentiometer 342 approaches the amplitude level of the negative control signal, their algebraic sum approaches zero. When this deflection signal amplified by amplifier 342 is reduced to inul, the motor 362 does not receive the excitation signal and stops at that position.
Když se záporný ovládací signál, přicházející přes odpor 344, sníží ručním natočením ovládače 148 pro nastavování napětí k zahřívání svařovacího drátu, který je umístětn na panelu z -obr. 12, nebo se automaticky sníží při zastavení svařování, začne převažovat kladné napětí z běžce polohového rozpoznávacího potenciometru 342, které se zesiluje a invertuje k zesilovači 324, odkud se vede přes -diodu 358 snímající polaritu do zapalovacího -obvodu 360. Tento zapalovací obvod 360 otevře tyristory 362, 364 a vytvoří záporné -stejnosměrné napětí na straně kolíku 356 kotvy polohového servomotoru a tachometrického dynama, jež posune regulační transformátor 338, potenci-ometr 340 pro přívod drátu a polohový rozpoznávací potenciometr 342 zpátky .na konec odpovídající opačnému pohybu než pohyb hodinových. ruček, až je odchylka znovu nulová.When the negative control signal coming through the resistor 344 is reduced by manually rotating the voltage adjusting knob 148 to heat the welding wire that is located on the panel of FIG. 12, or automatically decreases when the welding stops, the positive voltage from the runner of the position recognition potentiometer 342 will prevail, which is amplified and inverted to the amplifier 324 from where it passes through the polarity-sensing diode 358 to the ignition circuit 360. thyristors 362, 364 and generate a negative DC voltage at the side servo armature pin and tachometer dynamo pin 356 that moves the control transformer 338, the wire feed potentiometer 340, and the position recognition potentiometer 342 back to the end corresponding to the counterclockwise movement. until the deviation is zero again.
Tachometrické dynamo 360, které je přímo připojeno ke hřídeli kotvy motoru 362, vysílá signál opačné polarity, než jaký napájí zesilovač 324. Tento signál se vede přes nastavovací potenciometr 364, který je nastaven na optimální polohovou odezvu a umožňuje nepatrné kmitání v nulové poloze. Hlavní funkcí potenciometru 366 je nastavení optimální šířky nulové oblasti.The tachometric dynamo 360, which is directly coupled to the armature shaft 362 of the motor, transmits a signal of opposite polarity to that supplied by the amplifier 324. This signal is routed via a setting potentiometer 364 which is set to an optimum positional response and allows slight oscillation in the zero position. The main function of potentiometer 366 is to set the optimal width of the zero zone.
Když polohový servomechanismus se automaticky zastavuje, prochází normálně záporný signál na odporu 344 přes nulu a pokračuje do hodnoty přibližně -j- 0,5 V ss. To zabraňuje, aby se neobjevilo nad minimální úrovní nulové napětí, takže regulační transformátor 338 se otáčí proti směru hodinových ruček a naráží na pryžový doraz, kde jej odpojí kluzná spojka na tak dlouh-o, až oblouk zhasne.When the positional servomechanism automatically stops, a normally negative signal at resistor 344 passes through zero and continues to a value of approximately -j-0.5 Vdc. This prevents the zero voltage from appearing above the minimum level, so that the control transformer 338 rotates counterclockwise and strikes the rubber stop where it is disengaged by the sliding clutch until the arc goes out.
V sérii s polohovým rozpoznávacím -potenciometrem 342 jsou zapojeny dva nastavovací potenciometry. Potenciometr 368 umožňuje maximální požadované nastavení regulačního transformátoru 338 ve směru pohybu hodinových ruček, když je na odporu 344 maximální ovládací signál. Potenciometr 378 umožňuje nastavení ve směru proti pohybu hodinových ruček při minimálním signálu na odporu 344.Two setting potentiometers are connected in series with the position recognition potentiometer 342. The potentiometer 368 allows the maximum desired setting of the control transformer 338 clockwise when the maximum control signal is at the resistor 344. The potentiometer 378 allows counterclockwise adjustment at a minimum signal at resistor 344.
Zesilovač 372, který pracuje jako sledovač, mění výstupní napětí z potenciometru 340 na nízkou impedanční úroveň a vede jej zpátky na šasi obvodu.The amplifier 372, which acts as a follower, converts the output voltage from potentiometer 340 to a low impedance level and conducts it back to the circuit chassis.
Servomechanismus pro pohon přívodu svařovacího drátu a jeho logické obvody mohou obsahovat například následující hlavní složky: dva časovače 374 (zpoždění začátku) a 318 (zpoždění zastavení), což jsou obvodové prvky v pevné fázi, dále operační zesilovač 376, který pracuje jako integrační a proporcionální regulační předzesilovač, zapalovací obvod 378 a dvoucestný tyristorový můstek 380. Relé použitá v tomto obvodu jsou následující: relé 382 pro automatický chod, relé 306 pro pokles, relé 386, udávající, že motor pro přívod drátu je přepojen, relé 381 pro posouvání nahoru a ven a relé 388 pro posouvání dolů a dovnitř. Napětí -24 V ss se přivádí přes sepnutý ‘spínač pro přívod drátu do cívek relé 384, 388, 386 ve vhodné době, což umožňuje přívod drátu.The welding wire feed servo mechanism and its logic circuits may include, for example, the following main components: two timers 374 (start delay) and 318 (stop delay), which are solid state circuitry, and an operational amplifier 376 that operates as integral and proportional a control preamplifier, an ignition circuit 378, and a two-way thyristor bridge 380. The relays used in this circuit are the following: relay 382 for automatic operation, relay 306 for drop, relay 386 indicating that the wire feed motor is switched, relay 381 to move up; and a relay 388 for moving down and in. A -24 Vdc voltage is applied through the closed ‘wire feed switch to the relay coils 384, 388, 386 at the appropriate time, allowing wire feed.
Jakmile vznikne stejnosměrný oblouk na svařované plose, přijde přes svorku 393 stejnosměrné napětí -j- 24 V do časovače 374 (obr. 17). To způsobí, že tento časovač 374 zpozdí start na danou dobu, zvolenou tlačítkem 394 pro zpožděný start na kontrolním panelu, přičemž rozmezí tohoto zpoždění je dáno spínačem 392 a je například 0 až 10 nebo 0 až 100 s. Na konci tohoto zpoždění uzavře časovač 374 soustavu svých normálně otevřených kontaktů 396, č mž se automaticky vybudí oscilátor. Když je spínač 398, udávající způsob přívodu drátu, v poloze pro automatiku, přivádí se napětí -l- 24 V ss přes časovač 374 a spínač 398, který vybudí relé 382. Relé 382 přivede stejnosměrné napětí + 24 V přes normálně uzavřené kontakty 400 do cívky relé 388, které přivede toto napětí -j- 24 V do cívky relé 384 a 386. Volba relé 384, 388 a 386 doplní výstupní signál z tyristorového můstku 380 (obr. 16i), který se přivádí do kotvy motoru 362, jenž je tak připraven pro přivádění svařovacího drátu. V tomto okamžiku je posouvací obvod m'mo provoz. Druhou funkcí relé 382 je uzavírat obvod 402, který uvádí v činnost svařovací stykač ve zdroji střídavého proudu. Konečně relé 382 připojí kladný ovládací signál z potenciometru 404 pro posouvací pohyb dolů přes nyní uzavřené kontakty relé 386 a přes odpor 436 na součtovou svorku zesilovače 376.As soon as a DC arc is formed on the welded surface, a 24 V DC voltage is applied to terminal 374 via terminal 393 (FIG. 17). This causes the timer 374 to delay the start for a given time selected by the delay start button 394 on the control panel, the delay range being given by the switch 392, for example 0 to 10 or 0 to 100 s. its normally open contacts 396, which automatically wakes up the oscillator. When the switch 398 indicating the wire feed method is in the automatic position, -24-24 V DC is applied through timer 374 and switch 398 energizes relay 382. Relay 382 applies + 24 V DC via normally closed contacts 400 to coil of relay 388 which applies this voltage -j-24 V to coil of relays 384 and 386. The selection of relays 384, 388 and 386 completes the output signal from thyristor bridge 380 (Fig. 16i), which is applied to armature 362 of motor thus prepared for feeding the welding wire. At this point, the displacement circuit is operable. A second function of relay 382 is to close the circuit 402 that actuates the welding contactor in the AC power source. Finally, relay 382 applies a positive control signal from potentiometer 404 for shifting down through the now closed contacts of relay 386 and through resistor 436 to the sum terminal of amplifier 376.
Zesilovač 376 dostává ovládací signál, invertuje jej a začíná integrovat do výstupního signálu asi 10 V ss, což je hodnota zaj šťovaná. Zenerovou diodou 408. Když výstup zesTovače 378 začne nabývat záporné hodnoty, dioda 410, zjišťující polaritu, vede tento signál do řídicího vinutí zapalovacího obvodu 378, který zapálí tyristory 412 a 414 v usměrňovacím můstku 383. Výstupní signál z tohoto můstku 380 se vede přes odpor 416, který slouží k omezení vysokých proudových nárazů, do kotvy motoru pro přívod svařovacího drátu. Ke kotvě motoru 362 je připojen tachometrický generátor 3S0, který začne vytvářet na potenciometru 418 napětí. Potenciometr 418 rozdělí toto napětí a vysílá žádané napětí přes odpor 423 do zesilovače 376. Toto napětí má opačnou polaritu než ovládací signál přiváděný přes odpor 406. Jakmile motor 362 dosáhne rychlosti, při které signál tachometrického dynama 363 na odporu 420 má stejnou hodnotu jako signál na odporu 406, je algebraický součin roven nule, takže zesilovač 376 přestane integrovat. Kondenzátor 422 udržuje výstupní signál na úrovni potřebné k tomu, aby motor běžel touto rychlostí.The amplifier 376 receives the control signal, inverts it, and begins to integrate about 10 V DC into the output signal, a value provided. Zener diode 408. When the output of the amplifier 378 becomes negative, the polarity detecting diode 410 conducts this signal to the control winding of the ignition circuit 378, which ignites the thyristors 412 and 414 in the rectifier bridge 383. The output signal from this bridge 380 is passed through the resistor 416, which serves to limit high current surges, to the motor armature for the welding wire feed. A tachometric generator 30 is connected to the motor armature 362 and begins to generate voltage at the potentiometer 418. Potentiometer 418 divides this voltage and sends the desired voltage across resistor 423 to amplifier 376. This voltage has the opposite polarity to the control signal supplied through resistor 406. Once motor 362 reaches the speed at which the tachometer dynamo signal 363 on resistor 420 is equal to the signal at of resistance 406, the algebraic product is zero, so that amplifier 376 stops integrating. The capacitor 422 maintains the output signal at the level required to run the motor at that speed.
Kdyby rychlost motoru 362 přesáhla požadovanou hodnotu, invertovaný rozdílový signál na výstupu zesilovače 378 by vyvolal integraci pokračující do kladných hodnot, zapalovací obvod 378 by zapálil tyristory při menším fázovém úhlu a rychlost motoru 362 by se zmenšila o žádanou hodnotu.If motor speed 362 exceeded a setpoint, an inverted differential signal at the output of amplifier 378 would cause integration to continue to positive values, ignition circuit 378 would ignite thyristors at a smaller phase angle, and motor speed 362 would decrease by setpoint.
; Zkoumání zesilovače 376 jako integrálního a proporcionálního' servoregulátoru ukazuje, že když motor běží pomaleji, než je žádoucí, převažuje ovládací s!gnál, což má za následek zápornější výstup, zapálení tyristorů při větším fázovém úhlu a zvýšení rychlosti. Když naopak motor běží rychleji, než je třeba, převažuje signál tachometrického dynama, což má za následek méně záporný výstup a sníženou rychlost. V důsledku toho pracuje motor v ustáleném stavu při požadované rychlosti, nedochází k chybám amplitud ovládacích a zpětnovazebních signálů a obvod lze označit jako proporcionální servoregulátor, pracující v ustáleném stavu 's nulovou odchylkou, typu 1. ; Examination of amplifier 376 as an integral and proportional servo regulator shows that when the motor runs slower than desired, the actuator is predominant . gnal, resulting in a more negative output, ignition of thyristors at a greater phase angle, and increased speed. Conversely, when the engine runs faster than necessary, the tachometric dynamo signal predominates, resulting in less negative output and reduced speed. As a result, the motor operates at a steady state at the desired speed, there are no amplitude errors of the control and feedback signals, and the circuit can be referred to as a zero-order proportional steady-state servo regulator, type 1.
V zařízení dochází k automatickému ovládání rychlostí, počínaje napětím 10 V odebíraným ze stejnosměrného zdroje -j- 15 V, který slouží k napájení použitelných zesilovačů, a toto napětí se přivádí na konec poleno'ornetru s pěti závity, který ovládá maximální rychlost. Běžec tohoto potenemmefru je připojen k hlavnímu panelu a ke konči potenciometru pro přívod rychlosti drátu, jenž je spojen s regulačním transformátorem ve střídavém napěťovém zdroji. Druhý konec tohoto potenciometru se vrací k hlavnímu panelu na běžec potenciometru pro ovládání minimální rychlosti. Druhý kohec potenciometru pro ovládání minimální rychlosti je připojen k napětí + nebo — 15 V ss.There is automatic speed control in the device, starting at a voltage of 10 V from a 15 V DC power supply to power the applicable amplifiers, and this voltage is applied to the end of the five-threaded logger that controls the maximum speed. The slider of this potentiometer is connected to the main panel and to the end of the wire speed potentiometer, which is connected to a control transformer in an AC voltage source. The other end of this potentiometer returns to the main panel on the minimum speed potentiometer slider. The second potentiometer for minimum speed control is connected to + or - 15 V DC.
‘ Popsaný obvod tvoří potenciometr pro o'vládání rychlosti přívodu drátu, na jehož obou koncích jsou tlumiče. Ovládací signál se odebírá z potenciometru 343 a přivádí do zesilovače 372, který pracuje jako sledovač. ‘Výstup zesilovače 372 je vyveden na šasi, v němž jsou uloženy obvody pro přívod horkého drátu.The circuit described is a potentiometer for controlling the speed of the wire feed, at both ends of which there are dampers. The control signal is taken from the potentiometer 343 and applied to the amplifier 372, which functions as a follower. ‘The output of amplifier 372 is routed to the chassis where the hot wire circuits are located.
Když je stykač vybuzen a drát se pomalu pohybuje směrem ke svařovanému předmětu danou posunovací rychlostí, proudový snímací obvod 424 (obr. 16] vybudí relé 304, jakmile dojde k doteku, což uvede polohový servomotor do pohybu nahoru a přepne Ovládání rychlosti na potencioimetr řídící rychlost přívodu drátu. Od tohoto dkamž:ku áž do zpomalení je rychlost přívodu drátu podřízena potenciometru pro nastavování napětí horkého· drátu, přičemž číselníky potenciometrů „minimum“ a „maximum“ slouží k vyvažování poměru příkonu a rychlosti 'drátu.When the contactor is energized and the wire slowly moves toward the workpiece at a given feed rate, the current sensing circuit 424 (Fig. 16) energizes relay 304 as soon as it touches, causing the position actuator to move up and switch Speed Control to potentiometer controlling speed supply of wire. Since that dkamž: to slowdown until the speed of the wire feed subordinated potentiometer for adjusting the voltage · hot wire potentiometers dials the "minimum" and "maximum" is used to balance the ratio of power and speed 'wire.
Když se uvede v činnost spínač „stop“, vy205016 budí se relé 306, které přepne polohový servomotor na sestup, a časovač 318 pro zpoždění zastavení začne počítat čas po dobu určenou nastavením potenciometru 426 a spínače 428, který má rozsahy 0 až 10 a 0 až 100 s (obr. 17). Na konci doby odpovídající Zpoždění zastavení se otevřou normálně uzavřené kontakty 49D a odpojí oscilátor, zatímco normálně uzavřené kontakty přeruší přívod napětí -j- 24 V ss do cívek relé 388 a 386, čímž se odpojí motor pro přívod drátu od tyristorového můstku 380 a připojí se dynamický brzdicí odpor 430 (obr. 16) ke kotvě 368, čímž se zkrátí doběh.When the "stop" switch is actuated, the relay 306 wakes the relay servo motor to descent, and the stop delay timer 318 starts counting the time for the time determined by setting potentiometer 426 and switch 428, which ranges from 0 to 10 and 0. up to 100 s (Fig. 17). At the end of the Stop Delay time, normally closed contacts 49D open and disconnect the oscillator, while normally closed contacts cut-24 V DC to the relay coils 388 and 386, disconnecting the wire feed motor from the thyristor bridge 380 and connecting a dynamic braking resistor 430 (FIG. 16) to armature 368, thereby shortening the overrun.
Na kontrolním panelu každé stanice obsluhy je dvoupolohový páčkový spínač 156 (obr. 12), který po uvedení v činnost současně vybudí solenoidy pro přívod plynu a pro přívod vody pro příslušnou svarovou polohu, nařízenou kontrolní stanicí, a svarovou polohu, která leží přesně proti ní.On the control panel of each operator station there is a two-position toggle switch 156 (Fig. 12) which, when actuated, simultaneously energizes the gas and water solenoids ordered by the control station for the respective weld position and the weld position exactly opposite it. .
K umožnění postupné funkce jednotlivých ovládačů na kontrolním panelu musí být nejprve spínač pro promývací plyn v sepnuté poloze. Toto elektrické propojení znemožňuje poškození celé soustavy, k němuž by mohlo dojít bez proudění plynu. Spínač 164 '(obr. 12], který udává polohu start a stop, je dvoupolohový páčkový spínač, umístěný dole uprostřed na každém panelu.To enable the sequential operation of the individual controls on the control panel, the purge gas switch must first be in the closed position. This electrical interconnection prevents damage to the entire system, which could occur without gas flow. The switch 164 '(FIG. 12), which indicates the start and stop positions, is a two-position toggle switch located at the bottom center of each panel.
Na můstku 48 uloženém na středním sloupu 24 jsou umístěny dvě vysokofrekvenční výkonové jednotky a na každém z vnějších sloupů 88 jedna jednotka. Každá z těchto jednotek obsahuje reléový snímací obvod, který signalizuje hoření oblouku. Vysokofrekvenční energie začne procházet, když je přepnut svařovací spínač 166, umístěný uprostred dole na kontrolním panelu, vybuzen. Tento spínač 166 může být přepnut teprve po vybuzení prvků ovládajících přívod plynu a otáčení. Vysokofrekvenční kmity procházejí až do vytvoření oblouku, kdy oblouk probíhá trvale mezi svařovací elektrodou a svarovou spárou a je udržován stejnosměrným. svařovacím proudem.On the bridge 48 mounted on the center column 24 are located two RF power units and on each of the outer columns 88 one unit. Each of these units includes a relay sensing circuit that signals arc burning. The RF energy begins to pass when the welding switch 166 located in the middle of the control panel is energized. This switch 166 can only be switched after excitation of the gas and rotation control elements. The high-frequency oscillations extend until the arc is formed, where the arc is permanently between the welding electrode and the weld joint and is maintained by the DC. welding current.
Ovládač 162 stejnosměrného svařovacího proudu (obr. 12) je umístěn vpravo dole na Zaměnitelném kontrolním panelu a ve stacionárním panelu, který je přiřazen každé svařovací soupravě. Tři nastavení proudu, a to „počáteční“, „svařovací“ a „výsledný“, se nastavují před začátkem svařování na stacionárním kontrolním panelu. Ovládače udávající vzestupnou a sestupnou rychlost jsou kalibrovány v sekundách, přičemž vzestupná rychlost je počet sekund, během kterých se přejde lineárně z počátečního! proudu na svařovací proud. Na šasi ve stacionárním kontrolní panelu je páčkový přepínač, který nastavuje rozsah časovačů pro vzrůst a sestup buď na 0 až 10 s, nebo 0 až 100 s. Sestup lze navodit ručně tím, že se spínač 166 pro začátek svařování přepne do polohy „stop“. K předčasnému zhasnutí oblouku se stiskne bezpečnostní tlačítko 168, což je velké tlačítko dole vpravo na zaměnitelném panelu.The DC welding current controller 162 (FIG. 12) is located at the bottom right of the Interchangeable Control Panel and in the stationary panel assigned to each welding assembly. Three current settings, “Initial”, “Welding” and “Resulting”, are set before starting welding on the stationary control panel. The ascending and descending speed controls are calibrated in seconds, while the ascending speed is the number of seconds during which the linear changeover from the initial! current to the welding current. There is a toggle switch on the chassis in the stationary control panel that sets the range of rise and fall timers to either 0 to 10 s or 0 to 100 s. The descent can be initiated manually by switching the start welding switch 166 to the stop position. . To prematurely turn off the arc, press the security button 168, which is the large button at the bottom right of the interchangeable panel.
Jak již bylo uvedeno, na každém oscilátoru na soupravě svařovací hlavy jsou upraveny regulační hlavy 120 napětí oblouku, které řídí vzdálenost mezi elektrodou a svarovou spárou. Stejnosměrný číslicový voltmetr 176 (obr. 12) ukazuje skutečné napětí oblouku nebo předem nastavené referenční napětí pro regulaci napětí oblouku v závislosti na poloze páčkového spínače 146, který je uprostřed vlevo na zaměnitelném kontrolním panelu obsluhy. Spínač citlivosti napětí oblouku, umístěný na stacionárním kontrolním panelu, nastavuje časovač pro Zpoždění regulační hlavy, který zpožďuje začátek regulačního účinku působícího na napětí po začátku oblouku a udržuje regulační hlavu v pevné poloze po tuto dobu. Tuto dobu je nutno určit pokusně, aby byla vhodila pro pracovní podmínky a vyhovovala všem požadavkům. V příkladu provedení podle vynálezu je maximální doba 10 s.As noted, arc voltage control heads 120 are provided on each oscillator on the welding head assembly to control the distance between the electrode and the weld joint. The DC digital voltmeter 176 (FIG. 12) shows the actual arc voltage or a preset reference voltage to regulate the arc voltage depending on the position of the toggle switch 146, which is centrally on the interchangeable operator control panel. The arc voltage sensitivity switch, located on the stationary control panel, sets the control head delay timer, which delays the start of the voltage control effect after the start of the arc and keeps the control head in a fixed position for this time. This time must be determined experimentally to suit the working conditions and to meet all requirements. In the exemplary embodiment of the invention, the maximum time is 10 s.
Číselník 176 nastavuje referenční napětí pro řízení napětí oblouku, když spínač voltmetru je v referenční poloze, přičemž napětí se nastavuje podle údaje voltmetru. Když je spínač nastaven na polohu oblouku, ukazuje voltmetr skutečné napětí oblouku během určité doby svařovacího' cyklu. Je zřejmé, že obě napětí budou stejná, když spínač pro automatický provoz a odpojení regulační hlavy na stacionárním kontrolním panelu je nastaven do polohy automatika a když regulace pracuje správně. Regulace neprobíhá, když je spínač nastaven do polohy vypnuto. Pohyb hlavy lze regulovat spínačem pro pohyb hlavy ven a dovnitř.The dial 176 sets the reference voltage to control the arc voltage when the voltmeter switch is in the reference position, the voltage being set according to the voltmeter reading. When the switch is set to arc position, the voltmeter shows the actual arc voltage during a certain welding cycle time. Obviously, both voltages will be the same when the switch for automatic operation and disconnection of the control head on the stationary control panel is set to automatic and when the control is operating correctly. Control does not take place when the switch is set to the off position. The movement of the head can be controlled by a switch for moving the head out and in.
Obvody v regulátoru napětí oblouku tvoří modul, který je instalován v panelu obsluhy. Tento modul obsahuje stabilní diferenciální zesilovač s vysokým ziskem, který zesiluje odchylkový signál vznikající rozdílem ‘mezi předem stanoveným referenčním napětím a napětím svařovacího oblouku. I malá napětí odchylky, například 0,01 V, způsobí, že do krokového motoru regulační hlavy 120 je vyslán střídavý impuls, který slouží k opravě odchylky nastavením délky oblouku. Každý impuls způsobí, že regulační hlava posune svařovací elektrodu o 0,00318 cm, ve směru, který závisí na znaménku odchylkového signálu. Korekce odchylky se provádí v krokovém motoru rychlostí asi 60 impulsů za sekundu ve zvoleném příkladu provedení.The circuits in the arc voltage regulator form a module that is installed in the operator panel. This module contains a stable, high gain differential amplifier that amplifies the deviation signal generated by the difference ‘between the predetermined reference voltage and the arc welding voltage. Even small deviation voltages, for example 0.01 V, cause an alternating pulse to be sent to the stepper motor of the control head 120 to correct the deviation by adjusting the arc length. Each pulse causes the control head to move the welding electrode by 0.00318 cm, in a direction that depends on the sign of the deviation signal. The offset correction is performed in a stepper motor at a rate of about 60 pulses per second in the selected embodiment.
Sledovací soustava je ovládána třípolohovým páčkovým spínačem, který má polohu 'automatika, vypnuto a ruční ovládání. V poloze pro ruční ovládání je spínač zapojen tak, že umožňuje předběžné nastavení svařovací hlavy. V poloze pro automatiku udržují mikrospínače ve sledovací hlavě konstantní nastavení svařovací hlavy vzhledem ke spáře.The tracking system is controlled by a three-position toggle switch that has the 'automatic', 'off' and 'manual' positions. In the manual control position, the switch is wired to allow pre-adjustment of the welding head. In the automatic position, the microswitches keep the welding head in a constant position relative to the gap.
Ovládací obvody oscilátoru jsou rozděleny mezi zaměnitelný kontrolní panel a sfacio205016 námi kontrolní panel. Spínače ovládající šířku kmitů, pravý svar, levý svar, ruční ovládání, odpojení a automatiku jsou umístěny na stacionárním panelu, zatímco spínač 152, který omezuje pohyb oscilátoru na jednu stranu pevné polohy, je umístěn na zaměnitelném kontrolním panelu. V poloze automatika na stacionárním kontrolním panelu jsou obvody upraveny tak, že kmity začínají na konci doby zpoždění spuštění přívodu svařovacího drátu.The oscillator control circuits are divided between the interchangeable control panel and sfacio205016 our control panel. The oscillator width, right weld, left weld, manual control, cutoff, and automatic switches are located on the stationary panel, while the switch 152 that limits the oscillator movement to one side of the fixed position is located on the interchangeable control panel. In the automatic position on the stationary control panel, the circuits are adjusted such that the oscillations begin at the end of the welding wire feed-off delay time.
Regulátory přívodu horkého drátu obsahují střídavé servomotory, připojené ke střídavému napájecímu napětí a ovládané dvousměrným tyristorovým systémem 334, který byl popsán v souvislosti s obr. 18. Servoovládače 154 jsou umístěny na zaměnitelném kontrolním panelu obsluhy pod ovládačem rychlosti přívodu drátu. Aby mohl fungovat systém pro přívod drátu, musí být spínač pro automatický přívod drátu a pro vypnutí 'přívodu drátu v poloze automatika. Když je tento spínač v poloze vypnuto, lze drát přivádět pouze tehdy, uvede-li se v činnost posouvaní spínač do polohy nahoru nebo dolů. Posouvací rychlost je dána spínačem přívodu drátu na zaměnitelném kontrolním panelu; Když je spínač v poloze pro automatiku, žačne ovládač zpoždění spuštění drátu počítat od okamžiku, kdy vznikne svařovací oblouk. Na konci této předem stanovené doby se začne drát přivádět posouvací rychlostí. Když se svařovací drát dotkne roztaveného kovu, začne střídavé napětí předehřívající drát vzrůstat z minima na předem stanovenou hodnotu po dobu, která je nastavena na ovládači 148 doby vzrůstu. Současně se začátkem poklesu stejnosměrného proudu začne klesat střídavé napětí na minimum po dobu nastavenou ovládačem doby poklesu. Rovněž současně začne počíLata časovač pro zpoždění zastavení drátu.The hot wire feed controllers include AC servo motors connected to an AC supply voltage and controlled by the bidirectional thyristor system 334 described with reference to FIG. 18. The servo controls 154 are located on the interchangeable operator control panel below the wire feed rate control. In order for the wire feed system to function, the switch for automatic wire feed and for turning off the wire feed must be in the automatic position. When this switch is in the off position, the wire can only be fed when the switch is moved up or down. The feed rate is given by the wire feed switch on the interchangeable control panel; When the switch is in the automatic position, the wire start delay controller starts counting from the moment the arc is formed. At the end of this predetermined time, the wire begins to feed at the feed rate. When the welding wire touches the molten metal, the alternating voltage of the preheating wire starts to rise from the minimum to a predetermined value for a time that is set on the rise time controller 148. At the same time as the DC current begins to decrease, the AC voltage begins to decrease to a minimum for the time set by the time delay controller. At the same time, the timer starts to count the wire stop delay.
Svislý pohyb vozíků 58, 59 se spouští tlačítky 149 a 142 nahoře na zaměnitelném panelu podle obr. 12. Má-11 se pohybovat vozík 58 na středním sloupu 24 a jsou dvě obsluhující osoby a sdružený spínač 172 je ve sdružené poloze, jeden obsluhující musí stisknout sdružené povolovací tlačítko 170, ležící vedle spínacího klíče na kontrolním panelu, zatímco druhá obsluhující osoba zvolí směr pohybu dříve, než pohyb může začít. Je-li na středním sloupu 24 jenom jedna ovsluhující osoba, musí být povolovací spínač 172 ve stanici bez obsluhy vypnut. Jakmile začne pohyb v jednom směru, drží obsluha příslušný knoflík ve stisknuté poloze tak dlouho, až se má pohyb zastavit. Když obsluha uvolní tlačítko, pokračuje pohyb tak dlouho, až kolík 78 zatížený pružinou (obr. 8} zapadne do následujícího otvoru 74 na sloupu 24. K nastavení svařovací hlavy vůči spáře se pak musí použít jemného nastavování svislého kluzátka 104 (obr. 4).The vertical movement of the carriages 58, 59 is triggered by the buttons 149 and 142 at the top of the interchangeable panel of FIG. 12. The carriage 58 is to be moved on the center column 24 and there are two operators and the switch 172 is in the associated position. an associated enable button 170 lying adjacent to the switch key on the control panel while the second operator selects the direction of movement before the movement can begin. If there is only one operator on the center column 24, the enable switch 172 in the unattended station must be turned off. As soon as the movement in one direction begins, the operator holds the corresponding knob in the depressed position until the movement is to stop. When the operator releases the pushbutton, the movement continues until the spring loaded pin 78 (FIG. 8) engages in the next hole 74 on the pole 24. Fine adjustment of the vertical slide 104 (FIG. 4) must then be used to align the welding head with the joint.
Svislý pohyb na vnějších sloupech 88 se provádí jednoduše tím, že se stiskne příslušné tlačítko. Sdružená povolovací tlačítka jsou zbytečná, poněvadž pohyb na každém vnějším sloupu 83 je nezávislý. Je ovšem samozřejmé, že svislý pohyb na vnějších sloupech může být koordinován stejným způsobem, jaký byl . popsán pro střední sloup 24.The vertical movement on the outer columns 88 is carried out simply by pressing the respective button. The associated enable buttons are unnecessary as the movement on each outer column 83 is independent. It goes without saying that the vertical movement on the outer columns can be coordinated in the same way as it was. described for middle column 24.
Vodorovný pohyb svařovacích ramen 50 na středním sloupu 24 se provádí stejným způsobem jako svislý pohyb, s tím rozdílem, že se stisknou tlačítka 13S a 138 (obr. 12). Vodorovný pohyb na vnějších sloupech 88 se provádí stejným způsobem.The horizontal movement of the welding arms 50 on the center column 24 is performed in the same manner as the vertical movement, except that the buttons 13S and 138 are pressed (FIG. 12). The horizontal movement on the outer columns 88 is performed in the same manner.
Aby se zajistilo, že předběžné kroky pro svařování probíhají ve správném pořadí a aby nedocházelo při začátku svařování k defektům, obsahuje soustava logické obvody, které vyžadují, aby specifické úkony, jež se musejí provést, byly provedeny ve správném sledu dřív, než se vybudí svařovací hlava. Logický sled vyžaduje, aby byly provedeny následující kroky v uvedeném pořadí dřív, než začne svařování:To ensure that the pre-welding steps are in the correct order and to avoid defects at the start of welding, the system includes logic circuits that require that the specific actions to be performed are performed in the correct sequence before the welding starts. head. The logic sequence requires that the following steps be performed in the order shown before welding begins:
1. Hlavní přívod energie musí být zapnut.1. The main power supply must be switched on.
2. Musí se ověřit, že blokovací kolík vozíku, který nastavuje svařovací ramena na hlavním sloupu, je zasunut do otvoru.2. It must be verified that the carriage locking pin, which adjusts the welding arms on the main mast, is inserted into the hole.
3. Je otevřen přívod plynu.3. The gas supply is open.
4. Rotační stůl je uveden do pohybu.4. The rotary table is set in motion.
5; Je zajištěno buzení vysokofrekvenčního spínače.5; High-frequency switch excitation is provided.
V tomto okamžiku soustava v připravené poloze a žárovka 182 na kontrolním panelu obsluhy (obr. 12) se rozsvítí. Spínač 172, který je ovládán klíčem a který tvoří sdružený povolovací spínač na protilehlé stanici, se pak natočí do polohy zapnuto. Soustava je nyní připravena ke svařování jednou hlavou. Spínač 168 (obr. 12), který spouští svařování, se v tomto okamžiku vybudí a přitáhne stykač ve zdroji stejnosměrného proudu, čímž vznikne oblouk. Tím se rozsvítí sdružená žárovka na protilehlé stanici.At this point, the system is in the ready position and the lamp 182 on the operator control panel (FIG. 12) lights up. The switch 172, which is operated by a key and which forms the associated enable switch at the opposite station, is then rotated to the on position. The system is now ready for single head welding. The switch 168 (FIG. 12) that triggers the welding is energized at this point and pulls the contactor in the direct current source, creating an arc. This will turn on the composite bulb on the opposite station.
Následující sled začne automaticky, jakmile byly předchozí kroky provedeny ve správném sledu:The following sequence will start automatically once the previous steps have been performed in the correct sequence:
1. Vybudí se obvod pro zpoždění přívodu drátu.1. The wire feed delay circuit is energized.
2. Uvede se v činnost regulační hlava pro automatické řízení napětí.2. Actuate the control head for automatic voltage control.
3. Začne vzrůst stejnosměrného proudu,3. The DC current starts to increase,
4. Začne přívod svařovacího drátu.4. The welding wire feed starts.
5. Spustí se kulhavý pohyb.5. The limp movement starts.
8. Začne regulace napětí oblouku.8. Arc voltage control starts.
Podle volby obsluhy se konec svařování spouští tím, že se spínač 166 pro začátek a konec svařování přepne do polohy stop, načež probíhají automaticky následující pochody:Depending on the operator's choice, the end of the welding process is triggered by switching the start and end welding switches 166 to the stop position, whereupon the following processes are carried out automatically:
1. Začne pokles stejnosměrného proudu.1. The DC current drop begins.
2. Začne pokles napětí pro zahřívání drátu.2. The voltage drop for heating the wire starts.
3. Začne zpoždění zastavení drátu.3. The wire stop delay starts.
4. Odpojí se zdroj střídavého napětí.4. The AC power source is disconnected.
5. Odpojí se oscilátor.5. The oscillator is disconnected.
Obsluha potom může stisknout bezpečnostní tlačítko 168, čímž je zajištěno, že oblouk je zhasnut, že ustalo otáčení rotačního stolu, že je odpojen přívod plynu a že ostatní části soustavy jsou bez proudu.The operator can then press the safety button 168 to ensure that the arc is extinguished, that the rotation of the rotary table has stopped, that the gas supply is disconnected, and that the rest of the system is de-energized.
Když svařování začíná s dvěma svařovacími hlavami, to znamená s dvěma hlavami pracujícími současně, provádějí se v obou stanicích obsluhy ověření polohy blokovacího kolíku, připojení přívodu plynu, otáčení rotačního stolu a vybuzení vysoké frekvence. Když jsou obě stanice v poloze „připraveno“, jeden z obou obsluhujících může spu' 24 stit svařování svým spínačem pro začátek svařování.When welding starts with two welding heads, that is to say with two heads working simultaneously, both the operator stations perform verification of the position of the locking pin, the connection of the gas supply, the rotation of the rotary table and the excitation of the high frequency. When both stations are in the "ready" position, one of the two operators can start welding with its switch to start welding.
Je zřejmé, že uvedený logický systém může být realizován sériovým zapojením součinových hradel. Každé následující hradlo v sériovém zapojení dostává vstupní signál z předchozího hradla, jakmile byl proveden příslušný krok. Tím způsobem je zajištěn správný sled jednotlivých operací, což zaručuje reprodukovatelnost a dokonalost každého svaru.It is obvious that said logic system can be realized by series connection of the product gates. Each successive gate in series receives an input signal from the previous gate once the corresponding step has been performed. In this way, the correct sequence of operations is ensured, ensuring the reproducibility and perfection of each weld.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS910475A CS205016B2 (en) | 1975-12-31 | 1975-12-31 | Method of welding the cylindrical objects of the circular diameter and device for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS910475A CS205016B2 (en) | 1975-12-31 | 1975-12-31 | Method of welding the cylindrical objects of the circular diameter and device for performing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS205016B2 true CS205016B2 (en) | 1981-04-30 |
Family
ID=5442354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS910475A CS205016B2 (en) | 1975-12-31 | 1975-12-31 | Method of welding the cylindrical objects of the circular diameter and device for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS205016B2 (en) |
-
1975
- 1975-12-31 CS CS910475A patent/CS205016B2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4283617A (en) | Automatic pipe welding system | |
| US4095077A (en) | Automatic hot filler wire welding method and apparatus | |
| US4145593A (en) | Automatic pipe welding system | |
| US3084246A (en) | Process and apparatus for welding | |
| US6288356B1 (en) | Apparatus for making welds through partitions in battery cases | |
| US4349182A (en) | Tape-controlled metal cutting apparatus | |
| CN106141375B (en) | A kind of operating method of large-scale supporting roller built-up welding work station | |
| US2749421A (en) | Welding head positioner | |
| CN107378183B (en) | A kind of rotating disc type flame welding machine | |
| CN106392237A (en) | Induction brazing equipment and method | |
| CA1150780A (en) | Programmed welding machine with weld head speed override | |
| CN106312265A (en) | Outside-furnace welding device and method for auxiliary electrodes of vacuum arc furnace | |
| JP2024094795A (en) | Brazing Equipment | |
| US3444352A (en) | Adjustable welding head arrangement | |
| US4764658A (en) | Process and apparatus for welding steam turbine diaphragms | |
| JPS596742B2 (en) | Flame cutting machine torch height control system | |
| CS205016B2 (en) | Method of welding the cylindrical objects of the circular diameter and device for performing the same | |
| US3215812A (en) | Stub welding machine | |
| GB2027936A (en) | Automatic arc welding system | |
| US2969454A (en) | Welding method and apparatus | |
| US3579260A (en) | Machine for welding studs to beams | |
| US2803739A (en) | Welding machine | |
| KR200415243Y1 (en) | Steel pipe welding system | |
| US3582601A (en) | Process for submerged arc welding | |
| CN217702020U (en) | Welding workstation |