SU1152743A1 - Способ слежени за стыком при дуговой сварке - Google Patents

Abstract

СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ ПРИ ДУГОЮЙ СВАРКЕ, при котором измер ют параметр сварочной цепи, сравнивают его с заданньм значением и по результату сравнени  производ т регулирование, отличаю щи йс   тем, что, с целью повьпиени  качества сварного соединени , измерение параметра сварочной цепи осуществл ют на фиксированном участке вьшета сварочного электрода.

Description

Лта4

Voa

ta

М

в

сл

1C

4

00

фиг,Г Изобретение относитс  к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано дл  автоматическог перемещени  сварочной горелки относи тельно поверхности издели  с помощью например промышленного робота, сварочного трактора и т.п. Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени . Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу слежени  за сты ком при дуговой сварке, при котором измер ют параметр сварочной цепи, сравнивают его с заданным значением и по результату сравнени  производ т регулирование, измерение параметра сварочной цепи осуществл ют на фиксированном участке вылета сварочного электрода. На фиг. 1 представлена схема иллюстрирующа  сущность предлагаемого способа слежени  за стыком при дуговой сварке; на фиг. 2 - устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 3 - блок сравнени . Согласно предлагаемому способу положение сварочной горелки относительно линии стыка определ ют по рас сто нио от сварочной горелки до поаерхтюсти издели  известного профил  причем о величине указанного рассто  ни  суд т по результатам измерений параметров сварочной цепи. При этом измерение параметров сварочной цепи, например, падение напр жени  или величину тока, осуществл ют на участ ке вылета электрода фиксированной величины. Плав щийс  электрод I (фиг.1 ) пе ремещаетс  вдоль линии 2 стыка свари ваемых деталей 3 и 4. При совмещении оси АА электрода 1 с линией 2 стыка (фиг. 1а) рассто ние от наконечника сварочной горелки до поверхности издели  (до линии 2 стыка) составл ет Нд. При смещении оси АА электрода 1 относительно линии 2 стыка (на фиг. 16 - влево на величину Д) указанное рассто ние уменьшаетс  до величины Hg. Измерение параметра сварочной цепи - в данном случае падени  напр жени  Ujj - производитс  на участке о вылета электрода 1, на котором температура нагрева вылета измен етс  от значени  Т до значени  Tj. Распределение температуры Т () вдоль измер емого участка fj, зависит от величины протекающего по электро431 ду 1 сварочного тока, который при уменьшении рассто ни  Н увеличиваетс  j обуславлива  более быстрый рост температуры в случае смещени  электрода 1 относительно линии 2 стыка. Следовательно, падение напр жени  Ugj будет больше, чем U соответствующее неотклоненному положению электрода 1. Разность dUo U g-Uj y пропорциональна изменению рассто ни  dH Н. Следовательно , по указанной разности, особенно при наличии разделки -стыка сваривае№ х кромок деталей 3 и 4, можно определить величину смещени  д электрода 1 относительно линии 2 стыка. За счет изменени  температуры нагрева измер емого з астка 1, вьшета электрода 1 в предлагаемом способе получают более высокзто точность определени  величины смещени  Л , чем по величине изменени  сварочного тока, измер емого, например , на последовательно включенном в сварочную цепь измерительном шунте. В то же врем  достигаетс  расширение области применени , так как результат измерени  не зависит от характера массопереноса. В предлагаемом способе слежени  за стыком при дуговой сварке направление перемещени  выбирают методом проб и ошибок с использованием сигнала рассогласовани  между величиной уставки и измер емым сигналом. При этом поочередно измен ют направлени  отработки коррекции до тех пор, пока не исчезает причина, вызвавша  сигнал рассогласовани . Наконечник 5 сварочной горелки (фиг, 2) оборудован токоподводом 6 и подпружиненньм контактом 7, электрически изолированным от наконечника посредством изол тора 8. Входы блока 9 измерени  напр жени  соединены с токоподводом 6 и контактом 7, а его выход через блок 10 сравнени  Подключен к приводу 11 коррекции. Второй вход блока ТО сравнени  соединен с выходом блока 12 задани  уставки. Блок 10 сравнени  (фиг. 3) состоит из схемы 13 сравнени , входы которой  вл ютс  входами блока 10 сравнени , а выход подключен к входу фильтра 14 низкой частоты. Фильтр 14 через инвертор 15 подсоединен к первому входу, а непосредственно - к второму входу коммутатора 16 и через интегратор 17 - к первому входу порогового устройства 18. Второй вход порогового устройства 18 подсоединен к источнику опорного напр жени  UOD. Выход порогового устройства 18 через счетный триггер (Т-триггер) 19 подключен к третьему входу коммутатора 16, выход которого  вл етс  выхо дом блока 10 сравнени .

Устройство работает следующим образом.

При перемещении сварочного электрода 1 вдоль линии 2 стыка свар иваемых деталей 3 и посредством блока 9 измерени  напр жени  определ ют падение напр жени  между токоподводом 6 и подпружиненным контактом 7, которое поступает на первьй вход блока t О сравнени , где сравниваетс  с заданным напр жением, поступающим на второй вход блока tO сравнени  с выхода блока 12 задани  уставки.

Схема 13 сравнени  вырабатывает сигнал рассогласовани , который интегрируетс  фидатром 14, так как требуетс  отстройка от флуктуации сигнала блок 9. Сигнал с фильтра 14 подаетс  на один из информационных входов коммутатора 16, а сигнал той же абсолютной величины, но противоположной пол рности подаетс  на другой информационный вход коммутатора 16 через инвертор 15. Третий вход коммутатора 16  вл етс  адресным входом.

Интегратор 17 введен дл  увеличени  быстродействи  системы. Пороговое устройство 18 имеет два выходных ЗФовн  состо ни : низкий уровень (логшгеский О), когда сигнал с интегратора 17 меньше по абсолютной величине уровн  сигнала источника опорного напр жени , и высокий уровень (логическа  1) при противоположной ситуации. Возникающий перепад уровней сигналов воздействует на вход счетного триггера 19.

Прохождение сигналов через коммутатор 16 возможно только по одному из каналов. Каналы переключают по адресному (третьему) входу коммутатора 16. В случаеработы привода 11 коррекции в ошибочном направлении |Сигнал на выходе фильтра 14 растет по линейному закону в зависимости от величины ошибки позиционировани .

Этот сигнал или его зеркальное отображение с инвертора 15  вл етс  входным дл  привода 11 коррекции. Сигнал на вькоде интегратора 17 имее ет повьвпенную крутизну нарастани , завис щую как от времени, так и от скорости изменени  сигнала на выходе фильтра 14. Таким путем достигаетс  уменьшение времени реакции на ложное

Q направление коррекции. При достижении сигналом на выходе интегратора 17 уровн  источника опорного напр жени  на вькоде порогового устройства 18 возникает единичный перепад

5 напр жени , заставл ющий счетный триггер 19 изменить свое состо ние, что обуславливает выбор коммутатором 16 другого информационного канала . Тем самым реверсируетс  приQ вод 11 коррекции и перемещение электрода 1 в направлении уменьшени  его отклонени  от середины стыка. При этом сигнал на выходе фильтра Т4 и выходе инвертора 15 уменьшаетс ,

5 счетньй триггер 19 не переключаетс , коммутатор 16 сохран ет найденное направление коррекции. При изменении направлени  стыка цикл повтор етс .

При смещении электрода 1 с линии стыка 2 падение напр жени  между токоподводом 6 и контактом 7 увеличиваетс , что приводит к по влению на выходе блока 10 сравнени  корректирзтощего сигнала. Этот сигнал поступает на вход привода 11 коррекции, который возвращает электрод 1 в требуемое положение.

Технологические испытани  предлагаемого способа производились при наплавке плав щимс  электродом марки Г2С в среде СО валика на образцы из малоуглеродистой стали. Источник сварочного тока - ЕДУ-504.

Режимы сварки (напр жение U источника питани  и скорость подачи V электрода) и результаты экспериментальных исследований дл  различных диаметров электрода d, зависимостей

сварочного тока I и падени  напр жени  UQ, измеренного на участке выпета длиной. 10 мм, от рассто ни  Н между наконечником сварочной горелки и поверхностью издели , све-

даны в таблице.

Кроме абсолютных значений иЭмеренных параметров сварочной цепи приведены относительные значени  их

$11527436

изменени  по сравнению со значени -в широком диапазоне сварочных режими , соответствующими оптимальномумов, например, при сварке конструквьшету , равному 10-ти диаметрамций с помощью промьтленных роботов, электрода.Техническа  эффективность от исИз данных таблищ 1 видно, что паде- 5пользовани  предлагаемого способа

ние напр жени  на участке выпетазаключаетс  в расширении круга издеэлектрода фиксированной величинылий, свариваемых на автоматизирован вл етс  более информативным пара-ных установках, за счет возможности

метром, чем сварочный ток. Кроме того,слежени  за стыком в широком диапатехнологические испытани  вы вили бо-10зоне режимов, в повьппении качества

лее широкзгю область применени  пред-сварных соединений, улучшений сортлагаемого способа, поскольку режимности и изменении сортамента металсварки не вли ет на процесс измере-локонструкций. ни  падени  напр жени  на участке

вылета электрода фиксированной вели- 15 Экономическа  эффективность от

чины.использовани  предлагаембго способа

Предлагаемый способ целесообразнозаключаетс  в снижении затрат на

использовать в автоматизированных ус-сборочно-сварочные операции за счет

тановках дл  дуговой сварки в случа-возможности автоматизации при нали х , треб тощих повьш1енной точности 20чии погрешностей сборки и установки

совмещени  электрода с линией стыкапод сварку.

КбЛ.Ц

tfm

ае.З

Claims (1)

1. СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ, при котором измеряют параметр сварочной цепи, сравнивают его с заданньм значением и по результату сравнения производят регулирование, отличаю щи йс я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, измерение параметра сварочной цепи осуществляют на фиксированном участке вьщета сварочного электрода.

   а

   SU„. 1152743