SU1506465A1 - Устройство тренировки сварщиков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности, к техническим средствам обучени , и может быть использовано дл  тренировки сварщиков. Цель изобретени  - повышение эффективности обучени  технике ручной дуговой сварки. Устройство тренировки сварщиков содержит модель свариваемого объекта с имитатором стыка, модель электрода с размещенными на нем фотоприемником и концевыми выключател ми, светонепроницаемый экран, узлы задани  пределов скорости перемещени  электрода и измерени  скорости перемещени , а также счетчики суммарной и малой ошибки скорости, схемы индикации знака суммарной ошибки, превышени  скорости, малой скорости и суммарной ошибки скорости и сигнализатор ошибки. Устройство формирует навыки техники перемещени  электрода с заданной посто нной скоростью на весу с ограничением вертикальных перемещений электрода при отслеживании закрытых стыков. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к техническим средствам обучени , и может быть использовано дл  тренировки сварщиков .

Цель изобретени  - повышение эффективности обучени  технике ручной дуговой сварки путем формировани  навыков перемещени  электрода, с посто нной скоростью вдоль закрытого стыка.

На фиг.1 изображена функциональна  Схема устройства; на фиг.2 - свариваемый объект и модель электрода на фиг.З - временна  диаграмма, по сн юща  работу устройства.

Устройство тренировки сварщиков содержит модель 1 свариваемого объекта с имитатором 2 стыка, модель 3

электрода с фотоприемником 4 и концевыми выключател ми 5 и 6, ключ 7, усилитель 8, компаратор 9, первый формирователь 10 импульсов, одновиб- ратор 11, первую схему 12 совпадени , первый 13 и второй 14 инверторы, вторую схему 15 совпадени , счетчик 16 суммарной ошибки скорости, генератор

17тактовых импульсов, первый триггер

18ошибки, световой индикатор 19 суммарной ошибки скорости и световой индикатор 20 знака суммарной ошибки скорости, сигнализатор 21 ошибки, третью схему 22 совпадени , второй триггер 23 .ошибки, световой индикатор 24 превышени  скорости, второй формирователь 25 импульсов, логический элемент 26, счетчик 27 ошибки малой скорости, третий триггер 28 ошийки , световой индикатор 29 ошибки малой скоро сти, четвертый триггер 30 ошибки, схему 31 обнулени , триггер 32 режима.

Модель 1 свариваемого объекта представл ет собой корпус 3, внутри которого размещен источник ЗА света (например, лампа дневного света). На матовом фильтре 35 перпендикул рно направлению перемещени  модели электрода нанесены светонепроницаемые полосы (например, черной краской) - имитатор 2 стыка. С целью упрощени  ширина светопроницаемых и светонепро ницаемых полос выбрана одинаковой. Модель 3 электрода содержит расположенный на обращенном к свариваемому объекту конце фотоприемник 4, а также концевые выключатели 5 и 6, огра- ничивающие вертикальные перемещени  модели электрода в направлении соответственно к объекту и от объекта. Светонепроницаемьш экран 36 (например , щиток сварщика, в котором вмест светофильтра светонепроницаемый экран ) располагаетс  между сварщиком и модел ми объекта 1 и электрода 3,

Устройство работает следующим образом .

Модель 3 электрода устанавливают в начало имитатора стыка над светонепроницаемой полосой матового фильтра 35, затем модели объекта и электрода девизуапизируют с помощью экра- на 36 и нажатием кнопки в схеме 31 обнулени  перевод т устройство в исходное состо ние (в счетчик 16 суммарной ошибки скорости заноситс  исходное число, счетчик 27 ошибки ма лой скорости и триггеры 18, 23, 28 и 30 ошибок перевод тс  в нулевое состо ние, а триггер 32 режима - в единичное состо ние, ключ 7 замыкаетс ) и оператор начинает перемещать модель электрода с некоторой скоростью вдоль имитатора стыка. При пересечении границы между светопроницаемыми и светонепроницаемыми полосами усиленный усилителем 8 сигнал фотоприемника 4 становитс  больше или меньше (в зависимости от того, с какой на какую полосу происходит переход ) предварительно установленного порога срабатьшани  компаратора 9. При положительном фронте пр моугольного импульса компаратора через первый формирователь 10 импульсов происходит запуск одновибратора 11. Дли

5

0

о

0

5

тельность (заранее установленна ) импульса одновибратора определ етс  требуемой скоростью перемещени  модели электрода, а именно требуемым временем прохождени  фотоприемника над светопроницаемой (или в зависимости от настройки генератора - над светонепроницаемой) полосой (фиг.З).

Если скорость перемещени  превысит заданную, то на первую схему 12 совпадени  после перехода фотоприемника на светонепроницаемую полосу (момент времени 2, фиг.З) поступает с инвертора 13 второй разрешающий сигнал. При наличии (от момента времени 2 до момента времени 3) разрешающих сигналов от одновибратора 11 и инвертора 13 по вл етс  разрешающий сиг-нал на выходе первой схемы 12 совпадени . В том случае, когда скорость перемещени  меньше заданной, после окончани  импульса одновибратора на выходе второго инвертора 14 (момент времени 5) по вл етс  разрешающий сигнал.

При совпадении разрешающих сигналов от второго инвертора 14 и компаратора 9 (от момента времени 5 до момента в ремени 6) разрешающий сигнал по вл етс  на выходе второй схемы 15 совпадени  и поступает на вычитающий вход счетчика 16 суммарной ошибки скорости. При этом из содержимого счетчика суммарной ошибки скорости вычитаетс  число импульсов от генератора 17 тактовых импульсов. Когда сигнал поступает с первой схемы совпадени  на суммируюш 1Й вход счетчика суммарной ошибки скорости, то к содержимому счетчика добавл ютс  импульсы от генератора тактовых иМпуль- сов. При переполнении (суммарна  ошибка превышени  скорости) и.чи обнулении (суммарна  ошибка малой скорости ) срабатывает первый триггер 18 ошибки (переходит в единичное состо ние ), световые индикаторы суммарной ошибки скорости 19 и знака cvммapнoй ошибки 20 и сигнализатор 21. При совпадении окончани  положительного импульса компаратора с окончанием импульса одновибратора (точка 8, фиг.З) содержимое счетчика суммарной ошибки скорости не измен етс . - скорость перемещени  равна требуемой.

В том случае, если до окончани  импульса одновибратора на вход третьей схемы 22 совпадени  поступает импульс от первого формировател  им-

пульсов (точка П), т.е. если текуща  скорость более чем в два раза превышает требуемую, то от импульса с третьей схемы совпадени  срабатывает второй триггер 23 ои1ибки, что вызывает срабатывание сигнализатора 21 ошибки и светового индикатора 24 превышени  скорости.

При временном замедлении дв1сжени  (когда врем  нахождени  фотоприемника над светопроницаемой или светонепроницаемой полосой, например, более чем в два раза превышает допустимое) очередной импульс с nepporcf или второго формировател  импульсов (соответственно элементы 13 и 25 функциональной схемы устройстрл) через логический элемент 26 сбрасывает счетчик 27

состо ние элементов 16, 18, 23, 27, 28 и 30 устройства, а триггер 32 переходит в единичное состо ние, замыка  ключ 7 и т.д.

Изменение величины требуемой скорости перемещени  модели электрода осуществл етс  изменением ширины светопроницаемых и светонепроницаемых полос (дл  упрощени , например, на одинаковую ширину сменой шаблона). Другим вариантом изменени  величины требуемой скорости перемещени   вл етс  настройка одновибратора (изменение длительности импульса одновибратора ) или изменение частоты генератора тактовых импульсов. Изменение величины допуска на ошибку по скорости осуществл етс  регулировкой

ошибки малой скорости позже, чем про- 20 счетчиков ошибки - записыванием исизойдет переполнение последнего. При переполнении счетчика 27 срабатывает третий триггер 28 ошибки, световой индикатор 29 оигибки малой скорости и сигнализатор 21 ошибки.

Дл  обеспечени  тренажа техники перемещени  электрода с посто нной скоростью на весу с ограничением вертикальных перемещениГ) электрода в устройстве предусмотрены два ко гцевы выключател  5 и 6. При касании моделью электрода матового светофильтра 35 срабатывает концевой выключатель 5, а при перемещс1П1И электрода вверх более чем, например, 10-15 мм срабатывает конпевой вь:ключатель 6, упира сь в выступ на корТгусе 33 модели 1 свариваемого объекта. При поступлении сигнала от одного 1з концевь х выключателей срабатывает четвертый триггер 30 ошибки и сигнализатор 21 ошибки.

При поступлении сигнала от сигнализатора 21 ошибки оператор убирает экран 36, по состо нию световых индикаторов узнает о характере ошибки и нажимает кнопку в схеме 31 обнулени  При этом обнул ютс  триггеры 18, 23, 28 и 30 ошибок, триггер 32 режима и счетчик 27 малой скорости, счетчик 16 сум тарной ошибки скорости переводитс  в исход}юе состо ние.

Дл  продолжени  упражнени  (выполнени  новог о упражнени ) модель 3 электрода устанапливаыт в начало имитатора 2 стыка, модели объекта и . электрода девизуализируют экраном 36 и повторно нажимают кнопку в схеме обнулени . При этом подтверждаетс 

5

0

5

0

5

0

5

ходного числа в счетчик суммарной ошибки и числа, при котором происходит переполнение счетчика ошибки малой скорости.

Использование устройства позвол ет в 1,5-2 раза снизить врем  отработки техники перемещени  электрода с посто нной скоростью, снижает расход материалов (электродного и вспомогательного ) и электроэнергии.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство тренировки сварщиков, содержащее модель свариваемого объекта с имитатором стыка, модель электрода с размещен 1ьгми на его конце фотоприемником и первым концевым выключателем , светонепроницаемый экран , ключ, усилитель, компаратор, генератор тактовых импульсов, триггер режима, схему обнулени  и сигнализатор ошибки, причем фотоприемник, ключ, усилитель и компаратор соединены последовательно, а выход схемы обнулени  соединен со счетным входом триггера режима, выход которого соединен с управл ющим входом кл,юча, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности обу- че11и  технике ручной дуговой сварки путем формировани  навыков перемещени  электрода вдоль закрытого стыка с посто нной скоростью, в него введены первый и второй формирователи импульсов, одновибратор, первый и второй инверторы, перва , втора  и треть  схемы совпадени , счетчик суммарной ошибки скорости, счетчик ошибки малой скорости, логический элемент , первый, второй, третий и четвертый триггеры ошибок, световые индикаторы суммарной ошибки скорости, превышени  скорости, ошибки малой скорости, знака суммарной ошибки скорости , второй концевой выключатель, расположенный на модели электрода над первым концевым выключателем, при этом имитатор стыка выполнен в виде пластины с чередующимис  поперечными светопроницаемыми и светонепроницаемыми полосами, выход компаратора соединен с входом первого формировател  импульсов, через первый инвертор - с первым входом первой совпадени  и входом второго форм1фовател  импульсов, выходом св занного с первым входом логи- ческого элемента, выход компаратора также соединен с первым входом второй схемы совпадени , второй вход которой через второй инвертор подключен к первому входу третьей схемы совпадени , второьгу входу nep Bofi схемы совпадени  и выходу одновибрато- ра, входом св занного с вторыми входами логического элемента и третьей схемы совпадени  и выходом первого формировател  импульсов, генератор тактовых импульсов соединен со счетными входами счетчика ошибки малой скорости и счетчика суммарной ошибки скорости, суммирующий вход которого

   подключен к выходу первой схемы совпадени , вычитающий вход - к выходу второй схемы совпадени , выход старшего разр да - к световому индикатору знака суммарной ошибки скорости, выход переполнени  - к установочному входу первого триггера ошибки, а его единичный выход - к световому индикатору суммарной оишбки скорости и первому входу сигнализатора ошибки, установочный вход второго триггера ошибки соединен с выходом третьей схемы совпадени , а единичный выход - со световым индикатором превышени  скорости и вторым входом сигнализатора ошибки, разрешающий вход счетчика ошибки малой скорости соединен с выходом логического элемента, вы- ход - с установочным входом третьего триггера ошибки, выход которого подключен к световому индикатору ошибки малой скорости и третьему входу сигнализатора ошибки, концевые выключатели соединены с установочным входом четвертого триггера ошибки, выходом подключенного к четвертому входу сигнализатора ошибки, выход схемы обнулени  соединен со сбросовыми входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров ошибки и с входами обнулени  счетчика суммарной ошибки скорости и счетчика ошибки малой скорости .

   cpud.1

   ,

   аг. Z