SU1583919A1 - Устройство дл программного управлени сварочным станком - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам дл  автоматизации процессов сварки выводов обмотки  кор  с коллектором электрической машины посто нного тока. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства. Дл  этого в устройство, содержащее блок запуска, триггер, первый элемент ЗАПРЕТ, источник посто нного тока, блок поджига дуги, датчик сварочного тока, задатчик скорости, тахогенератор, нуль - орган, регул тор скорости и электродвигатель вращени  шпиндел , дополнительно введены второй элемент ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ, задатчик угла поворота, первый и второй счетчики, элемент И, элемент НЕ, таймер, датчик угла поворота, задатчик количества слоев сварки, одновибратор, первый и второй задатчики тока и мультиплексор напр жени . Введение новых элементов позвол ет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечени  реализации в одном цикле работы станка программы многослойной сварки выводов обмотки  кор  с коллектором на различные радиусы сварки и оперативного изменени  этой программы. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к автомати- и вычислительной технике, в частности к устройствам дл  автоматиза- lim процессов сварки выводов обмотки  кор  с коллектором электрической машины посто нного тока.

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - блок-схема алгоритма его рабосд

00 го

со со

ТЫ} на фиг. 4 - функциональна  схема блока запуска.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 запуска, второй элемент ЗАПРЕТ 2, элемент ИЛИ 3, задатчик 4 угла поворота , первый счетчик 5, элемент И 6, элемент НЕ 7, таймер 8, датчик 9 угла поворота, тахогенератор 10, электродвигатель 11 вращени  шпиндел , задатчик 12 скорости, регул тор 13 скорости, задатчик 14 количества елоев сварки, второй счетчик 15, одно- вибратор 16, нуль-орган 17, триггер 18, привод 19 подачи электрода, первый 20 и второй 21 задатчики свароч- ного тока, мультиплексор 22 напр жени , первый элемент ЗАПРЕТ 23, источник 24 посто нного тока, блок 25 под- жига дуги и датчик 26 сварочного тока, а также первый 27 и второй 28 сигнальные выходы и токовый выход 29 устройства. Блок 1 запуска (фиг.4) содержит первый 30 и второй 31 элементы И-НЕ, первый элемент И 32, триггер 33, второй элемент И 34, кнопку 35 начальной установки, кнопку 36 пуска, элемент НЕ 37, первый 38, второй 39 и третий 40 резисторы и конденсатор 41.

Устройство работает следующим об- разом.

Начальна  установка устройства осуществл етс  импульсным сигналом, который возникает на выходе блока 1 запуска в момент включени  устройст- ва. Этот импульс поступает на входы начальной установки первого 5 и второго 15 счетчиков, перевод  их в нулевое состо ние. Сигнал с нулевого выхода второго счетчика 15 устанав- ливает в исходное состо ние привод 19 подачи электрода, триггер 18 и блок запуска, блокирует работу элемента ЗАПРЕТ 2 по второму входу, при этом с выхода 27 устройства выдаетс  сиг- нал Исходное, г

Программа управлени  станком задаетс  следующим образом: задатчи- ком 12 - величины минимальной и максимальной скорости вращени  шпин- дел  ( кор ) при сварке; задатчика- ми 20 и 21 - величины сварочного тока дл  каждого сло  (кольцевого шва)J задатчиком 4 - количество сигналов от датчика 9 угла поворо- та, соответствующих.одному обороту шпиндел  ( кор ) при сварке, задатчиком 14 - количество слоев сварки (кольцевых швов).

/ 1/

В составе задатчиков 4 и 14 используютс  программные переклича- тели с.встроенными преобразовател ми дес тичного кода, в которых набираетс  информаци , например в двоич- но-дес тичный. При нажатии кнопки 36 пуска устройства блок 1 запуска формирует на выходе сигнал, который поступает через элемент ИЛИ 3 на управл ющий вход первого счетчика 5, обеспечива  запись кода, поступающег на его информационные входы от задат чика 4 угла поворота; на управл ющий вход второго счетчика 15, обеспечива  запись кода, поступающего на его информационные входы от задатчика 14 количества слоев сварки , на вход I установки в единичное состо ние триггера 18.

Триггер 18 устанавливаетс  в единичное состо ние по заднему фронту импульса с выхода блока 1 запуска, потенциал с выхода которого включает регул тор 13 скорости, в результате чего начинает вращатьс  электродвигатель 11 вращени  шпиндел . Частота вращени  электродвигател  устанавливаетс  с помощью задатчика 12 скорости , первым выходом подключенного к второму входу регул тора 13 скорости на первый цход которого поступает сигнал обратной св зи от тахогенера- тора 10. Система регулировани , включающа  регул тор 13 скорости, электродвигатель 11 вращени  шпиндел  и тахогенератор 10, может быть выполнена так же, как, например, комплектный электропривод типа ЭПУ1. Когда частота вращени  электродвигател  11 вращени  шпиндел  становитс  равной заданной (сигналы от тахогенератора 10 и задатчика 12 скорости станут равными), нуль-орган 17 подает разрешающий потенциал на источник 24 посто нного тока и через первый элемент ЗАПРЕТ 23 на блок 25 поджига ду Источник 24 посто нного тока и блок 25 поджига дуги могут быть выполнены так же, как, например, сварочный выпр митель типа ВДУ-1 и устройство поджига дуги типа УПД-1. С помощью блока 25 поджига дуги пробиваетс  и ионизируетс  воздушный промежуток между электродом (выход 29 устройства ) и  корем, в результате чего начинает протекать ток сварки от источника 24 посто нного тока через датчик 26 сварочного тока. Величина тока сварки определ етс  одним из задатчиком 20 или 21, который выбираетс  мультиплексором 22, так как на его адресные входы с информационных выходов второго счетчика 15 поступает код, соответствующий этому задатчику. Когда ток сварки достигает заданной величины, датчик 26 сварочного тока срабатывает, сиг

515

нал с его первого выхода, поступа  на первый инверсный вход первого элемента ЗАПРЕТ 23, отключает блок

25поддсига дуги и подготавливает к работе элемент И 6. С этого момента по мере вращени  шпиндел  сигналь

от датчика 9 угла поворота поступают на счетный вход счетчика 5, в кото- 1ром осуществл етс  отсчет числа импульсов от величины заданной уставки .

После сварки одним кольцевым швом выводов обмотки  кор  с коллектором

на нулевом выходе первого счетчика 5 по вл етс  единичный сигнал, который постулат на счетный вход второго счетчика 15, уменьша  его содержимое на единицу, и вход одновибратора 16. Последний подает команду на управл ю- щий вход привода 19 подачи электрода, перевод  его в положение, соответствующее сварке второго кольцевого шва, и первый вход второго элемента ЗАПРЕТ 2. Если число во втором счет- чике 15 не равно нулю (заданное количество слоев сварки еще не произведено ) , на втором инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 2 - нулевой потенциал , Поэтому импульс одновибратора 16 проходит через элементы ЗАПРЕТ 2 и ИЛИ 3 на управл ющий вход первого счетчика 5, обеспечива  повторную запись кода, поступающего на его информационные входы от задатчика 4. Число во втором счетчике 15 формирует код, который с информационных выходов подаетс  на адресные входы мультиплексора 22 напр жени , выбира  следующий задатчик сварочного тока. Дальнейша  работа устройства анапогич на указанной.

После сварки последнего кольцевого шва импульс с нулевого выхода первого счетчика 5 поступает на счетный вход второго счетчика 15, устанавлива  его в нулевое состо ние. Сигнал с нулевого выхода второго счетчика 15 устанавливает в исходное состо ние триггер 18, блокирует элемент ЗАПРЕТ 2 (запрещает очередную запись уставки в первый счетчик 5). По сигналам с нулевых выходов счетчиков 5 и 15 блок запуска выводитс  в исходное состо ние. Если во врем  сварки вы- одов обмотки  кор  с коллектором сварочный ток уменьшаетс , датчик

26переводит (по входу К) триггер 18 в исходное состо ние по заднему

,-

15

839

20 25 , Q 35 45 50 $5

40

196

фронту, импульса (вращение  кор  и ток сварки прекращаютс ). Если во врем  сварки выводов обмо.тки  кор  с коллектором частота вращени   кор  выходит за пределы допустимого диапазона, определ емого уровн ми сигналов на выходах задатчика 12 скорости, поступающих на второй и третий входы нуль-органа 17, на первый вход которого подаетс  напр жение с тахогенератора, соответствующее текущему значению скорости вращени   кор , нуль-орган 17 снимает со сво- его выхода разрешающий потенциал. Ток сварки и вращени   кор  прекращаютс .

Таймер 8 осуществл ет задержку переднего фронта импульса, поступающего на его вход, обеспечива  автоматическую выдачу с четвертого выхода устройства сигнала Запр жка цикла в случае, если длительность сварки одного кольцевого шва станет больше установленной на таймере величины временной задержки. На вход таймера 8 через элемент НЕ 7 поступает сигнал с нулевого выхода первого счетчика 5. Сигнал Задержка цикла может быть использован как справочный обслуживающим персоналом отдельно сто щего сварочного станка или как блокировочный при работе сварочного станка в составе роботизированного технологического комплекса . Сигнал Задержка цикла снимаетс  при начальной установке устройства .

Блок 1 запуска (фиг.4) обеспечивает начальную установку и запуск устройства. При включении устройства на входе элемента НЕ 37 - нулевой, а на выходе - единичный потенциал, который поступает на выход блока 1 запуска и устанавливает в исходное состо ние узлы устройства. Единичные сигналы с нулевых-выходов счетчиков 5 и 15 поступают на входы элемента И 34 и устанавливают в исходное состо ние триггер 33, подготавлива  элемент И 32 к прохождению импульса. При нажатии кнопки 36 пуска схема единичного импульса, выполненна  на элементах И-НЕ 30 и 31, формирует сигнал , который через элемент И 32 проходит на выход блока 1 запуска и запускает устройство. При нажатии кнопки 35 начальной установки обеспечиваетс  начальна  установка устройства.

Наиболее существенный эффект от внедрени  предлагаемого устройства может быть получен при использовании его в сварочных станках, в которых необходимо обеспечить многослойную сварку выводов обмоткет  кор  с коллектором , при этом дл  каждого сло  требуетс  установка определенного то ка сварки, а также при частых измене- ни х программы работы.

Claims (2)

1. Устройство дл  программного управлени  сварочным, станком, содержащее блок запуска, триггер, первый элемент ЗАПРЕТ, источник посто нного тока, блок поджига дуги, датчик сва-

рочного тока, задатчик скорости, та- хогенератор, нуль-орган, регул тор

скорости и электродвигатель вращени  шпиндел , первый выход которого соединен механически, со шпинделем, а второй - с входом тахогенератора, выход которого соединен с первыми входами регул тора скорости и нуль-органа , выход которого соединен с первым входом разрешени  источника по- сто нного тока и с пр мым входом первого элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом блока поджига дуги выход которого соединен с первым выходом датчика сварочного тока и  вл етс  токовым выходом устройства, выход источника посто нного тока соединен с входом датчика сварочного тока, второй выход которого соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ и с синхронным входом сброса триггер выход которого соединен с вторым входом регул тора скорости, выход которого соединен с управл ющим входом запуска электродвигател  вращени шпиндел , первый выход задатчика скорости соединен с вторым входом нуль-органа и третьим входом регул тора скорости, а второй выход задатчика скорости соединен с третьим входом нуль-органа, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства, в него введены второй элемент ЗАПРЕТ элемент ИЛИ, задатчик угла повррота первый и второй счетчики, элемент И, элемент НЕ, таймер, датчик угла поворота , задатчик количества слоев сварки, одновибратор, первый и вто Q

5

5

0

5 0 Q 5 n

рой эадатчики тока и мультиплексор напр жени , выход которого соединен с информационным входом источника посто нного тока, первый выход блока запуска соединен с входами сброса пер вого и второго счетчиков, второй выход блока запуска соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом записи второго счетчика и входом синхронной установки триггера, выход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи первого счетчика , выход нулевого разр да которого соединен с входом элемента НЕ, вторым входом блока запуска, входом обратного счета второго счетчика и входом одновибратора, выход которого соединен с пр мым входом второго элемента ЗАПРЕТ и первым входом привода подачи электрода, выходы задатчика угла поворота соединены с информационными входами первого счетчика, выход элемента И соединен с входом обратного счета первого счетчика, выход элемента НЕ соединен с входом таймера, выход которого  вл етс  первым сигнальным выходом устройства , второй выход электродвигател  вращени  шпиндел  механически соединен с входом датчика угла поворота, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом датчика сварочного тока, выходы задатчика количества слоев сварки соединены с информационными входами второго счетчика , информационные выходы которого соединены с адресными входами мультиплексора напр жени , а выход нулевого разр да второго счетчика соединен с инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ, с входом асинхронного сброса триггера, вторым входом привода подачи электрода, с первым входом блока запуска и  вл етс  первым сигнальным выходом устройства, выходы первого и второго задатчиков тока соединены с соответствующими информационными входами мультиплексора .

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что блок запуска содержит первый и второй элементы И-НЕ, элемент НЕ, первый и второй элементы И, триггер, кнопку пуска и кнопку начальной установки, накопительный конденсатор, первый, второй и третий токозадающие резисторы, первые выводы которых соединены с источником питани  блока, первые вы-. воды кнопок пуска и начальной установки соединены с общей шиной питани  блока, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого сое- динен с первым входом первого элемента И и первым входом первого элемента И-НЕ, выход первого элемента И  вл етс  вторым выходом блока и соединен с установочным входом триг- гера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, первый и второй входы второго элемента И  вл ютс  соответственно первым и вторым входами блока, а выхо

второго элемента И соединен с входом сброса триггера, второй разомкнутый вывод кнопки начальной установки соединен с вторым выводом первого токо- задающего резистора, первым выводом накопительного конденсатора и входом элемента НЕ, выход которого  вл етс  первым выходом блока, второй вывод накопительного конденсатора соединен с общей шиной питани  блока, второй замкнутый вывод кнопки пуска соединен с вторым выводом третьего токозадающего резистора и вторым вхрдом первого элемента И-НЕ, третий разомкнутый вывод кнопки Пуск соединен с вторым выводом второго токо4 задающего резистора и вторым входом второго элемента И-НЕ.

нслодное

1583919

Фиг.З

U U

С73.- С75-/

/

М

лз

СГ/3;-СГ/3-/

ftf/vc та и п ера д

/9

20

6

Вьючить лрибод /9 подачи axetsn/oada

crs- - 34

Запуск таймера 8 Измен и/  ь ток

СбО.оки

Ј{

№

-S)

Ј/

С76-:О

CT/S-- -О

TfS-. O 0 Cfooc /примера о

/7

л 

Фиг. V