SU1594588A1

SU1594588A1 - Тренажер сварщика

Info

Publication number: SU1594588A1
Application number: SU884608028A
Authority: SU
Inventors: Борис Евгеньевич Патон; Всеволод Викторович Васильев; Сергей Николаевич Даниляк; Валентин Александрович Богдановский; Виктор Маркович Гавва
Original assignee: Институт Проблем Моделирования В Энергетике Ан Усср
Priority date: 1988-11-23
Filing date: 1988-11-23
Publication date: 1990-09-23

Abstract

Изобретение касаетс обучени обращению с инструментами и, в частности средств обучени технике ручной дуговой электросварки. Цель изобретени - расширение дидактических возможностей тренажера и повышение эффективности обучени за счет обеспечени режима самообучени . Тренажер содержит имитатор сварочного электрода, блок моделировани объекта сварки, два блока магнитных датчиков, формирователи сигнала угла наклона электрода, сигнала длины дуги, сигнала скорости сварки, сигналов отклонени электрода от центра сварочной ванны и сигнала ркости сварочной ванны, а также блок контрол действий сварщика, два блока регистрации, блок сигнализации и блок коммутации. Тренажер обеспечивает выработку правильных психомоторных навыков у обучаемого сварщика по поддержанию нормативных параметров: длины дугового промежутка, угла наклона имитатора сварочного электрода, теплосодержани сварочной ванны и скорости ведени имитируемого сварочного процесса при имитации сварки труб малого диаметра. 14 з.п.ф-лы, 20 ил.

Description

Изобретение относитс к области обращени с инструментами, а именно к техническим средствам обучени . технике ручной дуговой электросварки .

Цель изобретени - распшрение дидактических возможностей тренажера и повышение эффективности обучени за использовани режима самообучени .

На фиг. 1 приведена блок схема, тренажера; на фиг.2 - схема первого блока магнитных датчиков и схема формировател сигнала угла наклона

электрода; на фиг. 3 - схема второго блока магнитных датчиков и схема формировател сигналов отклонени электрода от центра сварочной ванны; на фиг. 4 - первый блок магнитных датчиков; на фиг. 5 - второй блок магнитных датчиков; на фиг. 6 - схема блока контрол действий сварщи- . Kaj на . 7 - схема формировател .сигнала ркости сварочной ванны; на фиг, 8 - схема первого блока регист- . рации; на фиг. 9 - схема второго генератора первого блока регистрации; на фиг.10 - схема блока сигнализасд

о 4

СП

00 00

ции; на фиг.II - схема формировател сигнала длины дуги; ,на фиг. 12 - блок моделировани объекта сварки; на фиг.13 - схема узла линеаризации формировател сигнала длины дуги;; на фиг,-14 - схема первого, второго, третьего и четвёртого регистраторов первого блока регистрации; на фиг.15- схема п того и шестого регистраторов JQ первого блока регистрации; на фиг,6 - схема блока коммутации; на фиг.17 - схема формировател сигнала скорости сварки; на фиг. 1Я - одна из возможных траекторий имита- тора сварочной ванны; на фиг. 19 - конструкци имитатора сварочного электрода; на фиг.20 - конструкщг размещени оптических источников блока сигнализации,20

Тренажер сварщика (фиг«1) состоит из первого 1 и второго 2 блока магнитных датчиков. Формировател : 3/ сигнала угла наклона электрода,формировател 4 сигналов отклонени 25 электрода от центра сварочной ванны, формировартели 5 сигнала длины дуги, формировател 6 сигнала ркости сварочной ванны, блока 7 контрол действий сварщика,.блока 8 кoммyтaц ш, эп формировател 9 сигнала скорости сваркиJ, первого блока 10 регистргщии, второго блока 11 регистрации,блока 12 сигнализации, имитатора 13 сварочного электрода, блока 4 моделировани объекта сварки, содержащего двух координатный привод 15, подвижнук ; каретку 16, еветоделительный элемент i 7 и световод 1 В..

Блоки5 узлы и элементы тренажера сварщика св заны между собой следующим образом.

Выход первого блока 10 регистрации св зан с первым входом блока 12 сигнализации. Первый, и второй выходы блока 7 контрол действий сварщика св заны с первым и вторым входами первого блока 10 регистрации. Выходы первого блока 1 магнитных датчиков св заны с входами формировател 3 сигнала угла наклона электрода,выход которого св зан с первым входом блока 7 контрол действий сварщика, второй вход которого св зан с выходом формировател 5 сигнала длины дуги„& 1- ход формировател б сигнала ркости с-варочной ванны св зан с третьим входом блока 7 контрол действий

..35

55

- JQ 20

25 эп ;

35

55

сварщика и первым входом блока 8 коммутации, первый выход которого св зан с входом имитатора 13 сварочного ; :тектрода. Выходы второго блока 2 магнитных датчиков св заны с входами формировател 4 сигналов отклонени электрода от центра сварочной ванны, первые выходы которого св заны с вторыми входами блока 8 коммутации,вторые выходы которого св заны с входами формировател 9 сигнала скорости сварки и входами двухкоординатнрго привода 15 блока 14 моделировани объекта сварки.Второй выход формировател 4 сигналов отклонени электрода от центра сварочной ванны св зан с четвертым входом блока 7 контрол действий сварщица, первый, второй, третий, четвертый и п тый выходы которого св заны с входами второго блока 11 регистрации. Третий, четвертый и п тый выходы блока 7 контрол действий сварщика также св заны с третьими входами первого блока 10 регистрации . П тый выход блока 7 контрол действий сварщика, кроме того, св зан с третьим входом блока 8 коммутации и первым входом формировател 6 сигнала ркости сварочной ванны, второй вход которого св зан с выходом формировател 9 сигнала скорости сварки, а третий вход формировател 6 сигнала ркости сварочной ванны св зан с выходом формировател 5 сигнала длины дуги. Первый, второй и шестые выходы блока 7 контрол действий сварщика св заны с вторыми входами блока 12 сигнализации.

Первый блок 1 магнитных датчиков предназначен дл выработки ис- ходньк сигналов угла наклона имитатора 13 сварочного электрода по отношению к направлению на центр сварочной ванны блока 14 моделировани объекта сварки (фиг.2 и 4) и содержит первый 19, второй 20, третий 21 и четвертый 22 датчики магнитного пол и подвижный магнитный элемент 23.

Датчики 19-22 магнитного пол , конструктршно расположенные эквидис- тантно по отношению к подвижному, магнитному элементу 23 на конце имитатора 13 сварочного электрода, предназначены дл выработки исходных сигналов, величина которых измен етс с изменением угла наклона элемента 23 по отношению к датчикам 19-22 и в качестве которых могут использоватьс такие широко известные магниточувствительные элементы как, например, магнитодиоды, магнитотран зисторы и датчики Холла,

Подвижный магнитный элемент 23, конструктивно расположенный на конце имитатора 13 сварочного электрода , предназначен дл создани маг нитного пол , на величину которого реагируют датчики 19-22 магнитного пол и в качестве которого может использоватьс посто нный магнит,например , цилиндрической формы, один конец которого.соединен через демпфирующую пружину с земл ной шиной.

Второй блок 2 магнитных датчиков предназначен дл выработки исходных сигналов отклонени конца имитатора сварочного электрода от центра имитатора сварочной ванны (фиг.З и 5) и содержит первый 24, второй 25,третий 26 и четвертьй 27 датчики магнитного пол , подвижный магнитньй элемент 28.

Датчики 24-27 магнитного пол , конструктивно расположенные на конце световода 18 блока 14 моделировани объекта сварки эквидистантно по отношению к подвижному магнитному элементу 28, предназначены дл выработки исходных сигналов, величина которых измен етс с изменением угла наклона элемента 28 по отношению к датчикам 24-27 и в качестве которых могут использоватьс также широкоизвестные магниточувствительные элементы как, например, магнитодиоды, магнитотранзисторы и датчики Холла.

Подвижный магнитный элемент 28 предназначен дл создани магнитного пол , на величину которого pea- гируют датчики 24-27 магнитного пол и в качестве которого может исполь- зЬвйтьс посто нный магнит,например, цилиндрической формы,один конец которого соединен через демпфирующую пру жину с земл ной шиной.

Датчики 24-27 магнитного пол второго блока 2- магнитных датчиков объединены в пары, перва из которых ориентирована вдоль главного направлени движени подвижной каретки 16 блока. 14 моделировани объекта сварки , а втора пара - вдоль поперечного направлени .

25

. 5 50

10

15

20

5945886.

Формирователь 3 сигнала угла наклона электрода (Лиг.2) предназначе- S на дл выработки аналогового сигнала , величина которого однозначно определ ет угол наклона между осью имитатора сварочнрго электрода и направлением на центр сварочной ванны блока 14 моделировани объекта сварки и первый 29 и второй 30 диф-. ференциальные усилители, первый 31 и второй 32 детекторы, элемент ИЛН 33.

Первый 29 и второй 30 дифференциальные усилители предназначены дл нахождени алгебраической разности сигналов, поступающих на их входы, а также дл усилени по амплитуде этой разности, и могут быть выполнены по любой из широко известных схем дифференциальных усилителей.

Первьп 31 и второй 32 детекторы предназначены дл детектировани сигналов, поступающих на их входы, и могут быть выполнены по широко известной схеме двухполупериодного детектора .

Элемент ИЛИ 33 предназначен дл выделени большего по амплитуде сигнала из совокупности сигналов,поступающих на его входы.

Формирователь 4 сигналов отклонени электрода от центра сварочной ванны (фиг.З) предназначен дл выработки аналоговых сигналов, величина которых однозначно определ ет отклонение конца имитатора сварочного электрода от центра имитатора сварочной ванны по двум координатам, и содержит первый 34 и второй 35 дифференциальные усилители, первый 36 и второй 37 детекторы, элемент ИЛИ 38.

Первьш 34 и второй 35 дифференциальные усилители предназначены дл нахождени алгебраической разности сигналов, поступающих на их входы, а также дл усилени по амплитуде этой разности, и могут быть выполнены по любой из широко известных схем дифференциальных усилителей.

Первый 36 и второй 37 детекторы предназначены дл детектировани . сигналов, поступающих на их входы, и могут быть вьтолнены по широко известной схеме двухполупериодного детектора,

Элемент ИЛИ 38 предназначен дл выделени большего по амплитуде сигнала из совокупности сигналов, поступающих на его входы.

30

35

40

55

71

Формирователь 5 сигнала длины- дуги предназначен дл выработки аналогового сигнала, величина которого однозначно определ ет длину дугового промежутка при осуществлении имитаций сварочного процесса на свароч- ; ном тренажере (фиг.П) и содержит I генератор 39, первый АО и второй 41 ; усилители, излучак дий элемент 42, Iприемньй элемент 43; детектор 44, I узел 45 линеаризации, I Генератор 39 предназначен дл I генерировани непрерывной последова- i тельности импульсов высокой частоты, Первый 40 и второй 41 усилители I предназначены дл усилени по мощнос ;ти поступающих на их входы сигналов. Излучающий элемент 42, расположен ;ный на внешнем конце подвижного маг- нитного элемента 23 первого блока 11 магнитных датчиков, предназначен дл преобразовани э лектрических сиг

;налов, поступающих на его вход, в ;оптические сигналы, и в качестве ;которого может, например, ИСПОЛБЗО- ватьс инфракрасный светодиод, : Приемный элемент 43 предназначен ;дл приема ИК-оптических сигналов от излучающего элемента 42, и в каче стве которого может использоватьс , ;например, фотодиод, фототранзистор. Детектор 44 предназначен дл детектировани поступающих на его вход электрических сигналов, и может быть

вьтолнен, например, по схеме амплитудного детектора.

: Узел 45 линеаризации предназначен дл устранени квадратичной зави- сийости прин тых приемным элементом 43 сигналов от длины дугового промежутка (фиг.13),служит дл реализации уравнени

и

еых

K(U.J

ах

1

г

и содержит логари4л ирующий усилитель 46, инвертирующий усилитель 47,анти- логарифмирую1Щ1й усилитель 48 и маслта бирующий усилитель 49. -Логарифмирующий усилитель 46 предназначен дл вычислени логарифма величины входного сигнала.

Инвертирующий усилитель 47 используетс дл инвертировани выходного сигнал с логарифмирующего усилител 46 с соответствующим его уменьшением по величине в два раза, и в качестве которого может быть исполь8

o

5

0

5 о

5

0

5

зован любой инвертирующий усилитель с коэффициентом передачи 0,5.

Антилогарифмирующий усилитель 48 предназначен дл вычислени антилогарифма величины его входного сигнала.

Масштабирующий усилитель 49 осуществл ет усиление его входных сигналов в К раз.

Формирователь 6 сигнала ркости сварочной ванны предназначен дл решени уравнени теплопроводности в виде дифференциального уравнени в обыкновенных производных соответствующего балансу количества тепла,поступившего в рассматриваемый объем от сварочного источника тепла, и тепла, ушедшего за пределы объема всеми видами теплопередачи, а также выработки оптического сигнала ркости сварочной ванны (фиг.7) и содержит функ- . циональнь1й преобразователь 50 длины дуги, функциональньй преобразователь 51 тока дуги, умножитель 52, сумматор 53, ключевую схему 54, интегратор 55, усилитель 56 и оптический источник 57.

Функциональный преобразователь 50 длины дуги предназначен дл формировани сигнала напр жени дуги. Функциональный преобразователь 51 тока дуги предназначен дл реализации внешней характеристики сварочного ист,очника тока. Умножитель 52 предназначен дл .формировани сигнала мощности дуги. Сумматор 53 предназначен дл формировани сигнала алгебраической суммы входных сигналов .

Ключева схема 54 предназначена дл выключени сигналов, имитирующих скорость сварки и мощность дуги при по влении сигнала нарушени нормального режима сварки. Интегратор 55 предназначен дл вычислени сигнала, величина которого определ ет текущее теплосодержание сварочной ванны. Усилитель 56 предназначен дл усилени по мощности сигналов, поступающих на его вход. Оптический источник 57 предназначен дл формировани оптического сигнала ркости сварочной ванны, который измен етс с изменением теплосодержани сварочной ванны. Оптический источник 57 оптически св зан через светоделительный элемент 17 со световодом 18 - имитатором сварочной ванны блока 14 моделировани объекта сварки.

Блок 7 контрол действий сварщика (фиг.6) предназначен дл выработки сигналов ошибки по величине длины дуги, теплосодержани свароч-. ной ванны, угла наклона электрода, отклонени электрода от центра сварочной ванны, а также выработки сигнала наличи сварочного процесса и

JO

Узел 59 контрол теплосоде1зжани сварочной ванны (фиг.б) содержит компаратор 68 нижней границы допустимой величины теплосодержани сварочной ванны, коьтаратор 69 верхней границы допустимой величины теплосодержани сварочной ванны, схему 70 задани нижней границы допустимой

содеожит v4Pn , -.--.-- - о.мс.„«п границы допустимой узел 59 длины дуги, ,о величины теплосодержани сварочной

узел ЭУ контрол тепло СОЛРПЖЯииа . ,„, -,,

узел 59 контрол теплосодержани сварочной ванны, узел 60 контрол угла наклона электрода, узел 61 контрол отклонени электрода от центра сварочной ванны, узел 62 выра- ботки сигнала наличи сварочного процесса.

Узел 58 контрол длины дуги (фиг.6) содержит компаратор 63 нижГ--- ± --- «ванны , схему-71задани верхней границы допустимойвеличины теплосодержани сварочнойванны и элемент ИЛИ 72.

Компаратор 68 нижней границы допустимой величины теплосодержани сварочной ванны предназначен дл формировани сигнала ошибки по величине , теплосодержани сварочной ванны.

го промежутка, компаратор 64 верхней границы допустимой длины дугового промежутка, схему 65 задани нижней границы допустимой длины дугового промежутка, схему 66 задани верхней границы допустимой длины дугового промежутка, элемент ИЛИ 67.

Компаратор 63 нижней границы допустимой длины дугового промежутка предназначен дл формировани сигнала ошибки по длине дугового промежутка , когда величина текущего значени длины дугового промежутка меньше ве номинального значени , и может быть выполнен по известной схеме электронного компаратора.

Компаратор 64 верхней границы допустимой длины дугового промежутка предназначен дл формировани сигна25

30

35

лосодержани сварочной ванны меньше ее нo шнaльнoгo значени , и может быть выполнен по известной схеме электронного компаратора.

Компаратор 69.верхней границы допустимой величины теплосодержага-ш сварочной ванны предназначен дл формировани сигнала ошибки по величине теплосодержани сварочной .ванны,когда величина текущего значени теплосодержани сварочной ванны больше ее номинального значени , и может быть выполнен по известной схеме электронного компаратора.

Схемы 70 и 7 задани нижней и верхней границ допустимой велстины теплосодержани сварочной ванны предназначены дл - задани нижней и верхней границ номинального знлчеш-1 ве- - v-rii па .IV,.. iJo.cufi.ij, пи1Х1 аиси1ьниго знлчени ве-

ла ошибки по длине дугового промежут- 40 личины теплосодержани сварочной ванКа . КОГПа Вй.ггИ1гииа гот/-,гтт,ли« -fd

ка, когда величина текущего значени длины дугового промежутка превышает ее номинальное значение,и может . быть выполнен по известной схеме электронного компаратора.45

Схемы 65 и 66 задани нижней и верхней границ величины длины дугового промежутка предназначены дл задани нижней и верхней границ номинального значени величины длины ду- 50 гового промежутка и могут быть выполнены по известной схеме с применением . потенциометров.

могут быть выполнены по известной схеме с применением потенциометров .

Элемент И.ГМ 72 предназначен дл селективного пропускани выходных сигналов ошибок по величине теплосодержани сварочной ванны на выход узла 59 контрол величины теплосодержани сварочной ванны.

Узел 60 контрол угла наклона электрода (Лиг. Ь) содержит компаратор 73 угла наклона и схему 74 задани номинального угла наклона.

Элемент ИЛИ 67 предназначен дл селективного пропускани выходных сигналов ошибок по длине дугового промежутка на выход узла 58 контрол величины длины дуги.

1594588

JO

о.мс.„«п границы допустимой величины теплосодержани сварочной

,„, -,,

«ванны , схему-71задани верхней границы допустимойвеличины теплосодержани сварочнойванны и элемент ИЛИ 72.

Компаратор 68 нижней границы допустимой величины теплосодержани сварочной ванны предназначен дл формировани сигнала ошибки по величине , теплосодержани сварочной ванны

- «5

0

5

Схемы 70 и 7 задани нижней и верхней границ допустимой велстины теплосодержани сварочной ванны предназначены дл - задани нижней и верхней границ номинального знлчеш-1 ве .IV,.. iJo.cufi.ij, пи1Х1 аиси1ьниго знлчени ве-

0 личины теплосодержани сварочной ван40 личины теплосодержани сварочной ван -fd

45

50 .

5

Компаратор 73 угла наклона пред- назначен дл выработки сигнала ошибки при нарушении имитатором 13 сва- рочного электрода нормативного угла наклона между осью имитатора электрои1594588

да и направлением на центр сварочной ванны и может быть выполнен по известной схеме с применением электронного компаратора.,

Схема 74 задани номинального угла наклона имитатора 13 сварочного электрода предназначена дл выработки напр жени , величина которого определ ет номинальное значение угла JQ наклона, и может быть выполнена по известной схеме с применением потенциометра;

Узел 6 контрол отклонени электрода от центра сварочной ванны j5 (фиг.6) содержит компаратор 75 отклонени электрода и схему 76 задани номинального отклонени электрода. Компаратор 75 отклонени электрода предназначен дл выработки сигна- : 20 ла ошибки при нарушении имитатором 13 сварочного электрода нормативного значени отклонени имитатора электрода от центра сварочной ванны и может быть выполнен по известной 25 схеме с применением электронного компаратора.

Схема 76 задани номинального отклонени электрода предназначена дл выработки напр жени , величина кото- 30 рого определ ет номинальное значедше величины отклонени имитатора сварочного электрода от центра сварочной ванны, и может быть выполнена по изЗадатчик 82 скорости плавлени электрода предназначен дл задани скорости плавлени электрода, и в качестве него может использоватьс потеш иометр.

Узел 83 переключателей содержит первый 87р второй 88 и третий 89 переключатели. Первый 87 и второй 88 переключатели осуществл ют коммутацию сигналов скорости сварочного процесса в программном режиме обучени сварке и в режиме самообучени . Третий 89 переключатель осуществл ет коммутацию сигнала скорости плавлени электрода, когда эта скорость может быть посто нной или измен тьс в зависимости от теплового режима сварочной ванны.

Ключевые схемы 84 - 86 предназ- начень; дл включени сигналов скорос

вестной схеме с применением потенцио- 35 сварочного процесса и скорости ,

плавлени электрода при возбуждении дуги и могут быть построены с применением электронных ключевых схем.

метра.

Узел 62 выработки сигнала наличи сварочного процесса (фиг,6) содерзкит компаратор 77 возбуждени и обрыва дуги и схемы 78 и 79 задани значений возбуждени и обрыва дуги.

Компаратор 77 возбуждени и обрыва дуги предназначен дл вьфаботки сигнала, свидетельствующего о возбуждении дуги или ее обрыве, и может быть выполнен по известной схеме электронного компаратора с гистерезисом .

Схемы 78 и 79 задани значений

возбуждени и обрыва дуги предназна- ченьз дл выработки напр жений,определ ющих уровень возбуждени и обрыва дугИр и могут быть выполнены по схеме с применением последовательно соединенных потенциометров.

Блок 8 коммутации (фиг.16) предназначен дл осуществлени управле- н и режимами работы тренажера и содержит первый 80 и второй 81 задат12

чики скорости сварки, задатчик 82 скорости плавлени электрода, узел 83 переключателей, первую 84, вторую 85 и 86 ключевые схемы.

Первый 80 и второй 81 задатчики предназначены дл задани грризон- тальной и вертикальный компонент скорости движени подвижной каретки 16 блока 14 моделировани объекта сварки (фиг.18) в программном режиме работы сварочного тренажера, и в качестве которых -могут использоватьс потенциометры,

Задатчик 82 скорости плавлени электрода предназначен дл задани скорости плавлени электрода, и в качестве него может использоватьс потеш иометр.

Ключевые схемы 84 - 86 предназ- начень; дл включени сигналов скоро сварочного процесса и скорости ,

Формирователь 9 сигнала величины скорости сварки (фиг,17) предназначен дл реализатши уравнени

У„ VV 1+ Vy-i и содержит логарифмирующие усилители 90 - 92, усилители 93 и 94 с коэффициентом усилени 2, антилогарифмирующие усилители 95 - 97, суммирующий усилитель 98 и усилитель 99 с коэффициентом передачи 0,5.

Элементы 90-99 могут быть выполнены по известным схемам функциональных усилителей.

Первый блок 10 регистрации (фиг.8) предназначен дл регистрации результатов проведени сварщиком имитируемого сварочного процесса, а также оповещени его о нарушении основных параметров сварки и содержит первый гене1затор 100, переключатель 101,

13

второй генератор 102, ключевую схему 103, первый 104, второй 105,третий 106, четвертый 107, п тый 10В и шестой 109 регистраторы.

Первый генератор 100 предназначен цд генерации секундных импульсов и может быть выполнен по одной из известных схем импульсных генераторов незатухающих колебаний.

Переключатель 101 предназначен дл запуска всего сварочного тренажера .

Второй генератор 102 предназначен дл формировани сигналов тревоги и звукового сопровождени , оповещающих сварщика о правильности выполнени им имитируемого сварочного процесса, а также дл формировани звукового

15945885--(

Влок 12 сигнализации предназначе дл организации аудиовизуальных сигналов обратной св зи к сварщику о правильности поддержани им основ ных параметров имитируемого сварочного процесса в пределах установлен ных норм (фиг.10). Конструктивно блок 12 сигнализации расположен в шлеме сварщика и содержит узел 126 переключателей, узел 127 усилителей мощности, узел 128 оптических источников и электроакустический преобразователь 129.

Узел 126 переключателей содержит переключатели 130-136, предназначенные дл включени тех или иных сигналов обратной св зи.

Узел 127 усилителей содержит уси10

15

--- .л -J t LJ/lvrl М у

сигнала нормального сварочного процес-20 лители 137-143 мощности, предназнаса (фиг.9) и,содержит генератор 110 белого шума, элемент ИЛИ 111,ключевые схемы 112 - 116, генератор 117 импульсов и счетчик 118.

Регистраторы 104-107 предназначены дл подсчета ,и индикации числа ошибок и соответственно по отклонению сварочного электрода от центра сварочной ванны, углу наклона имитатора электрода, длине дуги и теплосодержанию сварочной ванны (фиг.4) и содержат последовательно соединенные ключевую схему 119, счетчик 120 числа ошибок, дешифратор 121 числа ошибок и индикатор 122 числа ошибок. Ключева схема 103 предназначена дл пропускани секундных импульсов . с первого генератора 100 на информационные входы регистраторов 10.4-108 при возбуждении сварочной дуги и может быть выполнена по известной схеме электронного ключа.

Регистраторы 108 и 109 предназначены соответственно дл регистрации общего времени процесса сварки и общего времени работы тренажера .../ (фиг.15) и содержат счетчик шифратор 124 и индикатор 125.

Второй блок 11 регистрации предназначен дл документальной регистрации на бумаге ошибок, допущенных сварщиком по основным параметрам сварочного процесса при проведении сварки иа тренажере, и в качестве которого может использоватьс р например , серийный быстродействзтощий самопишущий многоканальный прибор Н338 или ему аналогичный.

25

30

ченнЫе дл усилени - по мощности сигналов аудиовизуальной обратной св зи

Узел 128 оптических источников содержит оптические источники 144-14 предназначенные дл организации опти ческих сигналов обратной св зи, в ка честве которых могут использоватьс светодиоды или лампы накаливашг . Оптические источники расположены по периметру смотрового окна 150 внутри шлема 151 сварщика (Лиг.20).

Электроакустический преобразователь 129 предназначен дл организации звуковых сигналов обратной св - jj зи на рабочем месте сварщика, и в

качестве которого может использовать с громкоговоритель или головные телефоны .

Имитатор 13 сварочного электрода 40 (фиг.19) предназначен дл имитации реального сварочного электрода с держателем , примен емого в практике сварочного производства, и coдepжIiт. держатель 152 электрода, корпус 153 45 имитатора электрода, привод 154 ими- тадии плавлени электрода, схему 155 управлени приводом имитации плавлени электрода.

Блок 14 моделировани объекта сварки (фиг.1,12 и 18) предназначен дл имитации реального сварочного, соединени и сварочного процесса и содержит имитатор 156 трубного соединени мапого диаметра дв5гхкоорди- натньй привод 15 со схемой управле- ни , подвижную каретку 16, имитирующую сварочный процесс, светоделнтель- ный элемент 17, световод 18, имитирую щий сварочную ванну.

50

55

5945885--(

Влок 12 сигнализации предназначен дл организации аудиовизуальных Ь сигналов обратной св зи к сварщику о правильности поддержани им основных параметров имитируемого сварочного процесса в пределах установленных норм (фиг.10). Конструктивно блок 12 сигнализации расположен в шлеме сварщика и содержит узел 126 переключателей, узел 127 усилителей, мощности, узел 128 оптических источников и электроакустический преобразователь 129.

Узел 127 усилителей содержит уси10

15

- .л -J t LJ/lvrl М у

-20 лители 137-143 мощности, предназна25

0

ченнЫе дл усилени - по мощности сигналов аудиовизуальной обратной св зи.

Узел 128 оптических источников содержит оптические источники 144-149 предназначенные дл организации оптических сигналов обратной св зи, в качестве которых могут использоватьс светодиоды или лампы накаливашг . Оптические источники расположены по периметру смотрового окна 150 внутри шлема 151 сварщика (Лиг.20).

Электроакустический преобразователь 129 предназначен дл организации звуковых сигналов обратной св - j зи на рабочем месте сварщика, и в

качестве которого может использоватьс громкоговоритель или головные телефоны .

Имитатор 13 сварочного электрода 0 (фиг.19) предназначен дл имитации реального сварочного электрода с держателем , примен емого в практике сварочного производства, и coдepжIiт. держатель 152 электрода, корпус 153 5 имитатора электрода, привод 154 ими- тадии плавлени электрода, схему 155 управлени приводом имитации плавлени электрода.

Блок 14 моделировани объекта сварки (фиг.1,12 и 18) предназначен дл имитации реального сварочного, соединени и сварочного процесса и содержит имитатор 156 трубного соединени мапого диаметра дв5гхкоорди- натньй привод 15 со схемой управле- ни , подвижную каретку 16, имитирующую сварочный процесс, светоделнтель- ный элемент 17, световод 18, имитирующий сварочную ванну.

0

5

1515

Устройство-тренажер сварщика работает следующим образом.

Сварочный тренажер может работать в двух режимах; пpoгpa rмнoм и самообучени , В программном режиме сварщик отслеживает концом имитатора сварочного электрода положение имитатора оптической сварочной ванны,кото- ;ра движетс по фиксированной траек- 1 тории с посто нной скоростью, В ре)Ш- ме самообучени оптическа сварочна ванна отслеживает положение конца имитатора сварочного электрода. Как IB первом, так и во втором случа х при имитации сварочного процесса осуществл етс контроль параметров процессаJ оповещение сварщика об его ошибках, а также регистраци этих :ошибок в документальной форме.

Рассмотрим работу сварочного тре- :нажера в программном режиме обуче; НИЯ .

Первоначально сварщик устанавливает переключатели 87-89 блока В ком мутации в верхнее положение, а также с помощью переключателей 130-136 блока 12 сигнализации включает все или часть аудиовизуальных сигналов обратной св зи. Кроме того, в блоке 7 контрол действий сварщика уста- - навливаютс пределы по основным конт- :ролируемым параметрам сварочного процесса . Далее сварп1Д1к берет в руку имитатор 13 Сварочного электрода, :надевает шлем, занимает исходное положение у блока 14 моделировани объекта сварки и начинает имитируе- :мый сварочный процесс. Он подводит конец имитатора 13 сварочного электрода к центру подвижной каретки 16 блока 14 моделирова га объекта сварки , соблюда необходимую длину дуги , угловое положение имитатора сварочного электрода и его отклонение от центра имитатора сварочной ванны, и нажимает кнопку переключател 101 первого блока 10 регистрации. При этом секундные импульсы с первого генератора 100 начинают поступать на вход шестого регистратора дл регистрации общего времени работы тренажера и его индикации на цифровом табло

Кроме того, импульсы с генератора

39формировател 5 сигнала величины дуги поступают через первый усилител

40на вход излучающего элемента 42, который создает направленное оптичес

5

588

5 0

16

кое излучение в направлении световода-имитатора сварочной ванны.Пройд через сэетовод 18,оптическое, излучение попадает в светоделительный элемент 17, который направл ет его на чувствительную площадку приемного элемента 43, На выходе приемного элемента 43 присутствуют электрические сигналы с частотой генератора 39, Эти сигналы, усиленные и отфильтрованные вторым усилителем 41, а также продетектированные детектором 44,попадают на вход узла 45 линеаризации, который устран ет квадратичность изменени этих сигналов от рассто ни между торцом излучающего элемента 42 и концом световода 18, закрепленным на подвижной каретке 16, В амплиту0 де выходных сигналов узла 45 линеаризации заложена информаци о длине дуги. При приближении или удалении торца имитатора 13 сварочного электрода от поверхности подвижной каретки амплитуда этих сигналов измен етс , при этом при приближении - уменьшаетс , а при удалении - увеличиваетс ,

При возбуждении дуги сварщик должен коснутьс концом имитатора,сварочного электрода имитатора сварочной ванны - конца световода 18,закрепленного на подвижной каретке 16, При этом аналоговьй сигнал текущей длины дуги на входе формировател 5 сигнала величины дуги минимальный и по нему срабатывает узел 62 выработки сигнала наличи сварочного процесса блока 7 контрол действий сварщика, выходной сигнал которого включает привод второго блока 11 регистрации , который производит документальную регистрацию на бумаге ошибок , допущенных сварщиком по основным параметрам имитируемого сварочно-. го процесса. Этот же выходной сигнал узла 62, поступив на вход ключевой cxeivui 54, производит включение формировател 6 сигнала ркости свароч0 ной ванны, что приводит к формированию ркостного сигнала теплосодержани сварочной ванны на выходе оптического источника 5 и аналогового напр жени величины теплосодержани сварочной ванны на выходе формировател 6, Оптическое излучение,интенсивность которого определ ет ркость имитируемой сварочной ванны,пройд через светоделительный элемент 17,

5

0

45

5

17

поступает в световод 18 - имитатор оптической сварочной ванны. На поверхности каретки 16 возникает опти- .ческа сварочна ванна, размеры и ркость которой определ ют ее тепло- со;р;ержание.

Кроме того, выходной сигнал с узла 62 разрешает прохождение секундных импульсов с первого генератора 100 первого блока 10 регистрации через ключевую схему 103 на информационные входы регистраторов 104-108. 1ходной сигнал с узла 62 выработ1594588

10

одной оси. Такое взаимное положение подвижных магнитных элементов 23 и : 28 устойчивое. За счет наличи сальниковых уплотнений элементы 23 и 28 не измен ют направлени своего положени друг .к другу при изменении уг- ла наклона корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода в пределах дэ- пycти фк углов наклона„

Датчики 19-22 магнитного пол , расположенные на конце корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода (фиг.2 и 4) экввдистантно по отноше

ки сигнал , о . ,. .j --кы дистантно по отноше

са TaSfnocTvn сварочного процес- ,5 ™ подвижному магнитноь элементу i-ct 1акже поступает на vno nnCTiomMa г.,,..

са также поступает на управл ющие входы ключевых схем 84-86 блока 8 коммутации, тем самым разреша прохож- дение сигналов горизонтальной и вертикальной компонент скорости сварки 20 на входы схемы управлени двухкоорди- натного привода 15 блока 14 моделировани объекта сварки и входы формировател 9 сигнала скорости сварки

23, реагируют на присутствие магнитного элемента 23. Они объединены в пары, размещенные под углом 90 друг к другу, и выдают электрические сигналы при присутствии их в поле подвижного элемента 23. Причем величина этих сигналов измен етс с изменением угла наклона элемента 23, и чем ближе элемент 23 находитс ic какомуа таюкр п оп«т ---- -ь- 1емент zj находитс ic KaKOMv а также разрешает прохождение сиг-25 либо из датчиков 19-22, тем больший

I СКОРОСТИ п.п ппоичст отто,,,.,./,-11 uuoiciumi

нала скорости плавлени электрода на схему 155 управлени приводом имитации плавлени электрода. Подвижна каретка 16 приходит в движение , имитиру перемещение жидкой сварочной ванны вдоль кромок сварного шва, имитатор сварочного электрода начинает перемещатьс , имитиру плавление электрода при реальной сварке. В то же врем формирователь 9 сигнала скорости сварочного процесса производит вычисление аналогового сигнала скорости имитируемого сварочногр процесса, который поступает на вход сумматора 53 формировател 6 сигнала ркости сварочной ванны , на вход функционального преобразовател 50 длины дуги которого пос-. тупает аналоговьш сигнал длины дуги с выхода формировател 5 сигнала длины дуги.

При приближении конца имитатора 13 сварочного электрода, на котором конструктивно расположен первый блок 1 магнитных датчиков, к центру оптической сварочной ванны на поверхности подвижной каретки, где расположен второй блок 2 магнитных датчиков, подвижные магнитные элементы 23 и 28

по величине электрический сигнал на нем вырабатываетс .

Каждьй из датчиков 19-22 электрически св зан с входом соответствую- 30 Щего дифференциального усилител 29 или 30 формировател 3 сигнала величины угла наклона электрода.Когда подвижный магнитный элемент 23 расположен эквидистантно по отноше- 35 нию ко всем датчикам каждой пары

(ось подвшшого элемента 23 совпадает с осью корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода), в .датчиках J9-22 каждой пары вырабатываютс оди- 40 наковые по величине сигналы,определ ющие его угловое положение по отношению к оси корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода. Это центральное размещение подвижного магнит- 45 ного элемента 23. Если Центральна ось корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода находитс под углом к оси подвижного магнитного элемента 23 (ось подвижного магнитного эле- 50 мента 23 не совпадает с осью корпуса 153 имитатора 13 сварочного электро- . да), то верхний конец подвижного

магнитного элемента 23 находитс ближе к одному из датчиков пары,чем к

элементы 23 и 28 прит гивают друг . етс больший сигнал Р РУ друга, как направлены друг к дру- Сигнал на выходах дисЬЪеренциальных усилителей 20 и 30 измен ютс

. 4 | д I

ГУ разными полюсами и наход тс на

1594588

0

одной оси. Такое взаимное положение подвижных магнитных элементов 23 и :- 28 устойчивое. За счет наличи сальниковых уплотнений элементы 23 и 28 не измен ют направлени своего положени друг .к другу при изменении уг- ла наклона корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода в пределах дэ- пycти фк углов наклона„

Датчики 19-22 магнитного пол , расположенные на конце корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода (фиг.2 и 4) экввдистантно по отношеч л . ,. .j --кы дистантно по отноше

5 ™ подвижному магнитноь элементу г.,,..

™ подвижному магнитноь элементу г.,,..

23, реагируют на присутствие магнитного элемента 23. Они объединены в пары, размещенные под углом 90 друг, к другу, и выдают электрические сигналы при присутствии их в поле подвижного элемента 23. Причем величина этих сигналов измен етс с изменением угла наклона элемента 23, и чем ближе элемент 23 находитс ic какому- - 1емент zj находитс ic KaKOMv либо из датчиков 19-22, тем больший

1емент zj находитс ic KaKOMv 25 либо из датчиков 19-22, тем больший

,-11 uuoiciumi

(ось подвшшого элемента 23 совпадает с осью корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода), в .датчиках J9-22 каждой пары вырабатываютс оди- 40 наковые по величине сигналы,определ ющие его угловое положение по отношению к оси корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода. Это центральное размещение подвижного магнит- 5 ного элемента 23. Если Центральна ось корпуса 153 имитатора 13 сварочного электрода находитс под углом к оси подвижного магнитного элемента 23 (ось подвижного магнитного эле- 0 мента 23 не совпадает с осью корпуса 153 имитатора 13 сварочного электро- да), то верхний конец подвижного

19

1594588

н положительном или отрицательном диапазонах напр жени в зависимости от того, какой датчик соответствующей пары ближе к подвижному магнитному элементу 23. Поэтому на выходе дифференциальных: усилителей .29 и 3f установлены амплитудные детекторы 3l и 32, которые определ ют абсолют- йые значени этих сигналов. Элемент фти 33 выбирает больший по величи сигнал из совокупности выходных (игнэлов детекторов 31 и 32. Таким фбразом, величина аналогового сигиа- jka на выходе формировател 3 сигнала величины угла наклона электрода Определ ет угол наклона между осью ijcopnyca 153 имитатора 13 сварочного флектрода и осью подвижного магнитно- jro элемента 23,

Второй блок 2 магнитных датчиков работает по аналогии с первым блоком I магнитных датчиков. Отличие заключаетс лишь в том, что датчики 24 - 7 вырабатывают полезные сигналы при ртклонении койца имитатора 13 сва- t o4Horo электрода от центра оптичес- |сого имитатора сварочной ванны. Чем рольше это отклонение, тем большие ho величине сигналы снимаютс с пар магнитных датчиков 24-27. Формирователь 4 сигналов величины отклонени электрода от центра сварочной ванны вырабатывает сигналы отклонени кон- да имитатора сварочного электрода . |от центра имитатора сварочной ванны IB двух взаимно перпендикул рных плос кост х, а TaicKe общий сигнал отк- лонени .

; Сигналы длины дуги, угла наклона имитатора сварочного электрода,от гаю нени имитатора электрода от центра сварочной ванны, а также теплосоде - жани сварочной ванны поступают в, блок 7 контрол действи сварщика, который производит контроль величи1 п этих параметров в пределах установленных норм, а.также вырабатывает сигналы, свидетельствующие об отклонении текущих значений контролируе- мых параметров от их нормативных значений.

В процессе работы на сварочном тренажере в программном режиме в задачу обучаемого входит манипулирование имитатором 13 сварочного элекрода таким образом, чтобы отслеживать пространственное положение подвижной каретки 16 блока 14 моделиро20

5

вани объекта сварки, вьздержива заданные значени длины дуги, угловое положение имитатора сварочного электрод а, отклонение его конца от центра сварочной ванны и теплосодержание сварочной ванны с учетом движени каретки 16 и имитации оплавлени электрода. В тех случа х, когда все параметры имитируемого сварочного процесса выдерживаютс в допустимых нормах, выходной сигнал узла 62 выработки сигнала наличи сварочного процесса блока ,7 контрол действий сварщика производит включение второго генератора 102 первого блока 10 регистрации, с которого на вход блока 12 сигнализации (головные телефоны шлема сварщика) поступает 0 шумоподобный звуковой сигнал нормального горени дуги.

В тех случа х, когда один из параметров выходит за допустимые пределы , срабатьшают соответствующие узлы 58-61 контрол длины дуги,теплосодержани сварочной ванны, угла наклона электрода и отклонени электрода о 5 центра сварочной ванны блока 7 контрол действий сварщика, которые вырабатывают сигналы ошибок по тому или иному контролируемому параметру, что, в свою очередь, обеспечивает регистрацию допущенных ошибок регистраторами 104-107 первого блока 10 регистрации, а также документальную регистрацию этих ошибок во втором блоке 11 регистрации. Кроме того,выходные сигналы этих узлов, поступа на входы второго генератора 102 пер- «. вого блока 10 регистрации, управл ют последним один независимо от другого . На выход второго генератора 102, кроме шумоподобного звукового сигнала нормального горени дуги, поступают звуковые сигналы тревоги, оповещающие сварщика о нарушении им того или иного параметра имигируе- мого сварочного процесса. Эти звуковые сигналы поступают через усили- 50 тель 137 на вход электроакустического преобразовател 129 блока 12 сигнализации . Кроме того, при наличии ошибок по контролируемым параметрам имитируемого сварочного процесса с блока 7 контрол действий сварщика поступают на входы блока 12 сигнализации сигналы, управл ющие работой оптических источников 144-149 этого блока, которые оптическими сигнала0

35

45

55

21

ми оповещают сварщика о нарушении того или иного параметра.

При работе сварочного тренажера формирователь 9 сигнала скорости свар ки формирует сигнал текущей скорости сварочного процесса который вместе с сигналом длины дуги и сигналом наличи сварочного процесса поступает на входы формировател 6 сигнала ркости сварочной ванны, который вырабатывает на своем выходе сигнал теплосодержани сварочной ванны, поступающий на первый вход блока 8 коммутации и третий вход блока 7 контрол действий сварщика. Формирователь 6 формирует также оптический сигнал, ркость которого отражает текущую величину теплосодержани имитируемой сварочной ванны. Этот сигнал поступает через светоделитель- ный элемент 17 на вход имитатора 18 сварочной ванны и управл ет ркостью свечени и размерами оптической сварочной ванны, котора вл етс визуальным сигналом степени нагрева сварочной ванны. При изменении длины дуги и скорооти сварки оптическа сварочна ванна измен ет также свои размеры и ркость, что создает оптическую обратную св зь к сварщику по правильности поддержани нужной длины дуги, скорости сварки и, как след- ствие, тепловому режиму сварочной вансварочного процесса составл ет мене

1 с, то така ошибка считаетс крат ковременной и не фиксируетс счетчиками ошибок, если же гораздо больше , то на счетчики ошибок через каждую секунду поступает импульс и счетчики фиксируют врем нахождени того или иного сварочного параметра

JQ в состо нии ошибки. По показани м индикаторов можно судить о качестве проведенного имитируемого сварочного процесса. При достижении сварщиком хороших психомоторных навыков пра15 З ьного ведени сварочного процесса при установленных начальных услови х допуски по основным контролируемым параметрам имитируемого сварочного процесса могут быть уменьше20 ны и процесс обучени должен повторитьс при более сложных начальных услови х.

При превьш1ении сварщиком длины дуги, равной 8-10 мм, что соответст25 вует обрыву дуги при реальном процессе , срабатывает узел 62 выработки сигнала наличи сварочного процесса блока 7 контрол действий сварщика, выходной сигнал которого производит

30 выключение основных блоков и .узлов сварочного тренажера. Дл дальнейшего продолжени имитируемого свароч ного процесса сварщику необходимо возбудить дугу в описанной последо ны и глубине проплавлени имитируемо- ,, вательности.

.го сварочного металла. Дл работы на сварочном тренажере

При переключении переключател в режиме самообучени , при котором 89 блока 8 коммутации в нижнее -положение сигнал величины теплосодержани

40

сварочной ванны поступает на вход схемы управлени скоростью имитации оплавлени электрода имитатора 13 сварочного электрода и управл ет этой скоростью в зависимости от величины сигнала теплосодержани сварочной ванны. Чем больше величина теплосодержани сварочной ванны, тем боль- ще Скорость имитации оплавлени электрода. Таким образом, скорость , имитации оплавлени электрода может быть посто нной и устанавливатьс с помощью задатчика 82 блока 8 коммутации или быть переменной и зависеть от текущей величины теплосодержани сварочной ванны.

Особенностью работы регистраторов 104-107 вл етс то, что если врем нахождени в состо нии ошибки того шш иного параметра имитируемого.

оптическа сварочна ванна отслежива ет положение конца имитатора сварочного электрода, сварщику необходимо установить переключатели 87 и 88 блока 8 коммутации в нижнее положение . При этом сигналы скорости пе- ремещени подвижной каретки 16 блока

д 14 моделировани объекта сварки снимаютс не с задатчиков 80 и 81 блока 8 коммутации, а поступают с выходов дифференциальных усилителей 34 и 35 формировател 4 сигналов откло-

(JQ нени электрода от центра сварочной ванны. При центральном расположении конца имитатора электрода над имитатором оптической сварочной ванны эти сигналы нулевые по величине,так

J5 как отсутствует рассогласование меж-, ду центром сварочной ванны и центральной осью подвижного магнитного элемента 23 первого блока 1 магнитных датчиков. При наличии такого отклоне 458822

сварочного процесса составл ет менее

30 выключение основных блоков и .узлов сварочного тренажера. Дл дальнейшего продолжени имитируемого сварочного процесса сварщику необходимо возбудить дугу в описанной последо ,, вательности.

в режиме самообучени , при котором

оптическа сварочна ванна отслеживает положение конца имитатора сварочного электрода, сварщику необходимо установить переключатели 87 и 88 блока 8 коммутации в нижнее положение . При этом сигналы скорости пе- | ремещени подвижной каретки 16 блока

14 моделировани объекта сварки снимаютс не с задатчиков 80 и 81 блока 8 коммутации, а поступают с выходов дифференциальных усилителей 34 и 35 формировател 4 сигналов откло-

нени электрода от центра сварочной ванны. При центральном расположении конца имитатора электрода над имитатором оптической сварочной ванны эти сигналы нулевые по величине,так

как отсутствует рассогласование меж-, ду центром сварочной ванны и центральной осью подвижного магнитного элемента 23 первого блока 1 магнитных датчиков. При наличии такого отклоненн на выходах дифференциальных усилителей 34 и 35 формируютс сигналы рассогласова ш в двух взаимно перпендикул рных плоскост х,, амплитуда которых определ ет величину рассогласовани (отклонени ), а нак - направлени отклонени . Эти сигналы управлени поступают с формирователем 4 через блок 8 коммутации на вхо- д$1 схемы управлени двухкоординатным п)И1зодом 15 блока 14 моделировани объекта сварки. Привод 15 производит п|5ремещение подвижной каретки 16 под центр конца имитатора 13 свароч- нЬго электрода, тем самым уменьпгав минимума управл ющие сигналы,снимаемые с выходов дифференциальных усилителей 34 и 35 формировател 4. Т|аким образом, оптическа сварочна ванна отслеживает положение конца имитатора 13 сварочного электрода в пределах установленной разделки кро- №к имитатора трубного- соединени 1Иалого диаметра. В остальном работа Сварочного тренажера в режиме самообучени аналогична его работе в Программном режиме,

Таким образом, тренажер сварщика ббеспечивает выработку правильных психомоторных навыков у обучаемых сварщиков сварке трубных соединений Магхого диаметра в двух режимах обучени программном и самообучени за счет более точного измерени основных параметров имитируемого свароного процесса и расширени функцио Яапьных возмо5кностей.

Claims

.Формула изобретени

1. Тренажер сварщика, содержащий блок моделировани объекта сварки, блок сигнализации, блок контрол действий Сварщика, первый блок регист- .рацки, фор1 шрователь сигнала длины дуги, первый блок магнитных датчиков ( 1)Ормнрователь сигнала величины угла наклона электрода и имитатор сварочного электрода, содержащий собственно полый имитатор электрода, на свободном конце которого расположен пер вьй блок магнитнь х датчиков, держат ел имитатора электрода и моторный приво имитации плавлени электрода со схемой управлени , выход первого блока регистрации соединен с первым входом блока сигнализации, первый и второй выходы блока контрол действий свар

5

0

5

0

щика соединены с первым и вторым входами первого блока регистрации, выходы первого блока магнитных датчиков соединены с входами формировател сигнала угла наклона электрода, выход которого соединен с первым входом блока контрол действий сварщика , второй вход которого соединен с выходом формировател сигнала длины дуги, отличающийс тем, что, с целью расщирени дидактических возможностей тренажера, в него введены формирователь сигнала отклонени электрода от центра сварочной , ванны, формирователь сигнала ркости сварочной ванны, второй блок регистрации, формирователь сигнала скорости сварки, блок коммутации, второй блок магнитных датчиков, магнитно св занньй с первым блоком магнитных датчиков, а блок моделировани объекта сварки выполнен в виде трубного соединени малого диаметра и содержит подвижную каретку,двухко- ординатный привод со схемой управлени , светоделительный элемент и световод-имитатор сварочной ванны,один конец которого охватывает второй блок магнитных датчиков и закреплен на подвижной каретке, а другой его конец через светоделительньй элемент оптически св зан с формирователем сигнала длины дуги и формирователем . сигнал а ркости сварочной ванны, выход которого соединен с третьим входом блока контрол действий сварщика и первьм входом блока коммутации, первьш выход которого соединен с вхо- 0 дом имитатора сварочного электрода, выходы второго блока магнитных датчиков соединены с входами форь 1рова- тел сигналов величины отклонени

электрода от центра сварочной ванны, 45 первые выходы которого соединены с вторыми входами блока коммутации, вторые выходы которого соединены с входами формировател сигнала скорости сварки и входами двухкоординатно- 50 го привода блока моделировани объекта сварки, второй выход формировател сигналов отклонени электрода от центра сварочной ванны соединен с четвертым входом блока контрол действий сварщика, первый, второй, третий , четвертый и п тый выходы которого соединены с входами второго блока регистрации, третий, четвертый и п тый выходы блока контрол действий

5

55

2515

сварщика также соединены с третьими входами первого блока регистрации, п тый выход блока контрол действий сварщика, кроме того, соединен с третьим входом блока коммутации и первым входом формировател сигнала ркости сварочной ванны, второй вход которого соединен с выходом Формировател сигнала скорости сварки, а третий вход формировател сигнала ркости сварочной ванны соединен с выходом формировател сигнала длины дуги, первый, второй и шестой выходы блока контрол действий сварщика сое- динены с вторыми входами блока сигнализации ,

2. Тренажер по п. 1 , о- т л и ч а ю- щ и и с тем что в нем первый и
второй блоки магнитных датчиков содер-20 рол действий сварщика содержит узел

26

5,Тренажер по п.1, отличаю- щ и и с Я тем, что формирователь- |сигналов отклонени электрода от центра сварочной ванны содержит- первый и второй диффервнщ-1альные усилители , входы которых вл ютс входами формировател , первый, второй детекторы и элемент ИЛИ, выходы первого

и второго дифференциальных усилителей и выход элемента I-UIH вл ютс . соответственно первым и вторым выходами формировател , выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены соответственно через первый и второй детекторы с входами элемента ИЛИ.

6,Тренажер по п.1, отличающийс тем, что блок конт

жат соответственно первый,второй, третий и четвертый датчики магнитного пол и подвижный магнитный элемент , расположенный эквидистантно между датчиками магнитного пол и магнитно с ними св занный,

3,Тренажер поп.1,отлича ю щ и и с тем, что формирователь сигнала длины дуги содержит генератор , первый усилитель, излучающий элемент, расположенный на внешнем коце подвижного магнитного элемента первого блока магнитных датчиков, приег-шый элемент, второй усилитель, детектор, узел линеаризации, выход которого вл етс выходом всего блока , выход генератора через первый усилитель соединен с входом излучающего элемента, оптически св занного через световод и светоделительный элемент блока моделировани объекта сварки с приемным элементом, выход которого через второй усилитель и детектор соединен с входом узла линеаризации ,

4.Тренажер пр п,1, о т л и ч а ю щ И й с . тем, что формирователь сигнала угла наклЪна электрода содержит элемент ИЛИ вЫход которого вл етс выходом (|)Ормировател , первый и второй детекторы, выходы которых соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, первый и второй дифференциальные усилители, выходы которых соединены с входами первого и второго детекторов соответственно , а их входы вл ютс входами формировател .

контрол длины дуги, узел контрол угла наклона электрода, узел контрол отклонени электрода от центра сварочной ванны, узел контрол тепло5 содержани сварочной ванны, узел выработки сигнала наличи сварочного процесса, входы и выходы которых вл ютс входами и выходами всего блока ,

0 7. Тренажер поп,1,отл-ичаю- . щ и и с тем, что блок сигнализа-. ции содержит узел оптических источников , узел усилителей мощности, электроакустический преобразователь

и узел переключателей, входы которого вл ютс входами всего блока, выходы узла переключателей соединены с входами узла усилителей мощности, выходы которых соединены соответст-г

Q венно с входами узла оптических источников и входом электроакустического преобразовател ,

8, Тренажер по п,I, о т л и ч а ю- щ и и с тем, что первый блок реги5 страции содержит первый, второй третий , четвертый, п тый и шестой регистраторы , первый и второй генераторы , переключатель, ключевую схему, выход первого генератора соединен че ( рез переключатель с входом шестого регистратора и информационным входом ключевой схемы, выход которой соединен с информационными входами первого ,

, второго, третьего, четвертого е и п того регистраторов, управл ющие входы второго генератора, соединенные соответственно с управл ющими входами первого, второго, третьего, четвертого регистраторов и управл ю27

Щ1ИЙ вход ключевой схемы вл ютс входами, а выход второго, генератора вл етс выходом первого блока реги- страции.

9. Тренажер по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с тем, ЧТО в качестве второго блока регистрации используетс сймопишущий многоканальный прибор. 10о Тренажер по п.1, о т л и - ч|ающий с тем, что формирова- тфпь сигнала скорости сварки содержит пфвьий, второй и третий логарифми- усилители, суммирующий усили- тЦль, первый, второй и третий антило- га:рифмирующие усилители, первый,вто- р6;й и третий усилители, выходы пар- во|го и второго логарифмирующих усили- тейей соответственно через первьй и втЬрой усилители и первый и второй ан1тилогарифмирующие усилители соеди- нёаы с входами суммирующего усилител , выход которого соединен через по следовательно соединенные третий ло гарифмирующий усилитель и третий усилитель с внодом третьего антило- га ифмирую1цего усилител , выход .которого вл етс выходом формировател , а входы первого и второго логарифмирующих усилителей вл ютс вхЬдами формировател ,

1. Тренажер по п.1, о т л и ч а ю- щ к и с тем, чт.о формирователь сигнала ркости сварочной ванны содержит ключевую схему, интегратор, сумматор, у множитель, функциональный преобразователь длины . дуги,функциональный преобразователь тока дуги, усилитель, оптический источник,опти- . чески св занньгй через светоделитель- ный элемент со световодом-имитато- ром сварочной ванны блока моделировани объекта сварки, выход преобразовател длины дуги непосредственно и через преобразоват шь тока дуги соединен с входами умножител ,выход которого соединен с одним из входов сумматора, соединенного выходом с информационным входом ключевой схемы, выход которой соединен через интегратор и усилитель с входом оптического HCT04HHKaj вход функционального преобразовател длины дуги, второй вход сумматора и управл югций вход кл Эчевой схемы вл ютс входами фор- шpoвaтeл , а выход интегратора вл етс его выходом.

12« Тренажер по п,1, о-т л и - чающийс тем, что блок комму1594588

28

15

20

25

тации содержит первый и второй за- датчики скорости сварки, задатчик скорости плавлени электрода, узел переключателей, первую, вторую и третью ключевые схемы,, выходь которых вл ютс выходами блока, а управл ющие входы ключевых схем и первые входы узла переключателей вл - 10 ютс входами блока, выходы задатчи- ков соединены с вторыми входами- узла переключателей, выходы которого соединены с информатщонными входами ключевых схем.

13.. Тренажер по п.2, отличающийс тем, что датчики магнитного пол второго блока магнитных датчиков объединены в пары,перва из которых ориентирована вдоль главного направлени движени подвижной каретки блока моделировани объекта сварки, а втора - вдоль поперечного направлени . .

14.Тренажер по п.З, о т л и - чающий с. тем, что узел ли неаризадии формировател сигнала длины дуги содержит последовательно соединенные логарифмирующий усили30 тель, инвертирующий усилитель,анти- логарифмирующий усилитель и маапта- бирующий усилитель, вход логариф- мирукщего усилител вл етс входом узла, а выход масщтабирующего усили35 тел вл етс выходом узла линеаризации .

15.Тренажер по п.8, отличающийс тем, что второй

д0 генератор первого блока регистрации содержит генератор импульсов,счетчик , генератор белого шума, элемент ИЖ, первую, вторую,третью, четвертую и п тую ключевые схемы, выход

j генератора белого и выходы первой , второй, третьей и четвертой ключевых схем соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом п той

50 ключевой схемы., выход которой вл етс выходом второго генератора,выход генератора и мпульсов соединен с информационными входами первой ключевой схемы и счетчика, выходы

j которого соединены соответственно с информационными входами первой,вто- . рой и третьей ключевых схем,управл ющие входы ключевых схем вл ютс входами второго генератора.

28

2

Z6

28

27

25

ф1/е.З

ФигЛ

3

r

36

S

35

i.

57

7

РЖ

78 Г- г

«г ьс±ь-с±}- гл

®г/г

йг/г.7

Фив. 8

Фиг. 9

129

7

.1

т

т

/37

ь-з

т

т

т

ю

т

lite

т

т

Я -«Л1miiiiii.li ,i.j.TLJ - Г,У

4-I--..3llJi|iL пг iii

Лзо у 737 Хш XwV

Л;3 /;jj Л;

ui

725

72 Фие.Ю

156

Фиг.П

Фиг.13

,107) 1

Фие.1

т

ю

т

lite

т

-

|iL пг

llJi|iL пг iii

ш XwV

Л;3 /;jj Л;д,

93

91

9ii

0Lfe . 15

Фие. 16

95

Ц

L

Фиг. 18

X

152