SU1720824A1

SU1720824A1 - Устройство управлени положением электросварочной горелки

Info

Publication number: SU1720824A1
Application number: SU894686615A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Панарин; Олег Вячеславович Бундин; Вячеслав Сергеевич Карпов; Виктор Павлович Габрусенок
Original assignee: Тульский Политехнический Институт
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматизации сварочных процессов, а именно к автоматизации электродуговой сварки разделенных и угловых швов в среде защитного газа и под флюсом. Оно может найти применение в машиностроительной, судостроительной и других област х промышленности . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей. Изобретение заключаетс в том, что производ т сканирование-дуги поперек стыка, измер ют сварочный ток, выдел ют его гармоническую составл ющую на частоте сканировани , по фазе которой определ ют знак, а по амплитуде - величину отклонени электросварочной горелки от стыка. При движении горелки по криволинейному плоскому стыку с заданным углом разворота и скорости перемещени горелки формируетс сигнал по каждой координате перемещени с учетом сигнала отклонени горелки по стыку. Устройство содержит программные задатчики угла разворота и скорости перемещени горелки , синусный и косинусный преобразователи , перемножители сигналов,, сумматоры, датчика сварочного тока, знака отклонени дуги, приводы перемещени горелки по координатам X и Y, привод разворота горелки, полосовой фильтр, синхронный детектор и фильтр низкой частоты . 1 ил.

Description

Изобретение относитс к автоматизации электродуговой сварки разделанных и угловых соединений в среде защитного газа или под флюсом и может найти применение в машиностроительной, судостроительной и других област х промышленности.

Наиболее близкими вл етс устройство , содержащее шунт, подключенный к электросварочной горелке, последовательно соединенные датчик величины сварочного тока, вход которого подключен к сварочному шунту, полосовой фильтр, синхронный детектор, фильтр низкой частоты и привод перемещени электросварочной горелки относительно стыка, причем синхронизирующий вход синхронного детектора сканировани дуги св зан с выходом датчика знака отклонени дуги.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не позвол ет производить сварку криволинейных плоских стыков, что сужает функциональные возможности устройства.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей устройства .

. Поставленна цель достигаетс тем, что D устройство управлени положением электросварочной горелки, содержащее последовательно соединенные датчик сварочного

VI

ГО

о

00

к

4

тока, выполненный на усилителе, входом подключенном к сварочному шунту, полосовой фильтр;синхронный детектор и фильтр низкой частоты, а также датчик знака отклонени дуги, выходом поддключенный ко второму входу синхронного детектора, и привод перемещени горелки, дополнительно введены привод разворота горелки, программный за датчик угла разворота и скорости перемещени горелки, синусный и косинусный преобразователи, четыре перемножител сигналов, два сумматора, инвертор , привод перемещени горелки выполнен из двух приводов перемещени по координатам X и Y, причем привод раз- ворота горелки, подключенный к программному задатчику угла разворота, через синусный и косинусный преобразователи соединены соответственно с первыми входами первого и второго перемножителей сигналов, вторые входы которых соединены с выходом программного задатчика скорости перемещени горелки, выходы первого и второго перемножителей сигналов через соответствующие сумматоры св заны с приводами перемещени горелки по координатам Y и X, выходы косинусного и синус- ного преобразователей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого перемножителей сигналов, вторые входы которых св заны соответственно с фильтром низкой частоты непосредственно и через инвертор, выходы третьего и четвертого перемножителей соединены со вторыми входами соответствующих сумма- торов.

На чертеже, представлена структурна схема устройства управлени положением электросварочной горелки.

Устройство управлени положением электросварочной горелки содержит последовательно соединенные датчик 1 сварочного тока, входом подключенным к сварочному шунту 2 в цепи сварочного тока, полосовой фильтр 3, синхронный детектор 4, датчик 5 знака отклонени дуги, входом подключенный к колебателю горелки б, фильтр 7 низкой частоты, выход которого соединен с инвертором 8 и с вторым входом перемножител сигналов 9, выход инверто- ра 8 соединен с вторым входом перемножител 10 сигналов, первый вход перемножител 10 сигналов соединен с выходом синусного преобразовател 11, а пер- вый вход перемножител 9 сигналов соединен с выходом косинусного преобразовател 12, выход перемножител 9 сигналов подсоединен к второму входу сумматора 13 сигналов, а выход перемножител 10 сигналов подсоединен к второму

входу сумматора 14 сигналов, первый вход сумматора 13 сигналов подключен к выходу перемножител 15 сигналов, первый вход сумматора 14 сигналов подключен к выходу перемножител 16 сигналов, вторые входы перемножителей 15 и 16 сигналов соединены с выходом программного задатчика 17 скорости перемещени и разворота горелки , первыйвход перемножител 15 сигналов подсоединен к выходу синусного преобразовател 11, первый вход перемножител 16 сигналов подсоединен к выходу косинусного преобразовател 12, входы синусного 11, косинусного 12 преобразователей сигналов , вход привода 18 разворота электросварочной горелки относительно осей приводов соединены с программным задат- чиком 17, выход сумматора 13 сигналов соединен с входом привода 19 перемещени электросварочной горелки по оси V, выход сумматора 14 сигналов соединен с входом привода 20 перемещени электросварочной горелки по оси X.

Устройство работает следующим образом .

Колебатель горелки 6 работает непры- рывно в процессе сварки и обеспечивает необходимую амплитуду колебаний горелки . Полна величина сварочного тока проходит через шунт 2, преобразуетс датчиком 1 тока в сигнал, поступающий на вход полосового фильтра 3, который выдел ет гармоническую составл ющую сварочного тока на частоте колебаний дуги. После полосового .фильтра 3 сигнал поступает на сигнальный вход синхронного детектора 4, которыми он детектируетс и поступает на вход фильтра 7 низкой частоты. Затем сигнал поступает на входы перемножителей 9 и 10 сигналов, причем на один из входов перемножител 9 сигналов он поступает непосредственно, а на другой перемножитель 10-через инвертор 8, необходимый дл изменени пол рности сигнала. На другие входы перемножителей 9 и 10 сигналов подаютс сигналы соответственно с косинусного 12 и синусного 11 преобразователей сигнала разворота горелки относительно осей приводов .

Этот сигнал разворота горелки поступает на входы косинусного 12 и синусного 11 преобразователей сигнала с первого выхода программного задатчика 17. На втором выходе программного задатчика 17 формируетс опорный сигнал, пропорциональный скорости сварки. Этот сигнал перемножаетс с выходными сигналами синусного 11 и косинусного 12 преобразователей сигналов соответственно в перемножител х 15 и 16 сигналов. Сигналы с перемножителей 15 и

16 соединенные соответственно с приводами 19 и 20 перемещени электросварочной горелки через сумматоры 13 и 14, обеспечивают заданные направлени и скорость перемещени горелки. Одновременно на другие входы сумматоров 13 и 14 подаютс сигналы, соответствующие величине отклонени горелки от стыка соответственно с перемножителей 9 и 10 сигналов. Эти сигналы , суммиру сь в сумматорах 13 и 14 с сиг- налами, соответствующими заданному направлению и скорости перемещени горелки , обеспечивают ее перемещение по стыку при сварке криволинейных плоских швов в результате одновременной работы приводов 19 и 20 перемещени по ос м Y и X соответственно.

Таким образом, перемещение электросварочной горелки осуществл етс со следующими скорост ми по ос м X и Y:

Vx - VCB -cos «+ VKOp sin a ;

VY VCB a - VKOP cosa , где Vx - составл юща скорости перемещени горелки по оси X;

Vy- составл юща скорости перемеще- ни горелки по оси Y;;

V CD - скорость перемещени горелки вдоль стыка (скорость сварки);

VKOP - скорость поперечной коррекции горелки при сварке пр молинейного пло- ского стыка в случае его отклонени от заданной программной траектории движени ;

а угол, соответствующий повороту электросварочной горелки от исходного по- ложени , согласованного с осью X. В случае совпадени оси стыка с осью X а 0°.

Устройство управлени положением электросварочной горелки по сравнению с прототипом позвол ет расширить функцио- нальные возможности прототипа путем слежени за криволинейными плоским стыком, а также автоматизировать процесс сварки угловых и разделанных криволинейных плоских стыков.

Claims

Устройство может быть использовано в робототехническом комплексе РТКД-1. Формула изо бретен и Устройство управлени положением электросварочной горелки, содержащее последовательно соединенные датчик сварочного тока, выполненный на усилителе, входом подключенном к сварочному шунту, полосовой фильтр, синхронный детектор и фильтр низкой частоты, а также датчик знака отклонени дуги, выходом подключенный к второму входу синхронного детектора, и привод перемещени горелки, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей использовани дл перемещени по плоскому криволинейному стыку, в него введены привод разворота горелки, программные задатчики угла разворота и скорости перемещени горелки , синусный и косинусный преобразователи , четыре перемножител сигналов, два сумматора, инвертор, привод перемещени горелки выполнен из двух приводов перемещени по координатам X и Y, причем привод разворота горелки, входом подключенный к программному задатчику угла разворота , через синусный и косинусный преобразователи соединен соответственно с первыми входами первого и второго перемножителей сигналов, вторые входы которых соединены с выходом программного задатчика скорости перемещени горелки, выходы первого и второго перемножителей сигналов через соответствующие сумматоры св заны с приводами перемещени горелки по координатам , Yи X, выходы косинусного и синусного преобразователей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого перемножителей сигналов, вторые входы которых св заны соответственно с фильтром низкой частоты непосредственно и через инвертор, выходы третьего и четвертого перемножителей соединены с вторыми входами соответствующих сумматоров.

ft

г

f