SU856708A1 - Устройство дл направлени электрода по стыку - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА

I

Изобретение относитс  к оборудованию дл  электродуговой сварки в части автоматизации совмещени  электрода со стыком и может быть применено при сварке труб большого диаметра (пр мошовных и спиральношовных ), полотнищ, резервуаров и других подобных изделий.

Известно устройство дл  направлени  электрода по стыку с применением телевизионных датчиков, установленных на сварочном аппарате. Сигнал, вырабатываемый датчиком при смещении электрода со стыка , усиливаетс  и преобразуетс  схемой управлени  и подаетс  на привод перемещени  сварочного аппарата 1.

Известно также устройство дл  автоматического слежени  за стыком свариваемых кромок с телевизионным датчиком, к которому подключен видеоусилитель, генератором строчной развертки, генератором контрольных импульсов, селектором сигнала от стыка, узлом совпадени , узлом обработки видеосигнала, релейным усилителем и приводом перемещени  сварочного инструмента . Контроль качества сварного шва проводитс , как правило, после сварки на отПО СТЫКУ

дельной технологической позиции. Контроль проводитс  выборочный с визуальным определением места контрол  2.

Однако в результате смещени  электрода в процессе свлрки от середины шва на величину, превышающую допускаемую по технологии сварки, может получатьс  дефект сварного щва, расположение которого трудно определить визуально.

Кроме того, недостатками известного устройства  вл ютс  отсутствие контрол  отклонени  сварочной горелки от стыка на величину, превышающую допустимую по технологии сварки, наличие автоколебаний сварочной горелки относительно, стыка и низкие динамические характеристики в процессе слежени  за стыком.

Устранение автоколебаний в известном устройстве производ т путем увеличени  зоны нечувствительности датчика, что приводит к увеличению погрешности установки сварочного инструмента на стык в процессе сварки.

Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  за счет определени  места возможных его дефектов и повышени  совмещени  сварочного инструмента со стыком. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены компаратор допусков смещени  датчика с середины стыка и пропорциональноинтегродифференцирующий (ПИД) регул тор, при этом последний включен между релейным усилителем и интегратором , к которому подключен также компаратор допусков. На фиг. 1 показано расположение сварочного инструмента с датчиком относительно трубной заготовки (стрелкой А обозначено направление перемещени  трубы при сварке относительно датчика); на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 - диаграмма сигналов компаратора допусков. Сварочный инструмент 1 (фиг. 1) установлен внутри трубной заготовки 2 таким образом, что ось электрода расположена над серединой разделки стыка 3. Телевизионный датчик 4 жестко соединен со сварочным инструментом, а объектив 5 датчика находитс  над серединой стыка. Телевизионный датчик 4 (фиг. 2) через видеоусилитель 6 соединен со входом узла 7 обработки видеосигнала . Выход узла обработки видеосигнала через блок 8 выделени  участка строки и селектор 9 ситнала от разделки стыка соединен с одним из входов узла 10 совпадени , второй вход которого св зан с генератором 1 контрольных импульсов, управл емым от генератора 12 строчной развертки. Выход узла 10 совпадени  через интегратор i3, ПИД-регул тор 14 и релейный усилитель 15 св зан с приводом 16 перемещени  сварочного инструмента 1. К выходу интегратора l3 подключен компаратор 17 до пусков. Устройство дл  направлени  электрода по стыку работает следующим образом. Разделка свариваемого стыка 3 проектируетс  на мишень передающей трубки телевизионного датчика 4, где ее видимое изображение преобразуетс  в электрические сигналы, поступающие на вход видеоусилител  6, с выхода которого видеосигнал поступает в узел обработки сигнала. Узел обработки видеосигнала формирует видеосигнал от стыка, имеющий большее амплитудное значение по сравнению с сигналами от дефектов большой прот жен ности, но с меньшим контрастом. Это позвол ет устранить вли ние различного рода дефектов кромок и поверхности свариваемого издели  вблизи стыка на качество слежени . С выхода узла обработки видеосигнала сигнал поступает на вход селектора 9 через блок 8 выделени  участка строки, который пропускает на выход только часть видеосиг нала строки, не содержащую синхроимпульсов и гас щих импульсов, создающих помехи видеосигналу от стыка. Селектор на выходе формирует видеоимпульсы от стыка, которые поступают на один из входов узла 10 совпадени , на другой вход которого поступают сигналы от генератора 11 контрольных импульсов. Выходной сигнал узла 10 совпадени , пол рность которого зависит от положени  видеоимпульса с выхода селектора 9 относительно контрольных импульсов генератора 11, поступает на вход ПИД-регул тора 14, который позвол ет осуществить регулирование сигнала по пропорциональноинтегральнодифференциальному закону (изодромное регулирование с воздействием по производной). Применение регулировани  по указанному закону позвол ет уменьшить зону нечувствительности датчика, а также увеличить скорость совмещени  сварочного инструмента со стыком в процессе сварки, при этом устран етс  возможность по влени  автоколеба ий и увеличиваетс  точность совмещени  сварочного инструмента со стыком. С выхода регул тора сигнал подаетс  па вход релейного усилител  15, а затем на привод 16, который перемещает сварочный инструмент 1 до исчезновени  сигнала с узла 10 совпадени , т. е. пока сварочный инструмент не ycтaнaBv ивaeтc  точно над разделкой стыка 3. Генератор 12 строчной развертки обеспечивает синхронный запуск генератора 11. Выходной сигнал узла 10 совпадени  также поступает на вход ко.мпаратора 17 допусков. На другие входы компаратора допусков ввод т установочные сигналы и SPt (фиг. 3), соответствующие заданной величине X и /( 2. допускаемого отклонени  сварочного инструмента от середины стыка. Ко.мпаратор допусков выдает сигналы и 1 и и 2 в случае, если датчик смещаетс  с середины стыка за левую или правую кромки допускае.мого отклонени  от стыка соответственно . Введение в предлагаемое устройство дл  автоматического слежени  за разделкой компаратора допусков включенного на выходе интегратора позвол ет оперативно в процессе сварки определ ть места возможных дефектов сварного шва по по влении сигналов компаратора допусков, а также подключать маркерные устройства дл  отметки тех мест сварки на трубе, где произошли недопустимые отклонени  сварочного инструмента от середины стыка, что может вызвать дефект сварного шва. Кроме того, дополнительное введение в такое устройство ЯЯД-регул тора, включенного на входе релейного усилител , позвол ет устран ть автоколебани  системы, повышать точность совмещени  сварочного

инструмента со стыком и тем самым улучшать качество сварного соединени .

Claims (2)

1.«Сварочное производство, 1977, № 1, с. 46-47.

2.Авторское свидетельство СССР № 538847, кл. В 23 К 9/10, 26.06.75.

У,

X/

Х2