ДЕРЖАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ СВАРЩИКА РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ Российский патент 2017 года по МПК B23K37/00 

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам держателей электродов для тренировки сварщика ручной дуговой сварки, преимущественно плавящимся электродом и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется ручная дуговая сварка.

Известен тренажер для обучения сварщиков приемам ручной дуговой сварки SU а.с. №556908, опубл. 05.05.77, бюл. №17, который снабжен источником питания, держателем электрода, устройством, преобразующим напряжение на сварочной дуге в звук различной частоты в зависимости от длины дуги, и головными телефонами.

Обучение сварщика сводится к обычной зрительной информации накладываемого шва на стык, а также к осуществлению контроля высоты тона звука в наушниках, который зависит от длины дуги, реально протекающего процесса сварки и меняющегося от величины напряжения на ней.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства-тренажера в способе обучения сварщика, относится неоднозначное восприятие обучающимся сварщиком зрительной информации, получаемой обычным путем. То, что один сварщик видит в сварочной ванне, не может увидеть другой, или видит, но его восприятие другое. Существует перерыв во времени между показом и непосредственным воспроизведением увиденного обучающимся сварщиком. Вызывает сомнение качество самостоятельного обучения, отмеченного в описании к патенту, а сам тренажер сложный.

Известно устройство тренажера применительно к способу тренировки сварщиков SU а.с. 1489933 А1, опубл. 30.06.89, бюл. №24, содержащее модель свариваемого объекта с размещенным внутри нее источником света, имитатор свариваемого шва, расположенный на передней стенке модели, и модель электрода с датчиком его перемещения, соединенным с регистратором.

Обучаемому сварщику предъявляли для запоминания образ траектории стыка. Затем образ траектории девизуализировали, т.е. закрывали от обозрения, и обучаемый воспроизводил траекторию стыка вслепую. При этом тренированность оператора оценивалась всего двумя параметрами: шириной дорожки и кривизной траектории длины шва. Ошибку формировала схема обработки сигнала при уходе модели электрода в сторону от траектории стыка на время, превышающее заданный интервал. Такая тренировка программных движений с помощью тренажера сочеталась с обучением на реальном процессе.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что он позволяет производить обучение только на прямолинейных швах, только по двум параметрам, что значительно снижает эффективность обучения. Устройство не обеспечивает контроль длины сварочной дуги таким физическим параметром, как плотность сварочного шва обучающимся сварщиком, угол наклона электрода по отношению к изделию и направлению сварки и такой параметр, как манипулирование электродом. На эффективности обучения сказывается также сложность устройства тренажера, включающего фотоприемник, датчик перемещения, источник света, модель электрода и специальная схема обработки сигнала, потребляющая электроэнергию.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении качества и эффективности формирования навыков при обучении с применением предложенной конструкции держателя электрода для тренировки сварщика ручной дуговой сварки. Решение такой задачи видится в привитии и закреплении навыков начинающим сварщиком опыта и навыков, какими обладает сам высококвалифицированный инструктор. Предложенный держатель электрода для тренировки сварщика ручной дуговой сварки предназначен для одновременного его удерживания за разные рукоятки и для соединения руки инструктора и сварщика, когда сначала включена в работу только рука инструктора, а затем инициатива ведения процесса манипулирования электродом постепенно передана обучаемому сварщику, при этом рукой инструктора держатель полностью отпущен. Обучение индивидуальное.

Технический результат - сокращение времени обучения и повышение качества сварки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что держатель электрода для тренировки сварщика ручной дуговой сварки содержит первую и вторую рукоятки, хомут и болт, причем первая рукоятка выполнена с возможностью соединения с электрокабелем и крепления электрода, нижняя часть хомута закреплена посредством болта на первой рукоятке с возможностью поворота вокруг нее на 180°, а вторая рукоятка соединена с верхней частью хомута посредством крепежа с возможностью ее поворота вокруг оси крепежа на 210°. Особенностью является то, что при применении этого устройства формируются двигательные навыки сварщика путем прямого копирования навыков инструктора для обеспечения качества плотности сварного соединения.

Держатель электрода для тренировки сварщика ручной дуговой сварки выглядит так, как показано на чертежах.

Фиг. 1 - общий вид держателя электрода; фиг. 2 - вид держателя сбоку.

Держатель электрода 1 состоит из рукоятки 2 сварщика с подсоединенным к ней электрокабелем 3, сварочного электрода 4, хомута 5 и рукоятки 6 инструктора. Нижняя часть хомута 5 закреплена с помощью болта на рукоятке 2 сварщика и имеет возможность поворачиваться вокруг нее на угол α2 180°. К верхней части хомута 5 крепится рукоятка 6 инструктора с возможностью поворачиваться вокруг оси крепежа на угол α1 210°.

Рукоятки 1 и 6 разнесены относительно друг друга на расстояние так, чтобы обеспечивался беспрепятственный обхват рукояток сварщиком и инструктором в защитных рукавицах. Повороты хомута 5 обеспечены удобством взаимного удерживания держателя электрода 1. А значительный поворот рукоятки 6 инструктора дает ему дополнительную возможность тренировки сварщика, находясь с противоположной стороны рабочего стола, на котором проходит процесс сварки стыка.

Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, указанная выше, с применением держателя электрода для тренировкисварщика ручной дуговой сварки, обеспечит указанный технический результат.

Работа с применением этого держателя электрода выглядит следующим образом.

При тренировке сварщика с помощью предлагаемого изобретения обучаемому сварщику несложно научиться держать сварочную дугу, а также научиться методу перехода удерживания своей рукоятки 2 путем сжатия кисти руки после того, как инструктор ослабит или вовсе перестанет удерживать свою рукоятку 6.

Приступая к первой тренировке сварщика, на выключенном электрооборудовании, тренируется имитация сварочного процесса, для чего инструктор проводит поперечную черту, например, мелом на средине длины сварочного стыка изделий, при этом защитные маски не применяются. Держатель электрода удерживается за рукоятки, каждый за свою, кисть руки варщика при этом ослаблена, а инструктор начинает вести воображаемый процесс сварки, выбран угол наклона электрода к сварочному стыку и направление сварки, манипуляция с концом электрода, обеспечивающим ширину сварочного шва, наблюдается и запоминается сварщиком до видимой черты. Дойдя до нее, инструктор ослабляет сжатие кисти руки своей рукоятки, а сварщик, наоборот, усиливает сжатие кисти своей руки, удерживающей свою рукоятку. После того как инициатива ведения воображаемого процесса перешла к сварщику, инструктор полностью отпускает свою рукоятку и далее до конца стыка воображаемый сварочный шов накладывается обучаемым сварщиком.

После того как сварщик закончил воображаемую стыкосварку, приступают к реальному процессу сварки на включенном оборудовании, на выбранном сварочном токе, на этом же стыке изделий. Для этого в масках выполняются вышеуказанные процедуры: в той же последовательности, без прерывания по времени свариваемого стыка за счет обоюдного обхвата одного общего держателя электрода двумя руками - рукой сварщика за свою рукоятку, и рукой инструктора за другую рукоятку, с последующим замедленным отпусканием сжатия рукоятки инструктором.

Это предлагаемое устройство служит для прямого копирования навыков и опыта инструктора обучаемым сварщиком на свариваемых стыках во всех пространственных положениях: в нижним, вертикальным, наклонным и потолочным. Некоторая потеря качества возможно будет происходить в момент перехода передачи управления сварочным процессом от инструктора к сварщику из-за трудностей в согласовании действий, но этому не стоит придавать значения. Процесс будет непрерывным и хорошо запомненным и скопированным сварщиком.

В понятие качество шва вкладывается не только внешний вид сварочного шва, подрезы, наплывы, но и плотность его на предмет отсутствия в нем пор, шлаковых включений и непроваров. Качество сварочного шва, выполняемого обучающимся сварщиком, гарантируется высокой квалификацией инструктора, его опытом и навыками, которые при использовании этого изобретенного держателя электрода для тренировки сварщика ручной дуговой сварки при непосредственном прямом копировании двигательных навыков, прививается обучаемому сварщику.

Эффективность, сокращение времени обучения сварщиков с применением такого держателя электрода, качество сварки уже отмечается на втором свариваемом стыке, при этом экономится электроэнергия, сварочные электроды, вспомогательные материалы.

Изобретение относится к устройствам держателей электродов для тренировки сварщика ручной дуговой сварки, преимущественно плавящимся электродом. Устройство содержит первую и вторую рукоятки, хомут и болт, причем первая рукоятка выполнена с возможностью соединения с электрокабелем и крепления электрода, нижняя часть хомута закреплена посредством болта на первой рукоятке с возможностью поворота вокруг нее на 180°, а вторая рукоятка соединена с верхней частью хомута посредством крепежа с возможностью ее поворота вокруг оси крепежа на 210°. Обе рукоятки объединены в общую конструкцию, что позволяет одновременно вести процесс сварки путем прямого копирования навыков и приемов инструктора обучающего им сварщика. Технический результат - сокращение времени обучения и повышение качества сварки, 2 ил.

Держатель электрода для тренировки сварщика ручной дуговой сварки, содержащий первую и вторую рукоятки, хомут и болт, причем первая рукоятка выполнена с возможностью соединения с электрокабелем и крепления электрода, нижняя часть хомута закреплена посредством болта на первой рукоятке с возможностью поворота вокруг нее на 180°, а вторая рукоятка соединена с верхней частью хомута посредством крепежа с возможностью ее поворота вокруг оси крепежа на 210°.