Устройство для управления перемещением подвижной станины при стыковой сварке оплавлением Советский патент 1984 года по МПК B23K11/04 B23K11/24 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к стыковой электросварке и может быть использовано в системах управления стыкосварочными машинами.

Известно устройство, которое осуществляет перемещение подвижной станины по жесткой программе с помощью профильного кулачка и следящего гидравлического привода. Перемещение станины осуществляется плавно по выбранному закону с постепенным ускорением 1.

Однако устройство обладает недостатком, выражающимся в том, что при плавном нарастании скорости не удается качественно сварить сплавы, обладающие пониженной теплопроводностью. В этом случае металл недостаточно прогревается на участках, непосредственно прилегающих к зоне оплавления.

Наиболее близким по технической сундности к изобретению является устройство программного управления стыкосварочной мащиной, которое содержит генератор стабильной частоты, дискретный функциональный преобразователь, входом подключеньгый к выходу генератора, блок управления niaroвым двигателем, входо.м соединенный с выходом преобразователя, щаговый двигатель, включенный на выход блока управления, и следящий гидравлический привод мапшны, соединенный с валом двигателя.

Непрерывная серия импульсов со стабильной частотой следования поступает на дискретный функциональный преобразователь, где нроисходит преобразование этой серии импульсов в другую с частотой, из.меняемой по закону, соответствующему заданному скоростному режиму оплавления. По.чучаемая серия импульсов подается на блок управления щаговым двигателем, который осуществляет требуемую коммутацию обмоток двигателя, вызывая вращение вала двигателя по заданному закону. Положение вала двигателя отслеживается следящим гидравлическим приводом подвижной станины машины 2.

Известное устройство обладает таки.м же недостатком, что и описапное выше, так как из технологических соображений иеремеп 1.ение станины на один таг шагового двигателя выбирается достаточно малым. чтобы во всяком случае на конечной стадии оплавления обеспечить практически бесступенчатое перемещение станины ман1ины.

Пелью изобретения является повышение качества сварного соединения, за счет улучшения прогрева металла в зоне пгва.

Поставленная пель достигается тем, что в устройство для управления перемещением подвижной станины при стыковой сварке оплавлением, содержащее генератор стабильной частоты, соединенный с входом дискретного функционального преобразователя и последовательно соединенные блок упрап.аения .шаговым дви1ателем, шаговой двигатель и следящий гидравлический 1ривод, механически связанный с подвижной ста11иной, в него введена схема начально|-о шагового перемещения, элемент И и элемент ИЛИ, схе.ма начального ujaroBoro перемепдения выполнена на трех элементах И, двух триггерах и двух блоках регулируе.мой задержки, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока управления шаговым двигателем, входы первого и второго блока регулируемой задержки соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с первым выходом дискретного функционального преобразователя и первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, второй и третий выходы дискретного функционального преобразователя соединены соответственно с первы.м и вторым входа.ми первого триггера, последний соединен с первым входом второго триггера, третьи входы первого и второго триггеров соедины с вторым выходом первого блока регулируемой задержки, второй выход второ14) блока регулируемой задержки соединен с вторым входом второго триггера и четвертым входом первого триггера, первые выходы первого и второго триггеров соединены через четвертый элемент И с вторым входом третьего элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторыми выхода.ми первого i; второго триггеров.

На чертеже представлена схе.ма предлагае.мого устройства.

Устройство содержит генератор 1 стабильной частоты, дискретный функциональный иреобразоватать 2, входом подключенный к выходу генератора, схе.му 3 начальноIo 1нагового перемещения, первый 4, второй 5 и третий 6 эле.менты И, сигнальными входами подключенные к первому выходу дискретного функционального преобразователя, первый 7 и второй 8 блоки регулируемой задержки, входами соединенными соответственно с выхода.ми первого и второго к,пючей, трехвходовой элемент ИЛИ 9, двумя входа.ми соединенный с выходами блоков регулируемой задержки, а третьим входом к выходу третьего элемента, первый триггер 10, одним нулевы.м входом соединенный с командным выходом первого блока регулируе.мой задержки, вторы.м нулевым входо.м с вторым выходом дискретного функционального преобразователя, одним единичным входом - с командпы.м выходо.м второго блока регулируемой задержки, вторым единичны.м входом - с третьим входом дискретного функционального преобразователя, а выходом - с управляющим входом первого элемента И, второй триггер II, первым нулевым входом соединенный с командным выходом второго блока регулируемой задержки, вторым нулевым входом - с третьим выходом дискретного функционального преобразователя, единичным входом - с командным выходом первого блока регулируемой задержки, а выходом - с управляющим входом второго элемента И, четвертый элемент И 12, входами подключенньш к выходам обоих триггеров, а выходом - к входу третьего элемента И, и цепочка последовательно соединенных блока 13 управления шаговым двигателем, шагового двигателя 14 и следяшего гидравлического привода 15, подключенная к выходу элемента ИЛИ 9. Устройство работает следующим образом. В процессе сварки серия импульсов с выхода генератора 1 стабильной частоты поступает на дискретный функциональный преобразователь 2, который преобразует эту серию импульсов в другую с частотой, меняющейся в соответствии с требуемым законом перемещения подвижной станины стыкосварочной машины. В момент пуска устройства триггер 10 переводится в единичное состояние, в результате чего импульсы с выхода дискретного функционального преобразователя через открытый первый элемент И 4 поступают на вход первого блока 7 регулируемой задержки, который считает поступающие импульсы до наперед заданного количества, а затем выдавать через элемент ИЛИ 9 на вход блока 13 управления шаговым двигателем пачку импултсов заданного количества с максимально допустимой скоростью. В момент фиксации окончания счета поступающих импульсов из первого блока регулируемой задержки на нулевой вход первого триггера 10 и единичный вход второго триггера 11 поступает команда, приводящая к установке первого триггера в нулевое состояние и закрытию первого элемента И 4 и к установке второго три1гера в единичное состояние и открытию второго элемента И 5. При этом импульсы с дискретного функционального преобразователя начинают поступать на второй блок 8 регулируемой задержки, работающий аналогично первому. Таким образом, в результате работы предлагаемого устройства, получаемая с выхода дискретного функционального преобразователя серия импульсов преобразуется в серию пачек импульсов, с заранее заданным количеством импульсов в пачке. При поступлении с третьего выхода дискретного функционального преобразователя на нулевые входы обоих триггеров импульса в технологически обусловленный момент времени, открывается через элемент И 12 третий элемент И 6. Начиная с этого момента импульсы с выхода дискретного функционального преобразователя поступают через этот элемент И и элемент ИЛИ 9 непосредственно на блок управления шаговым двигателем. Такая работа предлагаемого устройства обеспечит ведение начала оплавления с подачей подвижной станины крупными шагами что приводит к возникновению кратковременных замыканий в стыке с пос.ледующим выбросом расплавленного металла и, как с.тедствие, к больщому разогреву металла, непосредственно прилегающему к зоне оплавления, с переходом к концу оплавления на непрерывное оплавление. Все это создает благоприятный тепловой режим при подготовке металла к осадке, что влечет за собой значительное повышение качества сварных соединений сплавов с пониженной теп.юпроводностью. Достоинством предлагаемого устройства является также возможность работы с любым типом дискретного функционального преобразователя или с любой импульсной системой с шаговым двигателем на выходе.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ПОДВИЖНОЙ СТАНИНЫ ПРИ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ ОПЛАВЛЕНИЕМ, содержащее генератор стабильной частоты, соединенный с входом дискретного функционального преобразователя и последовательно соединенные блок управления шаговым двигателем, шаговый двигатель и следяший гидравлический привод, механически связанный с подвижной станиной, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет улучшения прогрева металла в зоне шва, в него введена схема шагового начального нере.менхения, элемент И и элемент ИЛИ, схема шагового начального перемеш,ения выполнена на трех элементах И, двух триггерах и двух блоках регулируемой задержки, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока управления шаговым двигателем, входы первого и второго блока регулируе.мой задержки соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с первым выходом дискретного функционального преобразователя и первым входом третьего эле.мента И, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ. второй и третий выходы дискретного функционального преобразователя соединены соответственно с первым и вторым входами первого триггера, последний соединен с первым входом второго триггера, третьи входы первого и второго триггеров соединены с вторым выходом первого блока регулируемой задержки, второй выход второго блока регулируемой задержки соединен с вторым входом второго триггера и четвертым входом первого триггера, первые выходы первого и второго триггеров соединены через четвертый элемент И с вторым входом третьего элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторыми выходами первого и второго триггеров. ЙЛН