Способ автоматического слежения за стыком Советский патент 1986 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для автоматизации процессов сварки, а именно для слежения за стыком, преимущественно при сварке изделий с длинномерными прямыми кромками (например, при сварке труб, секций палуб кораблей и т.д.).

Целью изобретения является облегчение реализации способа за счет исключения дополнительных источников, создание сигнала, свидетельствующего о смещении горелки относительно стыка.

Суть изобретения заключается в

том, что в качестве сигнала о поло- I

жении горелки используют тепловое удлинение изделия.

Перемещение свариваемых кромок вдоль стыка вызывается температурным расширением деталей, которое зависит от величины тепловложения в свариваемые кромки. При отклонении горелки от стыка дуга -смещается ближе к одной из деталей и разогревает ее больше, -чем другую, а это приводит к различию в перемещениях свариваемых кромок. Два датчика перемещения, установленные в торце свариваемых деталей, регистрирует удлинение каждой кромки и их сигналы поступают в блок сравнения, из которого подается сигнал на блок управления электродвигателем поперечного перемещения горелки.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

На схеме представлены свариваемые детали 1, датчики 2, упор 3, блок 4 сравнения, блок 5 управления, электродвигатель 6 перемещения сварочной горелки 7 относительно стыка.

Сварочную горелку 7 устанавливают в начале шва над стыком свариваемых деталей 1 со стороны упора 3. Упор 3 препятствует расширение деталей 1 в направлении, противоположном процессу сварки, и дает возможность датчикам 2, установленным с торца деталей 1 с противоположной упору 3 стороны, измерять полное продольное перемещение кромок. Если .во время сварки происходит смещение горелки 7 на одну из свариваемьрс кромок, то она увеличивается в продольном направлении (удлиняется) в большей степени, чем другая, из-за большего в нее тепловложения. Раз

ность в перемещении кромок приводит к тому, что датчики 2 подают разные сигналы. В блоке 4 сигналу сравниваются и сигнал рассогласования по- дается в блок 5, где он (сигнал) усиливается и преобразуется, после чего поступает на электродвигатель 6 и горелка 7 при этом смещается к менее нагретой кромке до тех пор,

пока обе кромки не получат одинаковое удлинение.

Для реализации предлагаемого способа можно использовать индукционные датчики, обладающие большой чувствительностью.

Отдельная установка датчиков позволяет уменьшить габариты и вес горелки, а также упростить ее конструкцию.

Предлагаёмьй способ автоматического слежения за стыком может быть примене-н при сварке деталей встык. Особенно эффективен способ при односторонней сварке с обратным формированием шва подвижным ползуном, связанным со сварочным автоматом. При этом виде сварки свариваемые кромки не собираются на прихватках, так как в стыке расположен нож, связывающий ползун с автоматом. Сварка без прихваток в кондукторах, стен- . дах найдет широкое применение.

Пример . Детали из стали ВСТ.З СП. (ГОСТ 380-71) размерами 1000x400x8 мм сваривают встык с помощью трактора АДС-100--1-2 при сварочном токе -650 А, напряжении ДУГи 36 В, скорости сварки 25 м/ч, диаметре электрода 4 мм. Перемещения

измеряют с помощью индукционных датчиков модели 214 чувствительностью 1 мкм. Спустя 2-3 с удлинение .каждого листа достигает своего максимума и составляет 1,106 мм. Отклонение

горелки от стыка вызывает удлинение одной кромки до 1,233 мм и укорочение другой до 0,987 мм. Сигнал поступает мгновенно после отклонения горелки (горелка отклоняется принудительно на 1 мм от оси шва) .

55

Если детали собраны с гарантиро- ванньш зазором, то предложенный способ можно использовать и при сварке криволинейных швов.

Так как датчики работают (фиксируют удлинение- листов) независимо друг от друга, способ можно применять при сварке разнотолщинных деталей и из разных материалов: достаточно только подрегулировать блок сравнения сигналов с учетом специфики соединения.

Предложенному способу в сравнении с известными присущи следующие технические преимущества: простота реа- .лизации за счет использования известных конструкций датчиков и блоков сравнения и управления; независимость от колебаний режима сварки за счет равного тепловложения в обе кромки при точном расположении горелки над стыком и, как следствие этого, повьппение точности корректировки горелки.

Редактор Л.Повхан

Составитель Е.Сомова

Техред О.Гортвай Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2481/16Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4