Тренажер для обучения электросварке Советский патент 1987 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к устройст- .вам для- обучения приемам и навыкам ведения ручной аргонио-дуговой сварки

Цель изобретения - расширение ди- дактических возможностей путем приближения условий тренажа к реальным условиям.

На фиг.1 представлена схема тренажера; на фиг.2 - тренажер, общий вид; на фиг.З - функциональная схема тренажера; на фиг.4 - тренажер, разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг.4; на фиг.6 - вид Б на фиг.З; на фиг.7 - схема блока управления.

Предлагаемый тренажер содержит

источник 1 питания имитатор 2 присадка, имитатор 3 сварочного электрода, имитатор 4 сварочной ванны, блок 3 управления, привод 6 перемещения имитатора 4 сварочной ванны, счетчики 7-9 соответственно времени выполнения упражнения, количества и суммарного времени ошибок.

Имитатор 2 присадка выполнен в виде трубки, на конце которой размеш,ен источник 10 света (электролампа), соединенный с источником 1 питания.

Имитатор 3 сварочного электрода закреплен в цанге имитатора 11 сварочной горелки и также имеет на кон- це электролампу 12, соединенную с источником 1 питания.

. Имитатор 4 сварочной ванны выполнен в виде корпуса 13 из оргстекла, в котором имеются каналы 14 и 13 прохождения световых потоков, лежащие в одной вертикальной плоскости и расположенные под углом между собой и под углом между осью канала 13 и горизонталью.

В точке схождения каналов 14 и 13 установлен фотодиод 16, который сра- батьгоает только от суммарного свето- вого потока источников 10 и 12. В корпусе 13 в горизонтальных каналах установлены электролампы 17 подсветки, подключенные к источнику 1 питания.

Имитатор 4 сварочной ванны расположен с внутренней стороны имитатора 18 свариваемого стыка и закреплен с помощью скобы 19 винтом 20 на маточной гайке 21 ходового винта 22, приводимого во вращение приводом 6,

Имитатор 18 свариваемого стыка представляет собой прорезь, геометрия кромок 23 которой соответствует реальному стыку.

ки.

- 13342342

Для лучшей визуализации изображения условий сварочной ванны корпус 13 окрашен светонепроницаемой черной краской. Поверхность 24 изображения сварочной ванны, наблюдаемая через прорезь, выполнена матовой. Между зачерченными участками 23 и поверхностью 24 имеются зоны 26 чистого

оргстекла, предназначенные -для ориентации световых потоков относительно каналов 14 и 13.

Все перечисленные элементы (кроме имитатора 18 свариваемого стыка) смонтированы внутри корпуса 27 (не показан) на панель управления которого вынесены: индикатор 28 счетчика 7 времени выполнения упражнения, индикатор 29 счетчика 8 количества ошибок, индикатор 30 счетчика 9 суммарного времени ошибок, тумблеры 31 и 32 включения сети и переключения направления движения имитатора 4 сварочной ванны, кнопка Сброс 33, сигнальная лампа 34 (не показана) и электролампа 33 (имитатор излучения сварочной дуги).

Устройство также содержит концевые выключатели 36 и 37, реле 38-40,

имитатор 41 звука сварочной дуги, генератор 42 секундных импульсов, кнопку 43, усилитель 44 мощности, динамик 43, имитатор 46 звука короткого замыкания.

Тренажер работает следующим образом.

Тумблером 31 тренажер включают в сеть. При нажатии кнопки 43, расположенной на рукоятке имитатора 11 сварочной горелки, -получают питание и загораются электролампы 10 и 12 на торцах имитатора 2 присадка и имитатора 3 сварочного электрода, одновременно поступает питание на блок 3 управления. При наведении двух потоков от электроламп 10 и 12 через каналы 14 и 13 на фотодиод 16 имитатора 4 сварочной ванны на вход блока 3 управления поступает сигнал. По каналам связи с вихода блока 3 управления управляющий сигнал поступает на привод 6 перемещения имитатора 4 сварочной ванны, счетчик 7 времени выполнения упражнения, на электролампы 17 подсветки и реле 38, контакты 39 и 40 которого включают соответственно электролампу 33 и имитатор 41 звука сварочной дуги.

В результате начинает перемещаться по.ходовому винту 22 имитатор 4 сварочной ванны, начинается отсчет времени выполнения упражнения счетчиком 7 и будет высвечена матовая поверхность 24 и участки 26 имитатора 4 сварочной ванны. В имитатор 41 образуется сигнал, который через усилитель 44 мощности воспроизводит динамиком 45 звук, аналогичный звуку сварочной дуги. Обучаемый должен совмещать световые потоки электроламп 10 и 12 имитаторов 2 и 3 присадка и электрода поддержания неизменными углы oi и И и расстояние до поверхности имитатора 4 сварочной ванны, ориентируясь относительно матовой поверхности 24 и участков 26, обозначающих границы изображения сварочной ванны.

При смещении одного или обоих световых потоков относительно каналов 14 и 15, изменении углов oi и р или удалении имитаторов 2 и 3 присадка и электрода на величину, превышающую допустимую, включается привод 6 перемещения имитатора 4 сварочной ванны, включаются счетчики 8 и 9 количества

и времени ошибок, гаснут электролампы -jg суммарного времени ошибок и счетчик

количества ошибок, входом соединенный с первым выходом блока управления, второй и

17 и 35, исчезает- звуковой сигнал в имитаторе 41.

В результате прекращается перемещение имитатора 4 сварочной ванны, цифровой индикатор 29 фиксирует ошибку, т.е. высвечивается цифра 1 и, кроме того, начинается отсчет счетчиком 9 продолжительности ошибки до тех пор, пока оба световых потока не будут совмещены на фотодиоде 16, а имитаторы 2 и 3 присадка и электрода приближены к поверхности имитатора 4 сварочной ванны на требуемое расстояние.

35

40

третий выходы которого через генератор импульсов соединены соответственно с входами счетчика времени выполнения упражнения и счетчика суммарного времени ошибок, при этом четвертый и пятый выходы блока управления соответственно соединены через имитатор звука короткого замыкания и имитатор звука сварочной дуги с первым и вторым входами узла воспроизведения звуковой информации, причем шестой выход блока управления соединен с входом имитатора излучения дуги, а седьмой его выход - с входом

В момент совмещения световых -потоков на фотодиоде 16 снова включаются привод 6, имитаторы 35 и 41, выключаются счетчики 8 и 9, цифровой индикатор 30 фиксирует продолжитель- ность ошибки.

При касании имитатора 18 имитаторами 2 и 3 в имитаторе 46 образуется сигнал, который через усилитель 44 мощности воспроизводит динамиком 45 звук,, аналогичный звуку короткого замыкания.

При достижении имитатором 4 крайнего положения концевой выключатель

36 или 37 выключает привод 6 и счетчик 7, электролампу 35 и динамик 45.

Таким образом, на цифровых индикаторах 28-30 зафиксированы соответственно время, затраченное на выполнение упражнения, количество ошибок, допущенных обучающимся, и суммарное время этих ошибок.

Формула изобретения

Тренажер для обучения электросварке, содержащий имитатор электрода,

блок управления, узел воспроизведения звуковой информации и блок регистрации, связанный с блоком индикации, отличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей путем приближения условий тренажа к реальным условиям, он содержит имитатор присадка, имитатор свариваемого стыка, имитатор сварочной ванны с приводом, имитатор излучения дуги, имитатор звука короткого замыкания, имитатор звука сварочной дуги, генератор импульсов, а узел регистрации содержит счетчик времени выполнения упражнения, счетчик

количества ошибок, входом соединенный с первым выходом блока управления, второй и

5

0

5

0

5

третий выходы которого через генератор импульсов соединены соответственно с входами счетчика времени выполнения упражнения и счетчика суммарного времени ошибок, при этом четвертый и пятый выходы блока управления соответственно соединены через имитатор звука короткого замыкания и имитатор звука сварочной дуги с первым и вторым входами узла воспроизведения звуковой информации, причем шестой выход блока управления соединен с входом имитатора излучения дуги, а седьмой его выход - с входом

привода перемещения имитатора сварочной ванны, кинематически связанного с имитатором сварочной ванны, первый вход и выход которого соответственно соединены с восьмым выходом и входом блока управления, девятый и десятый выходы которого соответственно соединены с имитатором присадка и имитатором электрода, оптически связанными с соответствующими входами имитатора сварочной ванны, а выходы счетчиков времени выполнения упражнения, време;ни ошибок и количества ошибок

1354234. ь

связаны с соответствующими входами для световых потоков, сходящихся под узла иН|Цикации, причем имитатор сва- углом, в вершине которого-размещен рочной ванны выполнен в виде каналов фотоэлемент.

Изобретение относится к устройствам дпя обучения приемам и навыкам ведения ручной аргонно-дуговой сварки и позволяет расширить дидактические возможности путем приближения условий тренажа к реальным. Тренажер содержит имитаторы сварочного электрода и присадок с источниками света на концах, имитатор свариваемого стыка, имитатор сварочной ванны с приводом перемещения, управления и счетчики ошибок. Имитатор сварочной ванны имеет каналы для прохождения световых потоков. Каналы сходятся под углом, в вершине которого установлен фотодиод. Световые потоки от источников подают на фотодиод. Суммарный световой поток дает команду на перемещение имитатора. Любое отклонение одного или обоих имитаторов фиксируется как ошибка. Каналы, угол их схождения и расстояние между центрами соответствуют диаметрам реального присадка и электрода, их требуемому расположению в пространстве и размерам реальной сварочной ванны, что позволяет усваивать навыки ручной аргонно-дуговой сварки. 7 ил. е S СП с

.2

Фиг.-5

23

i3

20

21

бидб

zff

25

2lf

Фиг. 6

Редактор Н,Тупица

Составитель Е.Хачатурова

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Заказ 5699/46Тираж 433Подписное

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