Устройство тренировки сварщиков Советский патент 1989 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано для тренировки сварщиков .

Цель изобретения - повышение эффективности обучения технике ручной дуговой сварки путем формирования навыков перемещения электрода, с постоянной скоростью вдоль закрытого стыка.

На фиг.1 изображена функциональная Схема устройства; на фиг.2 - свариваемый объект и модель электрода на фиг.З - временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство тренировки сварщиков содержит модель 1 свариваемого объекта с имитатором 2 стыка, модель 3

электрода с фотоприемником 4 и концевыми выключателями 5 и 6, ключ 7, усилитель 8, компаратор 9, первый формирователь 10 импульсов, одновиб- ратор 11, первую схему 12 совпадения, первый 13 и второй 14 инверторы, вторую схему 15 совпадения, счетчик 16 суммарной ошибки скорости, генератор

17тактовых импульсов, первый триггер

18ошибки, световой индикатор 19 суммарной ошибки скорости и световой индикатор 20 знака суммарной ошибки скорости, сигнализатор 21 ошибки, третью схему 22 совпадения, второй триггер 23 .ошибки, световой индикатор 24 превышения скорости, второй формирователь 25 импульсов, логический элемент 26, счетчик 27 ошибки малой скорости, третий триггер 28 ошийки, световой индикатор 29 ошибки малой скоро сти, четвертый триггер 30 ошибки, схему 31 обнуления, триггер 32 режима.

Модель 1 свариваемого объекта представляет собой корпус 3, внутри которого размещен источник ЗА света (например, лампа дневного света). На матовом фильтре 35 перпендикулярно направлению перемещения модели электрода нанесены светонепроницаемые полосы (например, черной краской) - имитатор 2 стыка. С целью упрощения ширина светопроницаемых и светонепро ницаемых полос выбрана одинаковой. Модель 3 электрода содержит расположенный на обращенном к свариваемому объекту конце фотоприемник 4, а также концевые выключатели 5 и 6, огра- ничивающие вертикальные перемещения модели электрода в направлении соответственно к объекту и от объекта. Светонепроницаемьш экран 36 (например, щиток сварщика, в котором вмест светофильтра светонепроницаемый экран) располагается между сварщиком и моделями объекта 1 и электрода 3,

Устройство работает следующим образом.

Модель 3 электрода устанавливают в начало имитатора стыка над светонепроницаемой полосой матового фильтра 35, затем модели объекта и электрода девизуапизируют с помощью экра- на 36 и нажатием кнопки в схеме 31 обнуления переводят устройство в исходное состояние (в счетчик 16 суммарной ошибки скорости заносится исходное число, счетчик 27 ошибки ма лой скорости и триггеры 18, 23, 28 и 30 ошибок переводятся в нулевое состояние, а триггер 32 режима - в единичное состояние, ключ 7 замыкается) и оператор начинает перемещать модель электрода с некоторой скоростью вдоль имитатора стыка. При пересечении границы между светопроницаемыми и светонепроницаемыми полосами усиленный усилителем 8 сигнал фотоприемника 4 становится больше или меньше (в зависимости от того, с какой на какую полосу происходит переход) предварительно установленного порога срабатьшания компаратора 9. При положительном фронте прямоугольного импульса компаратора через первый формирователь 10 импульсов происходит запуск одновибратора 11. Дли

5

0

о

0

5

тельность (заранее установленная) импульса одновибратора определяется требуемой скоростью перемещения модели электрода, а именно требуемым временем прохождения фотоприемника над светопроницаемой (или в зависимости от настройки генератора - над светонепроницаемой) полосой (фиг.З).

Если скорость перемещения превысит заданную, то на первую схему 12 совпадения после перехода фотоприемника на светонепроницаемую полосу (момент времени 2, фиг.З) поступает с инвертора 13 второй разрешающий сигнал. При наличии (от момента времени 2 до момента времени 3) разрешающих сигналов от одновибратора 11 и инвертора 13 появляется разрешающий сиг-нал на выходе первой схемы 12 совпадения. В том случае, когда скорость перемещения меньше заданной, после окончания импульса одновибратора на выходе второго инвертора 14 (момент времени 5) появляется разрешающий сигнал.

При совпадении разрешающих сигналов от второго инвертора 14 и компаратора 9 (от момента времени 5 до момента в ремени 6) разрешающий сигнал появляется на выходе второй схемы 15 совпадения и поступает на вычитающий вход счетчика 16 суммарной ошибки скорости. При этом из содержимого счетчика суммарной ошибки скорости вычитается число импульсов от генератора 17 тактовых импульсов. Когда сигнал поступает с первой схемы совпадения на суммируюш 1Й вход счетчика суммарной ошибки скорости, то к содержимому счетчика добавляются импульсы от генератора тактовых иМпуль- сов. При переполнении (суммарная ошибка превышения скорости) и.чи обнулении (суммарная ошибка малой скорости) срабатывает первый триггер 18 ошибки (переходит в единичное состояние), световые индикаторы суммарной ошибки скорости 19 и знака cvммapнoй ошибки 20 и сигнализатор 21. При совпадении окончания положительного импульса компаратора с окончанием импульса одновибратора (точка 8, фиг.З) содержимое счетчика суммарной ошибки скорости не изменяется. - скорость перемещения равна требуемой.

В том случае, если до окончания импульса одновибратора на вход третьей схемы 22 совпадения поступает импульс от первого формирователя им-

пульсов (точка П), т.е. если текущая скорость более чем в два раза превышает требуемую, то от импульса с третьей схемы совпадения срабатывает второй триггер 23 ои1ибки, что вызывает срабатывание сигнализатора 21 ошибки и светового индикатора 24 превышения скорости.

При временном замедлении дв1сжения (когда время нахождения фотоприемника над светопроницаемой или светонепроницаемой полосой, например, более чем в два раза превышает допустимое) очередной импульс с nepporcf или второго формирователя импульсов (соответственно элементы 13 и 25 функциональной схемы устройстрл) через логический элемент 26 сбрасывает счетчик 27

состояние элементов 16, 18, 23, 27, 28 и 30 устройства, а триггер 32 переходит в единичное состояние, замыкая ключ 7 и т.д.

Изменение величины требуемой скорости перемещения модели электрода осуществляется изменением ширины светопроницаемых и светонепроницаемых полос (для упрощения, например, на одинаковую ширину сменой шаблона). Другим вариантом изменения величины требуемой скорости перемещения является настройка одновибратора (изменение длительности импульса одновибратора) или изменение частоты генератора тактовых импульсов. Изменение величины допуска на ошибку по скорости осуществляется регулировкой

Изобретение относится к приборостроению , в частности, к техническим средствам обучения, и может быть использовано для тренировки сварщиков. Цель изобретения - повышение эффективности обучения технике ручной дуговой сварки. Устройство тренировки сварщиков содержит модель свариваемого объекта с имитатором стыка, модель электрода с размещенными на нем фотоприемником и концевыми выключателями, светонепроницаемый экран, узлы задания пределов скорости перемещения электрода и измерения скорости перемещения, а также счетчики суммарной и малой ошибки скорости, схемы индикации знака суммарной ошибки, превышения скорости, малой скорости и суммарной ошибки скорости и сигнализатор ошибки. Устройство формирует навыки техники перемещения электрода с заданной постоянной скоростью на весу с ограничением вертикальных перемещений электрода при отслеживании закрытых стыков. 3 ил.

ошибки малой скорости позже, чем про- 20 счетчиков ошибки - записыванием исизойдет переполнение последнего. При переполнении счетчика 27 срабатывает третий триггер 28 ошибки, световой индикатор 29 оигибки малой скорости и сигнализатор 21 ошибки.

Для обеспечения тренажа техники перемещения электрода с постоянной скоростью на весу с ограничением вертикальных перемещениГ) электрода в устройстве предусмотрены два ко гцевы выключателя 5 и 6. При касании моделью электрода матового светофильтра 35 срабатывает концевой выключатель 5, а при перемещс1П1И электрода вверх более чем, например, 10-15 мм срабатывает конпевой вь:ключатель 6, упираясь в выступ на корТгусе 33 модели 1 свариваемого объекта. При поступлении сигнала от одного 1з концевь х выключателей срабатывает четвертый триггер 30 ошибки и сигнализатор 21 ошибки.

При поступлении сигнала от сигнализатора 21 ошибки оператор убирает экран 36, по состоянию световых индикаторов узнает о характере ошибки и нажимает кнопку в схеме 31 обнуления При этом обнуляются триггеры 18, 23, 28 и 30 ошибок, триггер 32 режима и счетчик 27 малой скорости, счетчик 16 сум тарной ошибки скорости переводится в исход}юе состояние.

Для продолжения упражнения (выполнения новог о упражнения) модель 3 электрода устанапливаыт в начало имитатора 2 стыка, модели объекта и . электрода девизуализируют экраном 36 и повторно нажимают кнопку в схеме обнуления. При этом подтверждается

5

0

5

0

5

0

5

ходного числа в счетчик суммарной ошибки и числа, при котором происходит переполнение счетчика ошибки малой скорости.

Использование устройства позволяет в 1,5-2 раза снизить время отработки техники перемещения электрода с постоянной скоростью, снижает расход материалов (электродного и вспомогательного) и электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство тренировки сварщиков, содержащее модель свариваемого объекта с имитатором стыка, модель электрода с размещен 1ьгми на его конце фотоприемником и первым концевым выключателем, светонепроницаемый экран, ключ, усилитель, компаратор, генератор тактовых импульсов, триггер режима, схему обнуления и сигнализатор ошибки, причем фотоприемник, ключ, усилитель и компаратор соединены последовательно, а выход схемы обнуления соединен со счетным входом триггера режима, выход которого соединен с управляющим входом кл,юча, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обу- че11ия технике ручной дуговой сварки путем формирования навыков перемещения электрода вдоль закрытого стыка с постоянной скоростью, в него введены первый и второй формирователи импульсов, одновибратор, первый и второй инверторы, первая, вторая и третья схемы совпадения, счетчик суммарной ошибки скорости, счетчик ошибки малой скорости, логический элемент, первый, второй, третий и четвертый триггеры ошибок, световые индикаторы суммарной ошибки скорости, превышения скорости, ошибки малой скорости, знака суммарной ошибки скорости, второй концевой выключатель, расположенный на модели электрода над первым концевым выключателем, при этом имитатор стыка выполнен в виде пластины с чередующимися поперечными светопроницаемыми и светонепроницаемыми полосами, выход компаратора соединен с входом первого формирователя импульсов, через первый инвертор - с первым входом первой совпадения и входом второго форм1фователя импульсов, выходом связанного с первым входом логи- ческого элемента, выход компаратора также соединен с первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой через второй инвертор подключен к первому входу третьей схемы совпадения, второьгу входу nep Bofi схемы совпадения и выходу одновибрато- ра, входом связанного с вторыми входами логического элемента и третьей схемы совпадения и выходом первого формирователя импульсов, генератор тактовых импульсов соединен со счетными входами счетчика ошибки малой скорости и счетчика суммарной ошибки скорости, суммирующий вход которого

подключен к выходу первой схемы совпадения, вычитающий вход - к выходу второй схемы совпадения, выход старшего разряда - к световому индикатору знака суммарной ошибки скорости, выход переполнения - к установочному входу первого триггера ошибки, а его единичный выход - к световому индикатору суммарной оишбки скорости и первому входу сигнализатора ошибки, установочный вход второго триггера ошибки соединен с выходом третьей схемы совпадения, а единичный выход - со световым индикатором превышения скорости и вторым входом сигнализатора ошибки, разрешающий вход счетчика ошибки малой скорости соединен с выходом логического элемента, вы- ход - с установочным входом третьего триггера ошибки, выход которого подключен к световому индикатору ошибки малой скорости и третьему входу сигнализатора ошибки, концевые выключатели соединены с установочным входом четвертого триггера ошибки, выходом подключенного к четвертому входу сигнализатора ошибки, выход схемы обнуления соединен со сбросовыми входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров ошибки и с входами обнуления счетчика суммарной ошибки скорости и счетчика ошибки малой скорости.

cpud.1

,

аг. Z