Тренажер для обучения электросварке Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

1

(21)4230173/27

(22) 16.03.87

(46) 15.09.92. Бюл. №34

(71)Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Киевский механосборочный завод

(72)Р.Я.Антоновский, В.И.Конников, М.Д.Королев, А.Б.Лещенко, А.А.Никитин, Я.А.Романенко и С.Е.Сорокин

(56)Авторское свидетельство СССР № 1024965, кл. G 09 В 9/00, 1983.

(54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОСВАРКЕ

(57)Изобретение относится к обучающим устройствам и предназначено для отработки профессиональных навыков выполнения ручной дуговой сварки. Цель - расширение функциональных возможностей и сокращение сроков обучения. Тренажер содержит

имитатор электрода, выполненный из легкоплавкого материала, и имитатор сварного со- единения из того же материала Нагревательный элемент размещен в торце телескопического подпружиненного кожуха и соединен с имитатором электрода. Компрессор пневматиччески связан с нагревательным элементом. Блок управления включает коммутатор, индукционный датчик длины дуги, усилитель и узел звуковой индикации. С помощью регулирования тем - пературы нагревательного элемента и давления воздуха имитируется сила сварочного тока и давление столба дуги на поверхность сварочной ванны имитатора сварного соединения. Изобретение позволяет повысить производительность и качество обучения навыкам выполнения ручной дуговой сварки путем имитирования процесса с помощью легкоплавких материалов.3 ил.

сл

яы

VI Os

ю со

сЈ

Изобретение относится к обучающим устройствам и предназначено для отработки профессиональных навыков выполнения ручной дуговой сварки,

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и сокращение сроков обучения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема контроля и управления обучения; на фиг. 2 - конструкция имитатора электрода с имитатором электрододержателя; на фиг. 3 - тренажер для обучения электросварке, общий вид.

Индукционный датчик 1 длины дуги соединен с усилителем 2, первый выход которого соединен с входом узла 3 звуковой информации оператора, а второй выход соединен с входом коммутатра 4, первый и второй выходы которого соответственно соединены с входом компрессора 5 и входом нагревательного элемента 6.

В корпусе имитатора электрододержа- теля 7 закреплен телескопический кожух 8, который сокращает свою длину по мере оплавления стержня 9, соединенного с нагре- вательным элементом 6, благодаря действию пружины 10. На торце телескопического кожуха укреплена электромагнитная катушка 11 индукционного датчика длины дуги.

На блоке управления установлен тумблер , световой индикатор 13 включения тренажера в работу. Кабель воздухопровода 14 соединен с имитатором электрододержателя 15, в котором крепится имитатор электрода 16. Имитируемый сварной шов 17 формируется струей горячего воздуха с каплями 18 расплавленного термопластичного материала, сварочная ванна 19 образуется на поверхности имитатора 20 сварного соединения. На блоке управления размещен громкоговоритель 21 для подачи звуковой информации оператору.

Тренажер работает следующим образом.

Первый такт - отработка навыков по поддержанию длины дуги в заданном доверительном интервале.

Подготовка тренажера к работе состоит в том, что устанавливают в одно из пространственных положений имитатор 20 сварного соединения.

Цель оператора состоит в том, чтобы подвести торец имитатора электрода 16 к рабочей поверхности имитатора 20 сварного соединения и добиться появления устойчивой струи горячего воздуха с каплями 18 расплавленного термопластичного материала, имитирующей горение дуги и перенос электродного металла. После этого перемещают торец имитатора электрода относительно имитатора сварного соединения так, чтобы обеспечить непрерывное укорочение имитатора электрода 16.

При проведении тренажа в пределах доверительного интервала на нормативной длине дуги оператор посредством громкоговорителя 21 получает звуковую информацию. При выходе из доверительного

0 интервала заданной нормативной длины дуги звуковая информация, подаваемая оператору, отсутствует и прекращается укорочение имитатора электрода 16.

Блок контроля и управления обучением

5 работает следующим образом.

Напряжение, обратно пропорциональное длине дуги, поступает с индукцинного датчика 1 длины дуги на вход усилителя 2. С первого выхода усилителя 2 сигнал поступа0 ет на вход узла 3 звуковой сигнализации оператора, который обеспечивает подачу звукового сигнала оператору в доверительном интервале заданной длины дуги. Со второго выхода усилителя 2 сигнал поступает

5 на вход коммутатора 4, который вырабатывает сигнал для включения компрессора 5 и нагревательного элемента 6.

Контроль за поддержанием длины дуги в заданном доверительном интервале про0 изводят по сигналам, получаемым через громкоговоритель 21.

Работа оператора будет признана оконченной, если в процессе тренажа он выполнит перемещение торца постоянно

5 укорачивающегося имитатора электрода 16 вдоль рабочей поверхности имитатора 20 сварного соединения, не выходя за границы заданного доверительного интервала длины дуги.

0 Второй такт - отработка навыков по выполнению имитатором электрода 16 техники однопроходного (ниточного) шва с целью поддержания длины дуги в заданном доверительном интервале и постоянной скоро5 сти перемещения торца имитатора электрода 16 вдоль стыка.

Цель оператора состоит в том, чтобы подвести торец имитатора 16 электрода к рабочей поверхности имитатора 20 сварно0 го соединения и добиться появления устойчивой струи горячего воздуха с каплями 18 расплавленного термопластичного материала, имитирующей горение дуги и перенос электродного металла. После этого переме5 щают торец имитатора электрода 16 вдоль стыка так, чтобы обеспечить получение ниточного сварного шва, не выходя за границы заданного доверительного интервала длины дуги. Чешуйчатость шва должна поддерживатьсяравномерной,что

свидетельствует о постоянной скорости сварки.

Блок контроля и управления обучением работает как и в первом такте.

Работа оператора будет признана оконченной, если в процессе тренажа он выполнит заданное перемещение торца имитатора электрода 16 вдоль стыка, не выходя за границы доверительных интервалов длины дуги, смещения шва относительного стыка, а также поддерживая равномерной чешуйчатость и ширину ниточного шва, что свидетельствует о постоянной скорости сварки.

Третий такт - отработка навыков по выполнению уширенных швов. Для этого необходимо поддержание длины дуги в заданном доверительном интервале, постоянной скорости перемещения вдоль стыка и величины поперечных колебаний торца имитатора электрода 16.

Цель оператора состоит в том, чтобы подвести торец имитатора электрода 16 к рабочей поверхности имитатора 20 сварного соединения и добиться появления устойчивой струи горячего воздуха с каплями 18 расплавленного термопластичного материала, имитирующей горение дуги и перенос электродного металла. После этого перемещают торец имитатора электрода 16 вдоль стыка так, чтобы обеспечить получение уширенного шва, не выходя за границы заданного доверительного интервала длины дуги. Чешуйчатость шва должна поддерживаться равномерной, что свидетельствует о постоянной скорости сварки.

Работа оператора будет признана оконченной, если в процессе тренажа он выполнит заданное перемещение торца имитатора электрода 16 по направлению сварного шва, не выходя за границы доверительных интервалов длины дуги, а также

поддерживая равномерной чешуйчатость, что свидетельствует о постоянной скорости сварки и ширину уширенного шва.

Таким образом, в тренажере осуществляется какзвуковая, так и визуальная обратная связь, причем звуковая обратная связь осуществляется по длине дуги.

Визуальная обратная связь дает возможность оператору следить за перемещением торца имитатора электрода 16 по ширине и направлению сварного шва и за равномерностью наложения отдельных чешуек, то есть за скоростью сварки, а также за формированием усиления выполняемого

имитирующего сварного шва.

На тренажере можно обучать о полтора не отдельным элементам режима сварки Сдлине дуги, скорости сварки, углу наклона электрода), а обобщенным - и тем самым

именно технике получения сварного шва. Формула изобретения Тренажер для обучения электросварке, содержащий имитатор электрода с имитатором злектрододержэтеля, имитатор сварного соединения, блок контроля и управления обучением, включающий индукцинный датчик длины дуги, усилитель и узел звуковой индикации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и сокращения сроков обучения, он содержит коммутатор, нагревательный элемент, размещенный в торце имитатора электрода, и компрессор, пневматически связанный с нагревательным элементом,

причем имитатор электрода содержит стержень, выполненный из легкоплавкого материала, имитатор сварного соединения выполнен из материала стержня, вход коммутатора соединен с выходом усилителя,

первый выход коммутатора соединен с входом компрессора, а второй выход-с входом нагревательного элемента.

//

фиг. 2

20 & к

фиг. 3