УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ Советский патент 1969 года по МПК B23K25/00 B23K9/10 

Известны устройства для автоматического регулирования уровня сварочной ванны относительно форМИ рующи.х ползунов при электрошлаковой сварКе. Эти устройства содержат шарнирно закрепленный на ползуне фотодатчик, напраВуТенный на сварочную ванну и восиринимаюидий свечение шлаковой ванны и газа над ней, а также систему автоматического регулирования, воздействуюшую на привод перемещения ползунов.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно снабжено вторым фотодатчиком, направленным несколько выше сварочеой ванны, воспринимающим только свечение газа над ванной и включенным встречно по отношению к первому. При этом оба фотодатчика шарнирно соединены между собой, установлены в водоохлаждаемые тубусы и снабжены фильтрами, пропускающими только инфракрасное излучение.

Такое выиолнение позволяет повысить точность регулирования за счет устранения действия помех иа устройство.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - конструктивное оформление датчиков.

установленных на кронштейне 4 заднего ползуна 5 и направленных в сторону сварочной ванны 6. Фотодатчики соединены с прямым и инверсным входами решающего усилителя 7 на транзисторах или электронных лампах. Выход усилителя 7 соединен со входом усилителя мощиссти 8, в качестве которого применяются электромашинный или магнитный усилители, возможно применение тиристорного или транзисторного усилителей.

Блок 9 - задатчик скорости .перемещения лолзунов. Задание скорости перемещения производится оператором перед сваркой с иомощью Потенциометра блока 5. Эта скорость должна быть несколько больше скорости сварки.

Двигатель 10 связан с механизмом перемещения сварочного аппарата, а следовательно с мундштуком и ползунами.

Релейный блок 11 представляет собой триггер Шмидта, собранный на транзисторах.

Блок питания 12 - стабилизированный выпрямитель на транзисторах.

Фотодатчики расиолол ены в держателяхтубусах 2 и 3. Для исключения влияния световых помех в тубусах установлены фильтры 13 из эбонита. Тубусы охлаждаются ироточной водой, пропушенной через штуцера 14. Для правильной установки датчика относительно ванны и ползуна тхбусы соединены

между собой при помощи шарнира 15 и прикреплены к кронштейну 4 при помощи шарнира 16.

Устройство работает следующим образом.

Держатели с фотодатчиками шарнирно крепятся на сварочном аппарате против разделки меладу кромками. Фотодатчик Ф1 направлен в ту точку протиБоноложного ползуна, которая соответствует заданному уровню, выше которого подъем шлаковой ванны при данном режиме сварки недопустим.

Фотодатчик Ф2 направлен в точку, находящуюся выше точки, заданной для фотодатчика Ф1 на расстоянии 5-30 мм.

Полезный сигнал (излучение поверхности шлаковой ванны) и сигнал помехи (светящийся защитный газ и вспышки над поверхностью шлаковой ванны) снимаются с фотодатчика Ф1 и подаются на прямой вход решающего усилителя 7. При этом с выхода фотодатчика Ф2 снимается сигнал помехи и подается на инверсный вход рещающего усилителя 7.

При поддержании заданного режима сварки и нормальной работе устройства возможны два состояния схемы;

Поверхность шлаковой ванны находится ниже заданного уровня. В этом случае оба фотодатчика выдают сигналы помехи. Сигнал с фотодатчика Ф1 поступает на прямой вход усилителя 7, а сигнал с фотодатчика Ф2 - на инверсный вход усилителя 7. В результате на выходе решающего усилителя 7 напряжение будет равно нулю, а следовательно, и напряжение на выходе усилителя мощности также будет равно нулю. При этом двигатель механизма иеремещения аппарата не вращается.

Поверхность шлаковой ванны находится на заданном уровне и попадает в поле «зрения фотодатчика Ф1. В этом случае на прямой вход решающего усилителя 7 с фотодатчика Ф1 подается полезный сигнал и сигнал помехи. Одновременно на инверсный вход решающего усилителя 7 с фотодатчика Ф2 подается сигнал помехи. В решающем усилителе наиряжение от сигналов помехи фотодатчиков Ф1 и Ф2 взаимно компенсируется и усиливается только полезный сигнал, подаваемый на усилитель мощности 8. С усилителя мощности 8 напряжение подается на якорь двигателя 10.

Величина этого напряжения, а следовательно и скорость вращения двигателя W, зависят от положения движка потенциометра задатчика скорости перемещения 9. В случае нарушения в процессе сварки заданного режима и переподъема шлаковой ванны до уровня слежения фотодатчиком Ф2, происходит его «засветка. В этом случае срабатывает релейный блок 11 и выдает сигнал оператору о том, что скорость вращения двигателя 10 механизма перемещения ползунов задана неправильно. Сигнал блока 11 может быть направлен и на автоматический регулятор скорости двигателя 10.

Применение в устройстве дополнительного

фотодатчика Ф2, работающего на инверсный вход решающего усилителя 7, позволило устранить действие сигналов помех на работу устройства, а следовательно, исключить возможность колебаний «сухого вылета электрода и изменения значений сварочного тока, что в свою очередь повышает качество сварки и снижает вероятность брака сварного соединения.

Наличие в схеме устройства фотодатчика

Ф2 обеспечивает своевременную сигнализацию о нарушении заданного режима сварки.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического регулирования уровня сварочной ванны относительно формируюших ползунов при электрошлаковой сварке, содержащее шарнирно закрепленный

на ползуне фотодатчик, направленный на сварочную ванну и воспринимающий свечение шлаковой ванны и газа над ней, а также систему автоматического регулирования, воздействующую на привод перемещения ползунов,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, устройство снабжено вторым фотодатчиком, включенным встречно по отношению к первому, воспринимающим только свечение газа над ванной и обеспечивающим исключение помех от свечения газа за счет вычитания сигналов, при этом оба фотодатчика шарнирно соединены между собой, установлены в водоохлаждаемые тубусы и снабжены фильтрами, пропускающими только

инфракрасное излучение.

Газ