УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ С ПЕРЕМЕННЫМ РАДИУСОМ КРИВИЗНЫ Советский патент 1974 года по МПК B23K9/10 

1

Изобретение относится к автоматизации процессов сварки, в частности к установкам для сварки изделий с переменным радиусом кривизны, предназначенным для обеспечения постоянства длины дуги, скорости сварки и наклона электрода к поверхности изделия.

Известна установка для сварки изделий с переменным радиусом кривизны, содержащая сварочную головку с механизмами ее вертикального и горизонтального перемещения, механизм вращения изделия, систему управления вышеуказанными механизмами с входящими в нее элементами измерения величины и скорости перемещения сварочной головки и изделия и элементом измерения длины дуги в процессе сварки.

При специфическом соединении элементов системы управления известной установки для обеспечения постоянства дуги, скорости сварки и наклона электрода к поверхности изделия рещаются следующие уравнения связи:

F(x, у, а)- О у - хо. 0

св - Х - уа. - О,

где X, у н а - соответственно величина горизонтального и вертикального перемещения сварочной головки и поворота изделия;

X, у на. - соответственно скорости перемещений сварочной головки и изделия;

VCE - требуемая скорость сварки. Из второго уравнения системы видно, что при л-л;О известная система теряет устойчивость.

Цель изобретения - упростить структуру системы управления и улучщить ее динамику. Это достигается тем, что в систему управления введен элемент измерения горизонтальности поверхности изделия в окрестности точки сварки, подключенный ко входу входящего в систему канала управления механизмом вращения изделия.

На фиг. 1 изобрал ена кинематическая схема установки; на фиг. 2 - структурная схема системы управления установкой.

Установка для сварки состоит из сварочной головки 1, расположенной над поверхностью свариваемого изделия 2, механизмов 3 и 4 перемещения сварочной головки соответственно в вертикальном и горизонтальном направлении и механизма 5 вращения изделия. Сварочная головка связана с механизмами ее перемещения 4 и 3 при помощи ходовых винтов 6 и 7.

Для измерения вертикальных перемещений

головки 1 используется элемент измерения 8,

выполненный в виде потенциометра, а для измерения скорости перемещения головки в горизопталыюм направлении и скорости вращения изделия соответственно элементы измерения 9 и 10, вынолкенные в виде тахогенераторов.

Для определения длины сварочной дуги в системе уиравления установкой используется элемент измерения 11.

В систему управления также введен элемент 12 измерения горизонтальности поверхности изделия 2 в окрестности точки сварки.

На стрзктурной схеме системы управления установкой изображены также входящие в систему капал 13 уиравления механизмом 5 вращения изделия 2, каналы 14 и 15 управления механизмами 3 и 4 перемещений сварочной головки 1 в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также входные цепи 16 и 17, предназначенные для подачи на предусмотренные узлы сравнения 18 и 19 опорных напряжений, прогюрпиональных, соответственно, требуемым значениям напряжения дуги и скорости сварки.

При сварке изделия 2 с элемента измерения 12 в канал 13 управления механизмом 5 вращения изделия подается сигнал, иропорциональный негоризонтальности иоверхиости изделия в окрестности точки сварки. Здесь i|) - угол наклона касательной к иоверхности изделия в окрестности точки сварки но отнощению к горизонтальной оси.

На канал 14 управления механизмом 3 вертикального перемещения сварочной головки 1 при этом подается сигнал, равный алгебраической сумме опорного сигнала, иронорциопальиого требуемому значеиию напряжения дуги L/on, и сигнала, пропорционального действительному значению напряжения дуги 1/д, сни.маемого с элемента измерения 11 длины дуги. Сравнение обоих сигналов происходит на узле сравнения 18.

Требуемая скорость сварки поддерживается с помощью канала 15 управления горизонтальным перемещением сварочной головки.

Сигнал управления каналом 15 составлен

из суммы трех сигналов: сигнал опорного напряжения Uy, пропорциональный требуемому значению скорости сварки; сигнал, пропорциональный скорости горизонтального перемещения Ux сварочной головки 1, который снимается с элемента измерения 9; сигнал Uya, иропорциональный произведению сигналов и у и Ua, снимаемых, соответственно, с элементов измерения 8 и 10. Такой сигнал может быть снят, наиример, с движка потенциометра, ось которого связана с механизмом вертикального перемещения сварочной головки и на крайние выводы которого подводится наиряжение с тахогенератора, связанного с механизмом вращения изделия.

Канал 15 осуществляет управление горизонтальным перемещением сварочной головки

1 так, что сумма сигналов LJ(Уев уа)

стремится к нулю.

Таким образом, управление механизмом 5 вращения изделия 2 в установке не зависит от других каналов системы унравления, что уирощает структуру системы управления и

улучщает ее динамику.

Предмет изобретения

Установка для сварки изделий с перемениым радиусом кривизны, содержащая сварочную головку с механизмами ее вертикальиого и горизонтального перемещения, механизм вращения изделия, систему управления выщеуказанными механизмами с входящими

в иее эле.ментами измерения величины и скорости иеремещения сварочной головки и изделия и элементом измерения длины дуги в процессе сварки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения структуры системы

управления и улучщения ее динамики, в систему управления введен элемент измерения горизонтальности новерхности изделия в окрестности точки сварки, подключенный ко входу входящего в систему канала уиравления механизмом вращения изделия.

-Л

3