Устройство для автоматической свар-Ки КРиВОлиНЕйНыХ пОВЕРХНОСТЕй Советский патент 1981 года по МПК B23K9/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение отно.сится к сварочному производству.

По основному авт.св. №524639 известно устройство для автоматической сварки криволинейных поверхностей, содержащее горелку, проводы вертикального, горизонтального перемещений и поворота горелки, узлы сравнения напряжения дуги, скорости и угла поворота горелки с опорнылда величинами, узлы измерения скорости приводовИ угла поворота горелки, четыре блока умножения, два кйадр атора, два функциональных преобразователя и переключатель знака, при этом вход одного блока умножения соединен с выходами узлов сравнения напряжения дуги и измерения скорости привода горизонтального перемещения. Вход второго блока умножения соединен с выходили узлов сравйения напряжения дуги и измерения скорости вертикального перемещения. Вход третьего блока умножения подключен к выходам узлов сравнения скорости сварки и измерения скорости вертикального перемещения. Вход четвертого блока умножения соединен с выходг1ми узлов сравнения скорости .сварки и измерения скорости 1х ри зонтального перемещения. Выходы первого, третьего, второго и четвертого блоков умножения попарно соединены соответственно с управляющими входами приводов вертикального и горизонтального перемещений. Входы квадраторов соединены с выходами узлов измерения скорости вертикального и горизонтального перемадений, а их выходы подключены к входам одного из функциональных преобразо)вателей, подключенного к входу узла сравнения скорости сварки. Вход второго функционального преобразователя соединен с

5 выходом узла измерения скорости горизонтального перемещения, а выход через пepeкJПoчaтeль знаков, управляющий вход которого соединен с выходом узла изме1 ения скорости вер0тикального перемещения, подключен к узлу сравнения угла поворота горелки.

С помощью измерителей скорости

5 и блоком умножения формируются управляющие сигналы приводом, при

этом . .

-K,aUq;Vy + . Uy

Ux Uv

+ Кдди Uy .

30

Управляющие сигналы приводов от личаются от идеальных

УХ -К ди 51поЦ+ K,juVcoe 4 Uv К ди со5аЦ+ K,j|dVsin JL, .

Это отличие в динамике приводит к тому, что эта система оказывается неустойчивой при обход4 поверхнос1тей с малыми радиусами кривизны, что является ее существенньЫ недостатком.

При обходе таких поверхностей резко увеличивается ошибка ди в напряжении дуги, происходит изменение скоростей приводов и измеренный угол копирования «L sotrct становится существенно отличным от истинного угла оЦ.

b результате нарушается требуемое соотношение составляющих сигналов Uy и Ujj , определяемых д Uc и &У, что приводит к дальнейшему увеличению и возникновению в системе незатухающих колебаний.

Цель изобретения - обеспечение устойчивости работы устройства при сварке криволинейных поверхностей малых радиусов.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство введены два фильтра-низких частот, при этом один из фильтров включен между приводом горизонтального перемещения и nepBbiM блоком умножения, а второй фильтр - приводом вертикального перемещения и вторым блоком умножения.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматической сварки криволинейных поверхностей.

Устройство содержит сварочную горелку 1, привод 2 вертикального перемещения горелки, привод 3 горизонтального перемещения горелки, привод 4 поворота горелки, узел 5 измерения скорости вертикального перемещения, узел б измерения скорости горизонтального перемещения, узел 7 сравнения напряжения дуги с опорным напряжением, квадраторы 8 и 9, входы которых связаны с узлами 5 и б, а выход - с первым функциональным преобразователем 10, устройство 11 сравнения скорости сварки с опорной величиной, фильтры 12 и 13 низких частот, блоки 14-17 умножения, второй функциональный преобразователь 18, переключатель .19 знаков, устройство 20 сравнения угла поворота горелки. с опорной величиной, узел 21 измерения угла поворота горелки.

устройства осуществляется следующим образом.

Сварочная горелка 1 перемещается по вертикали приводом 2, по горизонтали приводом 3 и поворачивается приводом 4. Скорость вертикального Vjj и горизонтального Vy. перемещений измеряются узлами 5 и б измерения скоростей . Напряжение дуги Urt сравнивается с опорным напряжением U в узле 7 сравнения, на выходе которого образуется сигнал ошибки д U

и (Jo - и.

Одновременно с этим напряжения с выходов узлов 5 и 6 подаются на первый и второй квадраторы 8 и 9 и с их выходов - на первый функциональный преобразователь 10, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный истинной скорости сварки Vv «Vvl + V . С выхода преобразователя сигнал поступает на узел . сравнения истинной скорости сварки с опорной величиной, пропорциональной заданной скорости сварки УО так что на выходе узла 11 сравнения формируется сигнал ошибки в скорости ев ДУ V0 .+ V, . Одновременно с этим,.напряжения о узлов 5 и б измерения скоростей через фильтры 12 и 13 низких частот подаются на блоки 14-17 умножения. На один вход блока 14 поступает сигнал AU{g, на второй вход - напряжение с узла б через фильтр 13. На выходе блока 14 в установившемдя движении получается сигнал 1,Д Ucjcosc -f . Аналогично на выходах блоков 15, 16 и 17 получаются соответственно сигналы Uxq; -K AUqrsinrt. .vo K aVsinrf/i) и К Vcos , так как в установившеся движении V V S j п V S f п Vy - Vocoso -J,- С выхода блоков 14 и 16 умножения сигналы подаются в .привод 2, с выходов блоков 15 и 17 - в привод 3, в результате чего управляющие сигналыприводов 2 и 3 равны соответственно требуемым и и и. При обходе поверхностей с малыми радиусами кривизны происходит быстрое изменение скоростей приводов Vy и v;. и их соотношение перестает соответствовать углу копирования oi. Включение фильтров 9 и 10 низких частот сглаживает, усредняет значение сигналов, подаваемых на блоки 11 и 14 умножения, в результате чего измеренные значения 5}яв1.,,и cos А приближшотся к требуемым значениям sinct и COS л,, . в итоге значения управляющих сигналов приводов Uy и (}у приближаются к идеальным даже при обходе поверхностей малых радиусов, что обеспечивает устойчивость устройства.

Формирование опорного сигнала привода 4 осуществляется с помощью второго функционального преобразователя 18, БОС прои 3 водящего функцию

VX

WrcsW

iarcsinlsinij ||j

V

агс,з1«

так, что на выходе получается сигнал, пропорциональный требуемому углу наклона поверхности, азначит, и углу требуемого поворота горелки + .+,90 . Через переключатель 19 знаков

на управляющий вход которого с узла 5 подано напряжение, переключающее знак сигнала при изменении знака 1у, сигнал с выхода преобразователя подается на узел 20 сравнения, на второй вход которого подано напряжение с узла 21, пропорциональное истииному углу поворота горелки Ли С выхода узла 20 сигнал до1ло1 о1.и подан на привод 4, который поворачиваег горелку, пока не станет д 0.

Предложенное изобретение позволяет производить сварку поверхностей с радиусами кривизны до нескольких миллиметров.

Формула изобретения

Устройство для автоматической сварки криволинейных поверхностей

по авт.св. В524639, отличаювд е е с я тем, что, с целью обеспечения устойчивости работы устройства при сварке криволинейных поверх- аостей малых радиусов, в устройство . введены два фильтра низких частот, при этом один из фильтров включен меиаду приводом горизонтального пвре /ющения и первЕоч блоком умножения, а второй фильтр - между приводе вертикального перемещения и вторши

0 блоком умножения.

Источники.информсщии, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Авторское свидетельство СССР №524639, кл. В 23 К 9/10, 05.05.74.