Комбинированный датчик для дуговой сварки Советский патент 1982 года по МПК B23K9/10 

счет обеопечения слежения за стыком с уменьшенным р|адиусом кривизны стыка деталей до 3-5 мм, а также увеличение объема получаемой информации.

Поставленная цель достигается за счет того, что в комбинированный датчик, содержащий блок колебания дуги поперек стыка, соединенный через нереключатель с генератором импульсов, иервый и второй заиоминйЕОЩие элементы, блок сравнения, входы которого соединены с, первым и вторым запоминающими элементами, введены блок колебаний дуги вдоль стыка, регулятор а.мплитуды колебаний дуги, блок выделения минимумов нгапряжения дуги, третий, четвертый и пятый запоминающие элементы, второй и третий (блоки сравнения,- корректор, привод иоворота горелки в плоскости стыка, привод поворота горелки нонерек стык.а и регулятор провара, нри этом вход носледиего подключен к выходу третьего блока ср авнени:я, а входы этого блока соединены с третьим и пятьм заиомииающими элементами, причем блок колебания дуги вдоль стыка соединен через переключатель с выходом регулятора амплитуды колебаний, входы которого соединены с генератором И1М пульсов и с БЫХОД01М блока выделения минимума напряжения дуги, первый вход второго блока сравнения соединен через корректор с третьим, а второй вхад - с четвертым запоминающими элементами, а выход - с приводом иоворота горелки в плоскости стыка, входы третьего блока сравнения соединены с третьим и пятым за юминающими элементами,, лри этом, все запоминающие элементы соединены через переключатель с выводной клеммой нагрз зки.

На фиг. 1 изображено расположение элементов комбинированного датчика; на фиг. 2 - схема соедииения элементов датчика; на фиг. 3 - график распределения во времени управляющих импульсов.

Датчик содержит генератор импульсов

1(фиг. 2), соединенный с переключателем

2и регулятором 3 амплитуды колебаний дуги изменением тока .возбуждения катущек, блок 4 колебания дуги вдоль стыка н блок 5 колебания дуги поперек стыка, соединенные через переключатель 2 с регулятором 3, блок 6 выделения минимума напряжения дуги, третий Заио1минающий .элемент 7, четвертый запоминающий элемент 8, связанные через переключатель 2 с напряжением дуги, корректор 9, соединяющий элемент 7 и блок сравнения 10, связанный также с элементо.м 8, привод И поворота горелки в плоскости стыка, соединенный с выходом блок1а 10, первый 12 и второй 13 запоминающий элементы, соединенные через переклю1чатель 2 с напряжением дуги, первый блок сравнения 4, связанный с элементами 12 и 13, привод 15 поворота горелки поперек стыка, связанный с выходом блока 14, пятый запоминаюншй элемент 16, связанный через переключатель 2 с напряжением дуги, третий блок сравнения 17, соединенный с элементами 7 и 16, регзлятор провара 18, связанный с выходом блока 17.

Работа комбинированного датчика для дуговой сварки осуществляется следующим образом (фиг. 2).

Генератор импульсов 1 формирует импульсы управления переключателем 2 и регулятором 3 амплитуды колебаний дуги блока 4 колебания дуги вдоль стыка и блока 5 колебания дуги п.01перек стыка. Первый импульс генератора 1 управляет отклонением дуги вперед. При увеличении амплитуды колебаиия дуги блок1а 4 дуга отклоняется вперед, длина и напряжение дуги уменьшаются до .достижеиия в точке А (фиг. 1) минимального значения, равного и А (фиг. 36). В этот момент блок б выделения минимума напряжения дуги формирует сигнал на ограничение тока возбуждения блока 4, который запоминается в регуляторе 3 и ограничивает амплитуду импульсов TOKia возбуждения, отклоняющих дугу вперед гд, назад IB, вправо fc и влево ID (фиг. 3 а).

В момент прохождения имиульса i.i через катушку блока 4 переключатель 2 подключает напряжение дуги iK третьему запоминающему элементу 7, запоминающему минимальное напряжение дуги UA (фиг. 36) при ее отклонении вперед. В момент прохождения И1мпульса IB через катушку блока 5 переключатель 2 подключает напряжение дуги к четвертому запоминающему элементу 8, за.иоминающему на.пряжеи1:е дуги UB при отклонении ее назад. С элемента 8 напряжение поступает на корректор 9, с помощью которого измеияется коэффициент передачи в зависимости от формы сварочной ванночки (фиг. 1в) таким образом, чтобы установить горелку по нормали в процессе настройки. Напряжения с выходов блоков 7 и 9 сравниваются во втором .блоке сравнения 10 и полученная разность управляет приводом 11 говорота горелки в плоскости стыка, поворачивающим горелку до нормали к поверхности в плоскости стыка.

В момент прохождения импульса г: через катушку блока 5 для колебания дуги поперек стыка дуга отклоняется вправо н переключатель 2 подключает напряжение дуги и первому запоминающему элементу 12 для запоминания значения напряжения дуги. В момент прохождения импульса /о через катушку блока 5 дуга отклоняется влево и переключатель 2 подлючает напряжение дуги Ко второму запоминающему элементу 13. Напряжения элементов 12 и ,13 ср.авниваются в первом блоках сравнения 14, которое управляет вторым приводом 15 поворота горелки поперек стыка, поворачивающим горелку до нормали к поверхности в плоскости, поперечной стыку. Во время отсутствия пмпульсов в катушках блоков 4 и 5 напряжение дуги через переключатель 2 поступает в пятый запоминающий элемент 16. С выходов элементов 7 и 16 напряжения поступают в третий блок сравнения 17, напряжение с выхода которого управляет регулятором провара 18.

Таким образом, преимуществами датчика является возможность в одном датчике получить инфор. о глубине провара, положении оси горелки относительно поверхности изделия в продольной плоскости стьша, о положении оси горелки относительно поверхности изделия в плоскости поперечной стыку. Измерительная б.аза датчика онределяется величиной смещения дуги относительно точкн сварки и является минимальной, что способствует повыш1ению точности измерения при св,арке поверхностей больщой кривизны.

Время tu существования измерительных импульсов /А-ID мало ло сравнению с периодом измерения Т, поэтому процесс измерения не оказывает влияния на режим сварки. Частота следования измерительных

импульсов 1 - выбирается на порядок

больще наибольшей из рабочих частот приводов поворота 11, 15 и регулятора провара 18 и не влияет на их быстродействие.

Формула изобретения

Комбинированный датчик для дуговой 1- Авторское свидетельство СССР

сварки, содержащий блок колебания дуги 618223, кл. В 23 К 9/10, 26.12.76.

поперек стыка, соединенный 1через переклю-2. Авторское свидетельство СССР

чатель с генератором импульсов, первый№ 709294, кл. В 23 К 9/10, 14.04.78.

и второй запоминающие элементы, блок3. Патент ФРГ N° 2546894, кл. В 23 К

сравнения, входы которого соединены с9/10,28.04.77 (прототип).

первым и вторым запоминающими элементами, отличающийся тем, что, с целью . расширения его технологических возможностей за счет обеспечения слеження за стыком с малым радиусом кривизны, в него введены блок колебания дуги вдоль стына, регулятор амплитуды колебаний дуги, блок выделения минимума н апряжения дуги, третий, четвертый и пятый запоминающие элементы, второй и третий блоки сравнения, корректор, привод поворота горелки в плоскости стыка, привод поворота горелки поперек стыка и регулятор провара, причем вход последнего подключен к выходу третьего блока сравнения, а входы этого блока соединены с третьим и пятым запоминающими элементами, блок колебания дуги вдоль стыка соединен через переключатель с выходом регулятора амплитуды колебаний, входы последнего соединены с генератором импульсов и с ВЫ.Х10ДОМ блока выделения минимума напряжения дуги, первый вход второго блока сравнения соединен

через корректор с третьим, & второй вход - с четвертым запоминающими элементами, выход второго блока сравнения - с приводом поворота горелки в плоскости сггыка, входы третьего блока

сравнения соединены с третьим и пятым запоминающими элементами, при этом все запоминающие элементы соединены через переключатель с выводной клеммой нагрузки.

Источникн информации, принятые во внимание при экспертизе:

.4

Г

. / fffle/f/(ff

S

a

j

, /

iJV

r

/.

Ifj

фуг. 2

Г