Системы с дуговыми сенсорами

Информационно-управляющая система с дуговым сенсором при сварке плавящимся электродом. Предложенные методы определе­ния геометрических параметров стыкового соединения и управле­ния смещением электрода позволяют построить информационно-управляющую систему (рисунок 4.40) процессом сварки.

1 — ролики подачи электродной проволоки; 2 — электродная проволока; 3, 4 — кромки V-образного стыка; 5 — сварочная головка

Рисунок 4.40 – Функциональная схема информационно-управляющей системы

Основные элементы системы — это устройства ввода, обработ­ки и передачи информации. Устройство передачи информации — это цифрово-аналоговый преобразователь (ЦАП) и устройства сопряжения с механизмами коррекции.

Последовательность работы информационно-управляющей си­стемы состоит из трех этапов:

•устройство обработки информации (персональная ЭВМ) про­водит расчет гармонических составляющих и коэффициентов рег­рессионных полиномов при заданном диапазоне изменения гео­метрических параметров стыка по результатам компьютерного моделирования;

•осуществляется корректировка положения сварочной голов­ки автомата или робота относительно стыка по результатам расчета гармонических составляющих сварочного тока на частотах, кратных частоте колебаний электрода;

•после того как ось колебаний сварочной головки совмещена с осью стыка, система фиксирует начало координат и начинает построение образа стыка. Для этого на каждом периоде колебаний находятся значения амплитуд гармонических составляющих сва­рочного тока, которые подставляются в регрессионные полино­мы. По результатам измерения формируются управляющие воз­действия. При измерении геометрических параметров стыка сис­тема пересчитывает коэффициенты полиномов.

Следящая система с дуговым сенсором для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом криволинейных изделий. В практике свар­ки часто встречаются криволинейные плоские швы, например продольные стыки на поверхностях вращения с криволинейной образующей в вертикальной плоскости (рисунок 4.41). Для сохранения заданного режима при сварке таких профилей конец электрода должен описывать эквидистантную кривую в плоскости профиля, с тем чтобы в любой точке сварки длину дуги l _д поддерживать постоянной. Сварочная горелка должна поворачиваться в этой плоскости на угол β=π/2 относительно вектора скорости сварки v _св, направленного по касательной к поверхности, на которой свари­вается шов. При этом стабилизируются скорость подачи приса­дочной проволоки и условия защиты сварочной ванны аргоном.

Рисунок 4.41 – Перемещения сварочной горелки при сварке деталей с криволинейной образующей в вертикальной плоскости: α i — угол между направлением вектора скорости ν г и касательной (вектор v св) в точке Аi свариваемого профиля; β — угол между направлением вектора v св и осью сварочной горелки (СГ)