146. Автоматизация управления положением сварочной головки (следящая система с регуляторами прямого действия).

Эти системы наиболее простые, измерение неотделимо от управления. Сварочная головка имеет одну или несколько свободных (неприводных) подвижностей и связана непосредственно со щупом, выполненным в виде ролика или неподвижного копирного пальца. Щуп по­стоянно прижат к поверхностям разделки кромок стыка или другим поверхностям свариваемых элементов, под действием пружин или сил тяжести. При одном щупе-ролике возможно направление горелки по разделке стыка без прихваток.

Для повышения точности направления сварочной головки по стыку целесообразно использование двух- и трех щупов-роликов с независимым поджатием к изделию.

Схема устройств прямого действия для направления сварочного инструмента по линии соединении: 1 — свариваемое изделие; 2 — копирный ролик; 3 — пружина; 4 — звено, перемещающееся вдоль линии соединения; 5 — подвижность, обеспечивающая корректировочное перемещение; 6 — сва­рочная горелка.

Устройство применяется при сварке преимущественно стыковых соединении с разделкой или гарантированным зазором, собранных без прихваток или на прихватках. При выполнении угловых швов это устройства применяют при сварке в положении «в лодочку». При сварке «в угол» корректирующие перемещения могут быть направлены либо поперек и вдоль оси электрода либо быть перпенди­кулярны к полкам свариваемого соединения.

Прямое копирование по вертикали и под большими углами к го­ризонтали применяют при небольшой или частично уравновешенной массе перемещаемых частей.

Копирный ролик под действием пружин, создающих силы F1 и F2, занимает строго нейтральное положение (до соприкасания с изделием). Это достигается благодаря тому, что сила F2 прижимает к уступу корпуса упорную шайбу, а сила F1 меньшая, чем сила F2, прижимает к этой же шайбе подвижный элемент, жестко связанный с копирным роликом. Чтобы усилия, требуемые для сме­щения ролика из нейтрального положения в обе стороны, были равны, необходимо обеспечить в нейтральном положении выполнение условия: F2= 2F1 (без учета силы тяжести подвижных частей).

Эта схема позволяет реализовать прямое копирование поверхностей изделия в точках, расположенных сбоку (на траверсе) точки сварки.

Недостатки регуляторов прямого действия: 1) невозможность их применения при сварке стыковых соединений без разделки и гаран­тированного зазора в стыке, а также нахлесточных соединений с тол­щиной верхнего листа менее 3 мм; 2) необходимость специальной кон­струкции сварочного аппарата «с плавающей» в направлении слеже­ния частью, несущей сварочную горелку; 3) при невозможности копи­рования сбоку точки сварки и нецелесообразности применения планок для вывода щупа необходимо предусматривать фиксацию «пла­вающей» части аппарата перед выходом щупа из контакта с изделием при наложении конечного участка шва, а также обеспечивать доста­точно высокую жесткость конструкции всей манипуляционной систе­мы, чтобы снятие усилия копирования после выхода щупа из контак­та с изделием не вызывало чрезмерного дополнительного смещения сварочной горелки из зафиксированного перед этим положения.

От указанных недостатков свободны следящие системы с регуляторами непрямого действия.