Результат интеллектуальной деятельности: Комплекс для измерительного контроля сварных стыковых соединений

Изобретение относится к области сварки, а именно к контролю качества сварных соединений, в частности к устройствам для измерительного контроля размеров сварных швов и внешних дефектов сварных швов и соединений.

Известно устройство для измерения геометрических размеров сварного соединения, а именно, глубины подреза, содержащее индикатор с поворотной шкалой, оснащенный измерительной иглой и закрепленный на опорном кронштейне (РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю: утверждена постановлением Госгортехнадзора (Ростехнадзора) России от 11.06.03 №92, зарегистрированным Министерством юстиции Российской Федерации 20.06.03 г., регистрационный №4782: введена в действие приказом Госгортехнадзора (Ростехнадзора) России от 17.07.03 №156. С. 24, рис. 10).

Описанное устройство имеет следующие недостатки, а именно:

- отсутствие возможности прямой передачи результатов измерений на компьютер и программной обработки полученной информации;

- пониженные качество, точность и достоверность измерений вследствие отсутствия возможности измерения ширины сварного шва при влиянии оператора на результаты на всех стадиях измерения размеров;

- трудоемкость эксплуатации вследствие отсутствия удобства базирования устройства на поверхности сваренной детали, необходимости проведения базирования устройства при проведении каждого измерения и невозможности независимого базирования устройства для проведения измерений.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является универсальный шаблон сварщика для измерительного контроля сварных стыковых соединений, содержащий механическое устройство для измерения ширины сварного шва, выполненное в виде шкалы, устройство для измерения высотных размеров сварного шва, снабженное поворотной планкой и измерительным элементом в виде шкалы и выполненное с возможностью радиусного перемещения относительно поверхности шва, основную измерительную панель (РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю: утверждена постановлением Госгортехнадзора (Ростехнадзора) России от 11.06.03 №92, зарегистрированным Министерством юстиции Российской Федерации 20.06.03 г., регистрационный №4782: введена в действие приказом Госгортехнадзора (Ростехнадзора) России от 17.07.03 №156. С. 27, рис. 16).

Универсальный шаблон сварщика для измерительного контроля сварных стыковых соединений имеет следующие недостатки, а именно:

- отсутствие возможности прямой передачи результатов измерений на компьютер и программной обработки полученной информации о ширине и высотных размерах сварного шва;

- пониженные качество, точность и достоверность измерительного контроля сварных стыковых соединений, во-первых, вследствие невозможности проведения измерений глубокой чешуйчатости сварных швов, а также глубоких и узких подрезов; во-вторых, вследствие большой цены деления шкал для измерения ширины и высотных размеров сварного шва; в-третьих, вследствие влияния оператора на результаты измерений;

- трудоемкость эксплуатации вследствие отсутствия удобства и присутствующей сложности базирования устройства на поверхности сваренной детали, необходимости проведения базирования устройства при проведении каждого измерения и невозможности независимого базирования устройства для проведения измерений при влиянии оператора на точность измерения размеров.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в создании комплекса для измерительного контроля сварных стыковых соединений, обеспечивающего измерение, передачу и обработку информации о ширине и высотных размерах сварного шва, повышение качества, точности и достоверности измерительного контроля сварных стыковых соединений, удобство эксплуатации.

Решение этой технической проблемы достигается тем, что комплекс для измерительного контроля сварных стыковых соединений, содержащий механическое устройство для измерения ширины сварного шва, выполненное в виде шкалы, устройство для измерения высотных размеров сварного шва, выполненное с возможностью перемещения относительно поверхности шва, оснащенное измерительным элементом, согласно изобретению снабжен приспособлением для перемещения устройства для измерения высотных размеров сварного шва, выполненного цифровым, вдоль сварного шва. Устройство для измерения ширины сварного шва снабжено указателем размера и выполнено с возможностью перемещения поперек сварного шва. Устройство для измерения высотных размеров сварного шва снабжено арретиром, закреплено на приспособлении для его перемещения по вертикали и связано с устройством для передачи информации. При этом приспособление для перемещения цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва, цифровое устройство для измерения высотных размеров сварного шва и устройство для измерения ширины сварного шва кинематически связаны между собой для установки в месте контроля сварного соединения, а устройство для передачи информации подключено к устройству для обработки информации.

Измерение, передача и обработка информации о ширине и высотных размерах сварного шва для осуществления измерительного контроля сварного соединения обусловлены введением связанных устройства для передачи информации, в свою очередь подключенного к устройству для измерения высотных размеров сварного шва, выполненному цифровым, и устройства для обработки информации.

Повышение качества, точности и достоверности измерительного контроля сварных стыковых соединений обусловлены обеспечением возможности перемещения элементов комплекса - введенных приспособления для перемещения цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва по вертикали и приспособления для перемещения цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва вдоль сварного шва, устройства для измерения высотных размеров сварного шва и устройства для измерения ширины сварного шва, снабженного указателем размера, объединенных кинематическими связями для установки в месте контроля сварного соединения, - по осям Z, X, Y соответственно, независимым базированием измерительной части комплекса перед проведением измерений, исключающим проведение базирования для каждого измерения и субъективное влияние оператора на точность измерения размеров сварного шва.

Удобство эксплуатации предлагаемого комплекса обусловлено реализацией независимого базирования измерительной части комплекса перед проведением измерений путем облегченного перемещения элементов комплекса, объединенных кинематическими связями для установки в месте контроля сварного соединения, вдоль трех осей координат, при отсутствии необходимости проведения базирования для проведения каждого измерения.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид комплекса для измерительного контроля сварных стыковых соединений.

Кроме этого, на чертеже линиями со стрелками, обращенными в противоположные стороны, показаны направления перемещения элементов комплекса вдоль осей X, Y, Z для установки в месте контроля сварного соединения.

Комплекс для измерительного контроля сварных стыковых соединений содержит механическое устройство для измерения ширины сварного шва, выполненное с возможностью перемещения поперек сварного шва 1 и включающее шкалу 2, закрепленную на держателе 3, указатель размера 4, укрепленные на площадке 5, имеющей возможность перемещения по поперечным направляющим 6, то есть вдоль оси Y пространственной системы координат, цифровое устройство 7 для измерения высотных размеров сварного шва, выполненное с возможностью перемещения относительно поверхности шва, то есть вдоль осей X и Z пространственной системы координат, оснащенное ареттиром 8 с измерительной иглой, устройство 9 для передачи информации, связанное с цифровым устройством 7 для измерения высотных размеров сварного шва и подключенное к устройству 10 для обработки информации, в качестве которого использован компьютер.

Возможность перемещения цифрового устройства 7 для измерения высотных размеров сварного шва вдоль оси X пространственной системы координат обеспечивается введенным в комплекс для измерительного контроля сварных стыковых соединений приспособлением для перемещения устройства для измерения высотных размеров сварного шва, вдоль сварного шва, содержащим скользуны 11, имеющие возможность перемещения по продольным направляющим 12, закрепленным в опорах 13.

Возможность перемещения цифрового устройства 7 для измерения высотных размеров сварного шва вдоль оси Z пространственной системы координат обеспечивается введенным в комплекс для измерительного контроля сварных стыковых соединений приспособлением для перемещения устройства для измерения высотных размеров сварного шва, содержащим консоль 14, предназначенную для закрепления цифрового устройства 7 для измерения высотных размеров сварного шва и соединенную с вертикальной направляющей 15 и механизмом 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва. При этом вертикальная направляющая 15 с механизмом 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва закреплена на площадке 5.

Приспособление для перемещения цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва, цифровое устройство 7 для измерения высотных размеров сварного шва и устройство для измерения ширины сварного шва кинематически связаны между собой для установки в месте контроля сварного соединения 17.

Механизм 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва может быть выполнено на основе торцевого кулачка.

Работа комплекса для измерительного контроля сварных стыковых соединений осуществляется следующим образом.

Перед началом измерительного контроля механизм 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва устанавливается в исходное, то есть верхнее, положение. Комплекс для измерительного контроля сварных стыковых соединений устанавливается над сварным соединением 17.

Цифровое устройство 7 для измерения высотных размеров сварного шва, устройство 9 для передачи информации и устройство 10 для обработки информации соединяются кабелями.

Включается питание всех цифровых устройств. На мониторе устройства 10 для обработки информации проверяется открытие программы обработки информации: программа открывается без участия оператора.

Для измерения высотных размеров сварного шва 1 продольные направляющие 12 с помощью опор 13 устанавливаются эквидистантно поверхности сварного соединения 17, то есть контролируемого объекта. С помощью скользунов 11 по поперечным направляющим 6, площадки 5 с консолью 14, вертикальной направляющей 15 и механизма 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва подъема перемещается цифровое устройство 7 для измерения высотных размеров сварного шва и фиксируется рядом с дефектом, отмеченным при визуальном контроле.

Механизм 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва переводится в рабочее положение. Арретир 8 с измерительной иглой плавно подводится к базовой поверхности сварного соединения 17 и производится обнуление показаний цифрового устройства 7 для измерения высотных размеров сварного шва встроенной кнопкой. С помощью скользунов 11 и площадки 5 цифровое устройство 7 для измерения высотных размеров сварного шва устанавливается и фиксируется над местом контроля, отмеченном маркером при визуальном контроле. Арретир 8 с иглой плавно подводится к поверхности дефекта. На дисплее цифрового устройства 7 отображаются результаты измерения. Устройством 9 для передачи информации результаты измерений отсылается на устройство 10 для обработки данных. Информация, обработанная заданной программой, отображается в виде допустимой или не допустимой. Программа переводит курсор в следующую ячейку столбца, что позволяет проводить следующие замеры высотных размеров сварного шва 1. После завершения всех измерений высотных размеров сварного шва 1, значения показаний могут быть распечатаны.

Измерение ширины сварного шва 1 производится подготовленным и установленным в месте контроля комплексом для измерительного контроля сварных стыковых соединений. Механизм 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва устанавливается в исходное положение.

Площадка 5 по поперечным направляющим 6 перемещает арретир 8 с измерительной иглой к линии сплавления сварного шва 1 с основным металлом - граница ширины шва на одной из листовых заготовок сварного соединения 17.

Механизм 16 подъема цифрового устройства для измерения высотных размеров сварного шва устанавливается в рабочее положение. С помощью арретира 8 с измерительной иглой плавно подводится к линии сплавления сварного шва 1. По шкале 2, закрепленной на держателе 3, с помощью указателя размера 4 оператор фиксирует начальное значение ширины сварного шва 1. Арретир 8 с измерительной иглой поднимается над сварным швом 1, перемещается к линии сплавления на другой листовой заготовке и опускается на нее. По указателю размера 4 оператор фиксирует конечное значение ширины шва. Разность показаний дает значение ширины шва, которое оператор записывает в контрольную карту или записывает в таблицу на устройстве 10 для обработки информации.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет осуществлять измерения, передачу и обработку информации о высотных размерах и ширине сварного шва, независимое базирования комплекса перед проведением измерений, исключающего проведение базирования для каждого измерения.