Устройство для слежения за стыком свариваемыхкромок

Устройство для слежения за стыком свариваемыхкромок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е (111795796

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.05.78 (21) 2619849/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 23 К 9/10

Гооударствеииык комитет

СССР по делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень №2

Дата опубликования описания 25.01.81 (53) УДК 621.791.

75 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. М. Горнов, И. А. Савичев и В. Я. Синельников !

"-:с 1i :-; —.

Ф ф, . вз .т.„, Ь(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ

СВАРИВАЕМЫХ КРОМОК

Устройство относится к автоматизации электродуговой сварки плавящимся или неплавящимся электродами в среде защитных газов или под слоем флюса.

Устройство предназначено для слежения за стыком с радиусом малой кривизны, преимущественно без разделки кромок c ..малым зазором. известно устройство (индукционные датчики), содержащее блоки ввода и фиксации магнитного потока, выполненные на Щ или

П-образных сердечниках. На Ш-образных размещены две обмотки фиксации магнитного потока, включенные встречно, на П-образном — одна (1) .

Но такие устройства реагируют на изменение магнитного потока, вызываемое сме« щением (превышением) кромок стыка свариваемого изделия.

Компенсацию изменения магнитного потока обычно производят путем определенной ориентации катушек блока фиксации, введением дополнительных катушек, созданием дополнительного магнитного потока или поворотом блока фиксации в зависимости от величины смещения кромок и т. д.

Однако полностью скомпенсировать изменение магнитного потока, связанного со смещением кромок, практически трудно. Причем устройства с Ш-образным сердечником и встречным включением обмоток фиксации магнитного потока, более критичны к смещению кромок. Это объясняется тем, что, во-первых, любое изменение в любой из обмоток вызывает появление управляющего сигнала, во-вторых, стержни Ш-образного магнитопровода с обмотками фиксации маг1О нитного потока расположены на большем расстоянии, чем стержни П-образного, магнитный поток не локализован по кромкам стыка.

В другом известном устройстве используется одна обмотка блока фиксации магнитного потока, помещенная между стержнями

П-образного магнитопровода, что позволяет несколько локализовать магнитный поток (2).

Однако магнитный поток локализируют

zo в зазоре стыка, но не полностью. Кроме того, обмотка фиксации магнитного потока расположена перпендикулярно магнитному потоку сварного тока, который практически трудно компенсировать встречным дополни795796

1е

15 ге

2S зе

4Е

° 3 эе схемами совпадения 22, подключенными к фотодиодам 13 датчика 1.

Электродвигатель 11 вращает эксцентрик

9, закрепленный на его оси 10 в эксцентриковом отверстии планки 7 и придает последней колебательное движение, так как один конец планки 7 закреплен шарниром 8. Вмес5$

3 тельным потоком. Однако это снижает помехоустойчивость данного устройства.

Цель предлагаемого изобретения — улучшение качества сварного соединения путем повышения тойности слежения за стыком.

Цель достигается тем, что устройство оснащено шарнирной планкой с эксцентриковым отверстием, закрепленной на раме, и полудиском, установленным на оси двигателя исполнительного механизма, а также двумя фотодиодами, установленными на раме по одну сторону от полудиска, и лампочками подсветки, установленными на раме по другую сторону от полудиска, а также цепью формирования управляющего сигнала датчика, содержащую последовательно соединенные полосовой фильтр, резонансный усилитель, определитель пика модулированного сигнала датчика, триггер Шмитта, дифференцирующий элемент и схемы совпадения, при этом ось двигателя исполнительного механизма размещена в эксцентриковом отверстии шарнирной планки, датчик стыка укреплен также на шарнирной планке, а магнитопровод датчика выполнен с воздушным зазором между его полюсами, соизмеримым с зазором стыка.

На фиг. 1 представлено устройство, блоксхема; на фиг. 2 — то же, конструкция устройства; на фиг. 3 — то же, вид сбоку.

Устройство для слежения за стыком свариваемых кромок состоит из датчика 1 и схемы формирования управляющего сигнала 2. В состав датчика 1 входит П-образный магнитопровод 3 с полюсными наконечниками 4, на котором размещены катушка ввода 5 и катушка фиксации 6, и который укреплен на планке 7 с эксцентриковым отверстием, соединенной с шарниром 8. В эксцентриковое отверстие (на чертеже не показано) планки 7 входит эксцентрик 9 оси

10 электродвигателя 11. На оси 10 укреплен полудиск 12, по одну сторону от которого установлены фотодиоды 13, закрепленные на держателе 14, по другую сторону установлена лампочка подсветки 15. Шарнир 8, электродвигатель 11, держатель 14 и лампочка подсветки смонтированы на кронштейне 16. Элементы 3 — 6 составляют блок ввода и фиксации магнитного потока.

Схема формирования управляющего сигнала состоит из полосового фильтра 17, вход которого соединен с катушкой фиксации 6 датчика 1, а выход соединен последовательно с резонансным усилителем 18, определителем пика модулированного сигнала датчика 19, триггером Шмитта 20, дифференцирующего элемента 21, соединенного со

4 те с планкой 7 совершает колебательное движение в поперечном направлении относительно стыка блок ввода и фиксации магнитного потока. При пересечении линии стыка полюсными наконечниками этого блока 4 несущая частота ЭДС, наводимая в катушке фиксации 6, модулируется с частотой колебания блока ввода и фиксации. Магнитное поле несущей частоты создается катушкой ввода 5. Модулированный сигнал подается на полосовой фильтр 17 с полосой пропускания, равной частоте колебаний блока ввода и фиксации. После фильтра 17 выделенный модулированный сигнал усиливается резонансным усилителем 18 и поступает на вход определителя пика модулированного сигнала датчика 19. При поступлении сигнала на блок 19 его транзистор открывается и находится в открытом состоянии до максимального значения модулированного сигнала. В этот момент транзистор закрывается и определитель пика 19 выдает сигнал на вход триггера Шмитта 20, который срабатывает и через дифференцирующий элемент 21 подает сигнал на схемы совпадения 22.

Триггер Шмитта 20 служит лишь для формирования сигнала с требуемой амплитудой и крутыми фронтами. Дифференцирующий элемент 21 предназначен для преобразования потенциального сигнала в импульсный, необходимый для стробирования сигнала от фотодиодов 13 в момент нахождения полюсных наконечников 4 над стыком.

Стробирование осуществляется с помощью схем совпадения (ключей) 22. Сигналы от фотодиодов 13 поступают на схемы совпадения 22 в зависимости от положения блока ввода и фиксации относительно осевой линии рамы (электрода), сигнал от дифференцирующего элемента 21 поступает в момент нахождения блока ввода и фиксации над стыком. При одновременном поступлении сигналов через ту или иную схему совпадения 22 проходит сигнал в соответствующую цепь управления поперечным перемещением электрода.

Разделение сигнала нахождения магнитопровода 2 над стыком и сигнала положения сварочной горелки относительно стыка повышает помехоустойчивость устройства и упрощает формирование управляющего сигнала.

Применение предлагаемого устройства повышает точность слежения, особенно при сварке стыков с минимальным зазором, где применение оптического датчика малоэффективно, телевизионного — громоздко и сложно. Это позволит расширить области автоматизации сварочных процессов, повысить производительность труда и улучшить качество сварки.

Формула изобретения

Устройство для слежения за стыком свариваемых кромок, содержащее датчик стыка свариваемых кромок, связанный с двигателем исполнительного механизма, установленным на раме, причем датчик стыка выполнен из обмоток ввода и фиксации магнитного потока, размещенных на магнитопроводе, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения путем повышения точности слежения за стыком, устройство оснащено шарнирной планкой с эксцентриковым отверстием, закрепленной на раме, и полудиском, установленным на оси двигателя исполнительного механизма, а также двумя фотодиодами, установленными на раме по одну сторону от полудиска, и лампочками подсветки, установленными на раме по другую сторону от по795796

6 лудиска, а также цепью формирования управляющего сигнала датчика, содержащую последовательно соединенные полосовой фильтр, резонансный усилитель, определитель пика модулированного сигнала датчика, триггер Шмитта, дифференцирующий элемент и схемы совпадения, при этом ось двигателя исполнительного механизма размещена в эксцентриковом отверстии шарнирной планки, датчик стыка укреплен также на шарнирной планке, а магнитопровод дат ф чика выполнен с воздушным зазором между его полюсами, соизмеримым с зазором стыка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 73676, кл. В 23 К 9/10, 30.01.48.

2. Авторское свидетельство СССР № 556910, кл. В 23 К 9/10, 06.08.74.

795796

Редактор Н. Кузнецова

Заказ 9459/14

Составитель Л. Глаголева

Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 1159 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4