SU1425009A1

SU1425009A1 - Устройство слежени за стыком

Info

Publication number: SU1425009A1
Application number: SU864093463A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Ахлынин; Николай Сергеевич Калинин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1575
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1988-09-23

Abstract

Изобретение относитс к оборудованию дл автоматической сварки. Цель - повышение точности слежени за счет центрального по отношению к сварочной горелке креплени датчика стыка без транспортной задержки. Катушка датчика индуктивного типа выполнена из двух основных и двух дополнительных обмоток. Основные обмотки охватывают сварочную горелку, включены встречно и сдвинуты относительно друг друга. Дополнительные обмотки включены последовательно-встречно с основными и подключены к обмотке согласующего трансформатора и резистивной цепи. Выход датчика через измерительный преобразователь подключен к приводу поперечного перемещени сварочной горелки. 4 ил.

Description

4

ьо

СП

Изобретение относитс к оборудованию дл автоматической сварки металлических изделий, преимущественно ири лазерной обработке, и может использоватьс дл контрол стыков без их предварительной разделки и имеюидих небольшие зазоры.

Цель изобретени - повышение точности; слежени за счет центрального по отно- к сварочной горелке креплени дг|тчика.

I На фиг. 1 показано предлагаемое уст- рС йство; на фиг. 2 - то же, вид сверху; Hi фиг. 3 - блок-схема устройства; на фиг. 4 - электрическа схема.

Горелка 1 снабжена датчиком 2, который закреплен на поверхности сопла 3 и сориентирован относительно издели 4 со стыком 5, имеюшим шов 6, которые пересекают зсну чувствительности датчика 2 {илош.адь 7 перекрыти измерительных обмоток датчика 2) .Закрепленный на горелке 1 датчик 2

ходимой чувствительности датчика. Разделенные стыком 5 участки плош,адей издели 4 охватываютс электромагнитным полем обмоток 14-17, в которых навод тс вихревые токи. Взаимодействие вихревых токов с

5 обмотками дифференциально-транспортного моста 8 приводит к изменению их параметров (индуктивности, добротности), что про вл етс в изменени х их ЭДС и фаз. При равенстве участков площадей делени раз10 ность ЭДС обмоток минимальна, а фаза результирующего сигнала при ее сравнении с опорным сигналом принимаетс за нулевую .

В случае нарущени равенства участков зоны 7 чувствительности за счет ухода

стыка 5 от исходного положени происходит следующее. Обмотки датчика 2, вход щие в состав дифференциально-трансформаторного моста 8, питаемого от генератора 9, вырабатывают новые значени

э. ектрически св зан с первым входом диф- 2Q ЭДС, результирующа ЭДС которых изме30

35

;ренциально-трансформаторного моста 8, второй вход которого подключен к выходу генератора 9, выходы обоих блоков 8 и 9 подключены к входам измерительного преобразовател 10, выход которого подключен К|электрическому приводу 11, воздействую- 25 посредством двигател 12 и редук- тфра 13 на положение горелки 1.

; Основные измерительные обмотки 14 и 15 с дополнительными обмотками 16 и 17 образуют индуктивную ветвь моста, св занную с другой ветвью, содержащей резис- тивное плечо 18 и вторичную обмотку трансформатора 19, средн точка резистивного делител 20 св зана с измерительным преобразователем 10 и посредством конденсатора 21 - с узлом 22. Второй вход измерительного преобразовател 10 подключен к первичной обмотке согласующего трансформатора 19.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии источник теплового воздействи - лазерный луч фокусируетс горелкой 1 вдоль оси сопла 3 и проецируетс на поверхность издели 4 в районе стыка 5. При этом закрепленный на сопле 3 датчик 2 охватывает некоторую область, лежащую под соплом 3, включающую кромки изде;1и со стыком 5. В процессе сварки часть стыкового соединени под датчиком 2 образует шов 6. В исходном состо нии фокусное п тно луча наводитс на стык 5. Обмотки датчика 5 имеют пр моугольную форму и сдвинуты относительно их большей оси симметрии, образу зону. 7 чувствительности или площадь перекрыти , пересекаемую стыком 5 и раздел ющую ее на две части. Раз.меры и геометри зоны 7 чувствительности выбираютс из конструктив- 55 ных соображений и завис т от внещних размеров сопла 3, разрешающей способности линии стыка по кривизне и необн ет свою амплитуду и фазу и поступает на вход измерительного преобразовател 10, который выполн ет типовые операции усилени , ограничени и сравнивани по фазе входного сигнала с опорным, а также обеспечивает преобразование фаза - посто нный ток (напр жение). Сигнал разбаланса в виде посто нного тока (напр жени ) воздействует на блок управлени , электрический привод 11, электродвигатель 12 и через редуктор 13 перемещает горелку 1 в новое положение, осуществл тем самым сложение за стыком. При фазовом методе контрол вли ние рассто ни от горелки 1 до издели 4 значительно снижаетс , поскольку обмотки датчика 2 включены между собой диффреренциально. Схема дифференциально-трансформаторного моста имеет индуктивную ветвь с обмотками 14-17 и резистивную ветвь 20, питаемую от вторичной обмотки согласующего трансформатора 19. В измерительную диагональ моста - узел 21 и среднюю точку резистивного делител 20 включен конденсатор 22, величина которого совместно с параметрами индуктивной ветви определ ет частоту генератора 9. В резистивном плече 18 моста установлены переменные резисторы , предназначенные дл разбаланси- ровки.

40

50

Основные обмотки 14 и 15 и дополнительные 16 и 17 включены между собой последовательно-встречно , причем последние наход тс во взаимно-противоположных плечах. Дополнительные обмотки 16 и 17 компенсируют выходной сигнал при наличии выступов на стыковом соединении, а также при перекосах датчика. Это достигаетс тем, что конструктивно они уложены на кра х основных обмоток 14 и 15 и охватывают меньшую площадь одной из сторон .

обмотками дифференциально-транспортного моста 8 приводит к изменению их параметров (индуктивности, добротности), что про вл етс в изменени х их ЭДС и фаз. При равенстве участков площадей делени разность ЭДС обмоток минимальна, а фаза результирующего сигнала при ее сравнении с опорным сигналом принимаетс за нулевую .

ЭДС, результирующа ЭДС которых измеЭДС , результирующа ЭДС которых изме

н ет свою амплитуду и фазу и поступает на вход измерительного преобразовател 10, который выполн ет типовые операции усилени , ограничени и сравнивани по фазе входного сигнала с опорным, а также обеспечивает преобразование фаза - посто нный ток (напр жение). Сигнал разбаланса в виде посто нного тока (напр жени ) воздействует на блок управлени , электрический привод 11, электродвигатель 12 и через редуктор 13 перемещает горелку 1 в новое положение, осуществл тем самым сложение за стыком. При фазовом методе контрол вли ние рассто ни от горелки 1 до издели 4 значительно снижаетс , поскольку обмотки датчика 2 включены между собой диффреренциально. Схема дифференциально-трансформаторного моста имеет индуктивную ветвь с обмотками 14-17 и резистивную ветвь 20, питаемую от вторичной обмотки согласующего трансформатора 19. В измерительную диагональ моста - узел 21 и среднюю точку резистивного делител 20 включен конденсатор 22, величина которого совместно с параметрами индуктивной ветви определ ет частоту генератора 9. В резистивном плече 18 моста установлены переменные резисторы , предназначенные дл разбаланси- ровки.

Контроль криволинейных соединений обеспечиваетс так, что начало стыкового соединени находитс в центре зоны чувствительности , площадь которой линией стыка раздел етс на неравные части. В процессе корректирующего воздействи на горелку соотнощение этих площадей устанавливаетс равным заданному значению, например единице.

Таким образом, основным преимуществом предложенного устройства слежени вл етс перенос зоны чувствительности датчика в центральную область теплового воздействи . Тем самым рещаетс задача размещени чувствительного элемента на оси теплового воздействи путем охвата соплового элемента горелки и снижени теплового воздействи на датчик путем его выноса вверх по оси горелки при сохранении высокой чувствительности к изменени м положени стыка.

Claims

Формула изобретени

Устройство слежени за стыком, содержащее датчик стыка с катущкой, обмотки которой намотаны на изол ционный каркас и размещены в плоскост х, перпендикул рных оси сварочной горелки, генератор, подключенный к датчику стыка, выход которого через измерительный преобразова

0

5

re.ib подк. почен к г-i iiii . мх попсрочног;: перемещени сварочио:- ;1)рс. 1ки, отличию- щеес тем, что, с целью повышени то ности слежени за счет центрального по отношению к сварочной горелке креп ;. : датчика, устройство снабжено сог,час . м трансформатором, цепью последован ип) соединенных переменных резисторов ii конденсатором , катущка датчика выпо;и1спа из двух допо;1нительных обмоток, расгю. южен- ных одна над другой, причем основные обмотки , охватывающие сварочную горелку, сдвинуты одна относительно другой и включены между собой последовате,тьно-встречно, а дополнительные обмотки расположены симметрично относительно общей оси симметрии основных обмоток, не охватыва ее, и включены кажда пос чедовательно-встречно с сим метр и ч но-противоположны ми основными обмотками, при это.м вторые концы дополнительных обмоток соединены с вторичной об.моткой согласующего трансформатора и цепью последовательно соединенных переменных резисторов, обща точка основных обмоток св зана с первым входо.м изме рительного преобразовател и через конденсатор со средней точкой цепи последовательно соединенных переменных резисторов , а выход генератора св зан с первичной обмоткой согласующего трансформатора и вторы.м входом измерительного преобразовате:1Я.

Фиг. 2

Фиг.д