Устройство для автоматического направления электрода при сварке

 

Изобретение относится к автоматизации сварки и используется для автоматического направления электрода по свариваемому стыку. Устройство для автоматического направления электрода при сварке позволяет повысить функциональные возможности, а именно использовать ercs при сварке нахлесточных соединений и при слежении за краем листа за счет использования в устройстве для питания электромагнитного датчика импульсного генератора регулируемой частоты и введения в устройство четырех диодов, два из которых включены между источником .опорного напряжения и первыми входами компараторов и два других - между противоположными входами этих компараторов . Для формирования сигнала отклонения используются фазовое -рассогласование напряжения, питающего электромагнитньш датчик, и напряжения на выходе этого датчика. Управляющий сигнал формируется на двух компараторах. 2 шт. Q S (Л с а о О) 14)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

01 06 А2

<ю <в

SU, (Я)4 B 23 К9 10

ЖСХ(ТТ"., ПЯ

13,,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1094690 (21) 3819890/25-27 (22) 06.12.84 (46) 07.04.87. Бюл. Р 13 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) П.B.Ôåäoðÿêà, В.Л.Найда, О.Ф.Лобанов и Э.Г.Синичкин (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 742063, кл. В 23 К 9/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 1094690, кл. В 23 К 9/10, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПРИ СВАРКЕ (57). Изобретение относится к автоматизации сварки и используется для автоматического направления электрода по свариваемому стыку. Устройство для автоматического направления электрода при сварке позволяет повысить функциональные возможности, а именно использовать erc:при сварке нахлесточных соединений и при слежении за краем листа за счет использования в устройстве для питания электромагнитного датчика импульсного генератора регулируемой частоты и введения в устройство четырех диодов, два из которых включены между источником .опорного напряжения и первыми входами компараторов и два других — между противоположными входами этих компараторов. Для формирования сигнала отклонения используются фазовое рассогласование напряжения, питающего электромагнитный датчик, и напряжения на выходе этого датчика. Управляющий сигнал формируется на двух компараторах. 2 ил.

1 13016

Изобретение относится к автоматизации сварки, используется для автоматического направления электрода по свариваемому стыку и является усовершенствованием устройства по авт.св. 5

8 1094690.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства эа счет использования его при автоматической сварке нахлесточных сое- 1О динений и слежения за краем листа.

Указанная цель достигается путем использования в устройстве для питания электромагнитного датчика импульсного генератора регулируемой частоты и введения в устройство четырех дирдов.

° На фиг. 1 приведена структурйая схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма напряжений, поясняющая работу устройства.

Устройство состоит из генератора 1 ,с устройством для регулирования частоты, счетного триггера 2, усилителей 3 и 4, электромагнитного датчика 5, первого 6 и второго 7 каналов обработки сигналов.

Электромагнитный датчик 5 конструктивно выполнен с двумя взаимно перпендикулярными катушками, причем питающая катушка 8 расположена внутри по центру измерительной катушки 9.

Параллельно измерительной катушке 9 подключен конденсатор 10. Формирователь 11 соединен с выходом измерительной катушки 9.

Первый канал обработки сигналов 6 содержит первый элемент И 12, интегрирующее звено 13, компаратор 14, второй элемент И 15, усилитель 16.

Первый вход первого элемента И 12 соединен с выходом формирователя 11, а выход через интегрирующий элемент

l3 — с вторым входом компаратора 14.

Выход компаратора 14 соединен .с первым входом второго элемента И 15, выход которого соединен с входом усилителя 16. Второй вход компаратора 14 является прямым, а первый — инверсным.

Второй канал обработки сигнала 7 содержит первый элемент И 17, интегрирующий элемент 18, компаратор 19, второй элемент И 20, усилитель 21.

Соединейия между элементами второго канала аналогичны соединениям первого канала.

06 2

Кроме того, устройство содержит диоды: первый 22, второй 23, третий

24 и четвертый 25.

Опорное напряжение через диоды 22 и 23 подается соответственно на первые входы компараторов 14 и 19. Диод

25 включен между вторым входом компаратора 14 и первым компаратора 19, а диод 24 включен между вторым входом компаратора 19 и первым входом компаратора 14. Прямой и инверсные выходы счетного триггера 2 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 12 и 17 °

Кроме того, устройство содержит элемент И-НЕ 26 и привод 27 корректора.

Входы элемента И-НЕ 26 соединены с выходами компараторов 14 и 19, а выход — с вторыми входами элементов И 15 и 20.

Устройство работает следующим образом.

Включают источник питания (не показан), и генератор 1 начинает вырабатывать импульсы (фиг. 2а-u), которые подаются на вход счетного триггера 2. На прямом и инверсном выходах триггера 2 формируются импульсы, (фиг. 28,о). Импульсы с выходов триггера 2 подаются на входы логических усилителей 3 и 4 и на вторые входы первых элементов 12 и 17 и обоих каналов, Усилители 3 и 4 включают поочередно первую и вторую половины катушки 8, включенные встречно. В катушке 8 возбуждается знакопеременное электромагнитное поле. Плоскости измерительной катушки 9 и возбуждающей. катушки 8 взаимно перпендикулярны.

При отсутствии металла под датчиком

ЭДС в измерительной катушке 9 равна нулю.

При установке датчика над листом из ферромагнитного материала так, чтобы ось питающей катушки 8 совпадала с краем листа, в измерительной катушке 9 наводится ЭДС Е „,„ за счет искажения электромагнитного поля питающей катушки 8 и ЭДС Е, которая наводится электромагнитным полем вихревых токов, возбуждаемых в поверхности листа питающей катушкой. Векторные диаграммы ЭДС катушки 9 показаны на фиг. 2ж, Сдвиг фаз между векторами Е и Е„ „ обусловлен комплексным сопротивлением поверхности

606 4 на выходе компаратора 14 появляется сигнал логической единицы, который через второй элемент И 15 и усилитель 16 включает привод 27 корректо" ра, перемещающий сварочную головку с датчиком до установки оси датчика на край листа. При смещении листа в противоположную сторону вектор меняет фазу на угол 180 (фиг.2u).

3 1301. листа для вихревых токов. Результирующая ЭДС Е в катушке имеет фазу с, .

Регулируя частоту генератора 1 в области резонанса колебательного контура, состоящего из индуктивной катушки 9 датчика и емкости 10, добиваются, чтобы импульсы (фиг. 2Z) с. выхода усилителя-формирователя 1! перекрывали опорные сигналы (фиг.2о, 6) на одинаковую величину. При этом 10 на выходах интеграторов 13 и 18 устанавливаются сигналы одного уровня (фиг. 2д, е ) .

С выходов интеграторов сигналы подаются на прямые входы компараторов 14 и 19 своего канала и через диоды 24 и 25 — на инверсные входы компаратора противоположного канала.

При равенстве уровней сигналов на выходах интеграторов 13 и 18 оба компа-Zg ратора 14 и 19 заперты, так как на их входах прямых и инверсных одинаковые уровни. Кроме того, на инверсные входы обоих каналов подается опорное напряжение положительной полярности 25 через диоды 22 и 23, которое предотвращает срабатывание компараторов 14 и 19 от флуктуаций напряжений на выходах интеграторов 13 и 18.

При уходе края листа из-под датчи-30 ка амплитуда вектора Е уменьшается (уменьшается поверхность металла под датчиком ),а вектора Е„,„ увеличивается, что приводит к сдвигу фазы результирующего вектора Е Р на угол Ч, равный — q, (фиг. 2)). Поэтому импульсы йа выходе усилителя формирователя 11 (на фиг. 2Z показаны пунктиром) перекрывают импульсы опорных сигналов в каналах на разную величину 1ð (на фиг. 2Â,Ь заштрихованные участки), и на выходах интеграторов 13 и 18 сигналы устанавливаются разных уровней (на фиг. 23,е показаны пунктирной линией). 45

Поскольку на входах компаратора 14 прямой сигнал превышает инверсный, Аналогично описанному срабатывает второй канал, и привод 27 перемещает головку и датчик на край листа.

Временные диаграммы аналогичны первому каналу 6.

Элемент И-НЕ 26 служит для предотвращения одновременного прохождения сигналов на включение привода от первого и второго каналов.

Таким образом, устройство обеспечивает направление сварочного электрода по стыку.

Формула и э обре т е н и я

Устройство для-автоматического направления электрода при сварке по авт. св. М 1094690, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет использования его при сварке нахлесточных соединений и слежении за краем листа, оно дополнительно снаожено четырьмя диодами, генератор выполнен с возможностью плавной регулировки частоты, при этом аноды первого и второго диодов соединены с источником опорного напряжения, катоды первого и третьего диодов соединены с первым входом второго компаратора, катоды второго и четвертого диодов соединены с первым входом первого компаратора, а аноды третьего и четвертого диодов подключены соответственно к вторым входам первого и второго компараторов.

1301 б06

1301 606

Составитель В.Грибова

Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук Корректор M,Ñàìáoðñêaÿ

Заказ 1181/14 Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4