CS233151B1 - Zapojenie kapacitnóho bezkontaktného snímače vzdialenosti zváracieho horáka od zvarku - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká zapojenia kapacitného bezkontaktného snímača vzdialenosti zváracieho horáka od zvarku. Vynález slúži na přesné riadenie zváracieho horáka po zvarku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kapaoitný snímač vzdialenosti je připojený na vstup oscilátora, ktorý jo svojim výstupom připojený na jeden zo vstupov dvojitého deliča kmitočtu s pomocným osciiátorom, pričom na druhý vstup tohto deliča kmitočtu je připojený oscilátor so stálým kmitočtom, výstup deliča je připojený na pohonnú jednotku zváracieho horáka.

Description

4 233 151

Vynález aa týká zapojenia kapacitného bezkontaktního sníma-ča vzdialenosti zváracieho horáka od zvarku. Předmětný vynález rieši bezkontaktně riadenie vzdialenostizváracieho horáka oblúkového zvárania od zváraného materiálu týmže využívá změnu kapacity snímača pri zmene jeho vzdialenosti odzváraného materiálu.

Doteraz známe snímače polohy horáka oblúkového zváraniavyužívájú inú fyzikálnu alebo električku veličinu na riadeniepolohy horáka. Sú to snímače taktilné, indukčně, optoelektrické,televízna kamera a iné.

Taktilný snímač profilu povrchu je vlečený v držiaku tesnenad povrchom. Je to tenzometrický snímač v polomostíkovom alebomostíkovom zapojení, pričom deformácia snímača vyvolává změnuvýstupného napatia. Toto sa využívá na reguláciu polohy horáka.Indukčně snímače sú známe vo viacerých prevedeniach. Všetkyvyužívajú nasledovný princip, rozličný je iba sposob spracovaniadanej elektrickej změny pre riadenie.

Magnetické pole cievky, cez ktorú preteká elektrický prúd,može byť deformované prítomnosťou feromagnetického predmetu. Akprúd cez cievku je striedavý, pole možno ovplyvniť aj vodivýmipredmetmi, ktoré nie sú feromagnetické. V tomto případe deformá-cie magnetického póla nastáva pósobením indukovaných vířivýchprúdov v elektricky vodivom predmete. Akákolvek změna geometriemagnetického póla sa prejaví v zmene koeficientu samoindukciev případe jednej cievky, alebo v zmene koeficientu vzájomnej in-dukcie medzi dvomi cievkami. V literatúře sa možno stretnúť i s pokusmi snímania akustických prejavov oblúkového zváracieho procesu. Princípom je snímá-nie signálu z mikrofonu vedeným cez akustický analyzátor. v

Dalšie typy snímačov vychádzajú z představy aplikácie op- 2 233 131 tických snímačov. Je to dané vžitou představou člověka o jehovlastnom spósobe zmyslového vnímania, kde najviac kvalitnýchinformácií v interakcii s okolím je prenášané zrakom - obrazo-vou informáciou. Sú to následovně snímače : kamera s radomfotodiód, televízna kamera, optický poměrový snímač 'a iné.

Iné typy snímačov sa zakladajú na využití pneumatickéhojavu, sú to fluidné snímače vzdialenosti.

Uvedené typy snímačov nemajú všeobecnú použitelnost a akoukazuje doterajší vývoj, snímač univerzálny ani zatial nebudemožné skonštruovat. Preto je potřebné vyvíjať čo najširší sor-timent snímačov, aby bolo možné nimi pokryt čo najvačšiu škáluzváracích technologií.

Vyššie uvedené nevýhody do značnej miery odstraňuje zapo-jenie podlá vynálezu, podstata ktorého spočívá v tom, že ka-pacitný bezkontaktný snímač vzdialenosti je připojený na vstuposcilátora s premenným kmitočtom, ktorého výstup spolu s výstu-pora oscilátora s pevným kmitočtom je připojený na prvý děličkmitočtu, ktorého výstup spolu s výstuponř pomocného oscilátoraje připojený na druhý dělič kmitočtu, ktorého výstup je připo-jený na pohonnú jednotku zváracieho horáka. Výhodou kapacitného snímača je skutočnosť, že na jehofunkciu nevplýva magnetické pole oblúka, ktoré u mnohých typovsnímačov /napr. indukčných/ negativné posobí na ich funkciu.Dalšími výhodami je malý rozměr snímača a univerzálně použitiepre všetky typy oblúkového zvárania.

Pri kapacitnom snímači 1 ide o dva laděné obvody, z ktorýchjeden kmitočet je stály a je nastavitelný a kmitočet druhéhooscilátory sa mění v závislosti od změny kapacity. Túto kapacitupředstavuje ploška snímača 1, pohybujúca sa nad zvarkom a jejhodnota je závislá na zmene výšky od zvarku. Pracovný kmitočetoscilátora 4 s premenným kmitočtom a oscilátora 5 s pevným kmi-točtom bol volený v oblasti 20 - 100 kHz. Výstupy oscilátora 4 s premenlivým kmitočtom a oscilátora 5s pevným kmitočtom je připojený na prvý dělič kmitočtu 6, kto-rého vystup je rozdielom oboch kmitočtov, pričom obvody sú nasta-vené tak» aby tento rozdiel pohyboval sa v rozmedzí 2-5 kHz,takto získaný kmitočet je porovnávaný s výst.upom pomooného osci- - 3 - 233 1S1 látora 7 v druhom děliči kmitočtu 8, ktorého kmitočet je tiež2-5 kHz. Jeho výstup slúži na pohon pohonnej jednotky 9 zvá-racieho horáka 2 uchyteného v držiaku 3.

So zapojením kapaeitného bezkontaktného snímača 1 podl’avynálezu boli urobené skúsky pri zváraní s odtavujúcou sa elektro-dou, keď kapacitný snímač 1 bol umiestaený 35 mm od osi zvára-cieho horáka 2 před a vedla. Zváralo sa prádmi od 150 do 450 A.Výská kapaeitného snímača 1 od zvarku 2 až 15 mra podlá nastavenia.Plocha kapaeitného snímača 1 od 5x5 mm až po 25x25 mra. Stabilitadržania výšky 0,5 mm pri postupovej rýchlosti pohybu zváraciehohoráka 2 30 až 200 mm/min. Bezkontaktný snímač 1 překonával stú-panie a klesanie zvarku až do 45°. Technologické výsledky dosiah-nuté pri zváraní boli velmi dobré.

Zapojenie kapaeitného snímača podlá vynálezu je možné použitna riadenie chodu zváracieho horáka pri všetkých metodách oblú-kového zvárania a navárania, najma pri tvarovo zložitých zvaren-coch, pričom je možné vyhotovovat aj kútové zvary.

Claims (1)

1. 233 1S1 PREDMET VYNÁLEZU Zapojenie kapacitného bezkontaktného snímača vzdialenosti zvára-cieho horáka od zvarku, vyznačujáce sa tým, že kapacitný bezkon-taktný snímač /1/ vzdialenosti je připojený na vstup oscilátora/4/ s premenným kmitočtom, ktorého výstup spolu s výstupom osci-látora /5/ s pevným kmitočtom je připojený na prvý dělič kmitočtu/6/, ktorého výstup spolu s výstupom pomocného oscilátora /7/ jepřipojený na druhý dělič kmitočtu /8/, ktorého výstup je připo-jený na pohonná jednotku /9/ zváracieho horáka /2/. 1 výkres