CS260907B1

CS260907B1 - Dispersion transformer for sensor for welding electrode and torch lead

Info

Publication number: CS260907B1
Application number: CS85578A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Stolcpart
Original assignee: Vaclav Stolcpart
Priority date: 1985-01-28
Filing date: 1985-01-28
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS57885A1

Abstract

Rozptylový transformátorek je pro čidlo na vedení svářecího zařízení převýšením nebo vybráním pro svar nebo bočními stěnami koutového svaru. Čidlo je založeno na elektromagnetické indukci s porovnáváním proudu s napětím jednotlivých' sekundárních vinutí. Měření je umožněno tím, že transformátorek je opatřen čtyřmi bočními rameny s minimálně čtyřmi sekundárními vinutími nebo transformátorek se dvěma jádry mají za svůj magnetický bočník ocelové svařované díly. Převýšení nebo vybrání pro svar nebo boční plochy svařovaných ocelových dílů určují proudový a napětový rozdíl jednotlivých sekundárních vinutí, který je v souladu s vychýlením čidla.The scattering transformer is for the sensor on the welding equipment guide by the elevation or recess for the weld or the side walls of the fillet weld. The sensor is based on electromagnetic induction with a comparison of the current with the voltage of the individual secondary windings. The measurement is made possible by the transformer being provided with four side arms with at least four secondary windings or the transformer with two cores having steel welded parts as its magnetic shunt. The elevation or recess for the weld or the side surfaces of the welded steel parts determine the current and voltage difference of the individual secondary windings, which is in accordance with the deflection of the sensor.

Description

Vynález se týká transformátorku pro čidlo na vedení svářecí elektrody při obloukovém svařování nebo pro vedení hořáku při svaření plynem. Pro automatické vedení je vybrání pro svar nebo přečnívající části lemového svaru nebo stěny při koutovém svaru.The present invention relates to a transformer for a sensor for guiding a welding electrode for arc welding or for guiding a torch for gas welding. For automatic guidance there is a recess for the weld or protruding portions of the fillet weld or wall at the fillet weld.

Pro automatické svařování jsou používány hlavně stojanové roboty, ovládané mikroprocesorovou technikou, které však se hodí hlavně pro sériovou výrobu. Dosud jde o velmi drahé stroje, které navíc vyžadují zdlouhavou výpočetní techniku nebo předběžnou registraci funkčních pohybů, co obojí při kusové výrobě prakticky zdržuje výrobu. Například při stavbě různých konstrukcí, při svařování různých nádob pro kotle a podobné, zvláště z jejich vnitřní strany, dosud není vyráběn pohotový automat pro sváření, který stačí jednoduchým způsobem nebo automaticky navést na počátek svaru a celý jakýkoliv svar provede automat sám. U statických automatických svářeček jsou pro vedení svářecí elektrody používána mechanická doteková čidla s mikrospínači, která jsou patrně vhodná jen pro svar tvaru v.For automated welding are mainly used stand robots, controlled by microprocessor technology, but which are mainly suitable for mass production. So far, these are very expensive machines, which in addition require lengthy computer technology or pre-registration of functional movements, both of which virtually delay production in piece production. For example, in the construction of various constructions, in the welding of various vessels for boilers and the like, especially from the inside thereof, a ready-to-use automatic welding machine is not yet produced which can be simply or automatically guided to the beginning of the weld. For static automatic welding machines, mechanical touch sensors with microswitches are used to guide the welding electrode, which are probably only suitable for v-shaped welding.

Jsou vedena jen vybráním pro svar, a proto tento vodicí prostor musí být dokonale opracován, avšak stejně jakákoliv nečistota nebo část tavidla poruší nebo vyloučí jeho funkci vedení svářecí elektrody. Tento automat je nutné dokonale kontrolovat například průmyslovou kamerou, aby V důsledku různých nečistot nedocházelo k poškození svářených částí. Bezpečně pracující vodicí čidla prakticky nejsou, a proto je dosud nutné u kusové výroby používat hlavně poloautomatické a ruční sváření, které je málo produktivní, nepřesné a méně kvalitní.They are guided only by the recess for the weld and, therefore, this guide space must be perfectly machined, but equally any impurity or part of the flux will disrupt or prevent its function as a guide to the welding electrode. This machine must be perfectly monitored, for example with an industrial camera, to prevent damage to the welded parts due to various dirt. There are practically no safe working sensors and therefore it is still necessary to use semi-automatic and manual welding, which is not productive, inaccurate and of lower quality.

Zařízení podle vynálezu odstraňuje uvedené nevýhody kusového sváření, a to tím způsobem, že pro vedeni svářecí elektrody je rozptylový transformátorek, jehož primární vinutí je upravené pro velké vzduchové mezery a jeho magnetický bočník je tvořený svářenými ocelovými dílci.The device according to the invention overcomes the above-mentioned disadvantages of piece welding, in that in order to guide the welding electrode there is a leakage transformer whose primary winding is adapted for large air gaps and its magnetic shunt is formed by welded steel parts.

Jeho jádro nebo dvě jádra, spojené spojovací a nosnou částí má čtyři boční ramena a na každém bočním rameni je umístěno minimálně jedno sekundární vinutí.Its core or two cores connected by the connecting and supporting part has four side arms and at least one secondary winding is placed on each side arm.

Zařízení podle vynálezu pracuje bez programové přípravy a je jej možno okamžitě nasadit pro automatické sváření jakýchkoliv výrobků nebo konstrukcí. Mimo to místa pro svar není potřeba čistě opracovávat. Dále elektromagnetické obvody prakticky nejsou poruchové a poněvadž téměř nejdou ničím zastínit, nejsou citlivé na dosavadní největší zdroj poruch i větší části tavidla.The device according to the invention operates without program preparation and can be immediately used for automatic welding of any products or constructions. In addition, there is no need to clean the weld areas. Furthermore, the electromagnetic circuits are virtually non-fault and, since they are almost impossible to obscure, they are not sensitive to the largest source of faults so far and to the greater part of the flux.

Na schematických výkresech znázorňuje obr. 1 univerzální rozptylový transformátorek při pohledu souběžně s koutovým svarem a obr. 2 představuje tento transformátorek při pohledu se strany. Na obr. 3 je transformátorek opatřen pólovými nástavci a na obr. 4 při pohledu se strany. Obr. 5 znázorňuje transformátorek se dvěma jádry. Obr. 6 představuje transformátorek se dvěma jádry se společným primárním vinutím a obr. 7 zobrazuje transformátorek podle obr. 5 při pohledu se strany.In the schematic drawings, FIG. 1 shows the universal dispersion transformer when viewed parallel to the fillet weld, and FIG. 2 shows the transformer when viewed from the side. In Fig. 3 the transformers are provided with pole extensions and in Fig. 4 as viewed from the side. Giant. 5 shows two-core transformers. Giant. Fig. 6 shows two-core transformers with a common primary winding; and Fig. 7 shows the transformers of Fig. 5 as seen from the side.

Rozptylový transformátorek _5 má primární vinutí £ upraveno pro velmi velkou vzduchovou mezeru mezi jeho čtyřmi bočními rameny 2 a svařovanými ocelovými díly U funkčních vzorků je vzduchová mezera i větší než 20 mm. Tato boční ramena 2 transformátorku 2 jsou spojena šrouby s jádrem 2 primárního vinutí 2· Sekundární vinutí £ na bočních ramenech £ mohou být uspořádána po dvojicích. Na obr. 3 a 4 jsou tato dvě dvojice sekundárních vinutí £, 9 zobrazeny pro názornost vedle sebe a z nich oddělená vinutí 2 jsou elektricky propojena.The stray transformer 5 has a primary winding 6 adapted for a very large air gap between its four side arms 2 and the welded steel parts. For functional samples, the air gap is greater than 20 mm. These side arms 2 of the transformer 2 are connected by screws to the core 2 of the primary winding 2. The secondary windings 6 on the side arms 6 can be arranged in pairs. In Figures 3 and 4, the two pairs of secondary windings 6, 9 are shown side by side for illustration and the separate windings 2 separated therefrom are electrically connected.

Proud s napětím těchto oddělených sekundárních vinutí je porovnáván můstkovou metodou s nastavenou protihodnotou stabilizovaného proudu s napětím. Je tím kontrolována například šířka vybrání pro svar, kterou je určována pojezdová rychlost svářecího zařízení nebo svařovaných dílů pod svářecím zařízením. Proudy spodních sekundárních vinutí £ na této straně transformátorku 2 jsou porovnávány opět můstkovou metodou proti sobě a tím je určována přesná středovost vedené elektrody £, i když povrch například vybrání pro svar má poměrně nerovný povrch. Proud obou sekundárních vinutí £, umístěných na bočních ramenech 2 opačné strany transformátorku 5, je porovnáván s nastavenou protihodnotou stabilizovaného proudu 's napětím a je tím udržována konstantní vzdálenost svářecí elektrody 2 nad ocelovými svářenými díly Ί_. Svářecí zařízení je tak kontrlováno- ve dvou osách ovládání za řízení pojezdové rychlosti podle šířky vybrání pro svar nebo podle šířky převýšených ploch pro lemový svar.The voltage with these separate secondary windings is compared by a bridge method with the set value of the stabilized current with voltage. This controls, for example, the width of the recesses for the weld, which determines the traveling speed of the welding device or of the welded parts below the welding device. The currents of the lower secondary windings 6 on this side of the transformer 2 are again compared by the jumper method against each other, and thus the exact centrality of the lead electrode 6 is determined, although the surface of the weld recess, for example, has a relatively uneven surface. The current of the two secondary windings 6, located on the side arms 2 of the opposite side of the transformer 5, is compared with the set value of the stabilized current with voltage, thereby maintaining a constant distance of the welding electrode 2 above the steel welded parts 7. The welding device is thus controlled in two axes of operation under control of the traveling speed according to the width of the recess for the weld or the width of the elevated areas for the fillet weld.

Stejným způsobem je však možno ovládat svářecí zařízení ještě ve dvou osách. Tím přední část transformátorku _5 se svářecím zařízením je ovládána proti jeho zadní části výškově a bočně. Je pak možno svářet ocelové díly 1_ různých nepravidelných tvarů, přičemž svářecí zařízení je otáčeno a nakláněno podle různé polohy svaru.In the same way, the welding device can be operated in two axes. Thus, the front of the transformer 5 with the welding device is height and laterally operated against its rear. It is then possible to weld steel parts 7 of different irregular shapes, the welding device being rotated and tilted according to the different position of the weld.

Poněvadž funkční vzorky nejsou citlivé na blízkost oblouku svařování, je proto možno při velké vzduchové mezeře umístit svařovací elektrodu 8. přímo mezi bočními rameny 3.Since the functional samples are not sensitive to the proximity of the welding arc, it is therefore possible to place the welding electrode 8 directly between the side arms 3 in the case of a large air gap.

Podle obr. 1 je rozptylový transformátorek 2 znázorněn při koutovém svaru elektrodou 8.. Je použita tepelná clona £, která zároveň slouží pro udržení plynné atmosféry kysličníku uhličitého nebo argonu při svařování. Podle znázornění například levá strana transformátorku 2 se přiblíží o 0,1 mm ke svislému svařovanému dílu T_, čímž se jeho pravá strana vzdálí o stejnou vzdálenost od vodorovného svářeného dílu 2· To znamená, že jde o rozdílovou vzduchovou mezeru 0,2 mm, co se projeví zvýšeným proudem sekundárního vinutí 2 přiblíženého bočního ramene 2 ^a zároveň sníženým proudem vzdálenějšího bočního raniene 2* Proudy obou sekundárních vinutí £ jsou usměrněny a proti sobě porovnávány Wheatstoneovým můstkem.Referring to FIG. 1, the dispersion transformer 2 is shown in a fillet weld by an electrode 8. A heat shield 6 is used which also serves to maintain the gaseous atmosphere of carbon dioxide or argon during welding. As shown, for example, the left side of the transformer 2 approaches 0.1 mm to the vertical welded piece T, thereby spacing its right side equidistant from the horizontal welded piece 2. That is, a differential air gap of 0.2 mm, This results in an increased current of the secondary winding 2 of the approaching side arm 2 ^and at the same time a reduced current of the distal side wound 2.

Rozdílovým proudem je sepnut servomotorek pro oboustranný běh a je jím srovnána způsobená odchylka. Stejným způsobem je také porovnáván proud propojených sekundárních vinutí j4 na opačné straně transformátorku 2 ^s nastavenou protihodnotou stabilizovaného proudu s napětím.The differential current is used to switch the servomotor for two-sided running and compares the deviation caused by it. In the same way, the current of the connected secondary windings 14 on the opposite side of the transformer 2 is also compared ^{with the} set value of the stabilized current with voltage.

Pro lemový svar je univerzální transformátorek 2 opatřen čtyřmi pólovými nástavci 11, které jsou směrem k sobě a k ocelovému svářenému dílu skosené. Tento transformátorek 2 je znázorněn obr. 3 a 4 nad vybráním pro svar tvaru V pod tavidlem 12. ^v tomto případě jsou vnitřní pólové nástavce 11 jen na jedné straně rozptylového transformátorku 2 v blízkosti svářecí elektrody 2* Na protilehlé straně transformátorku 2 jsou obě boční ramena 2 opatřena vnějšími pólovými nástavci 10.For the fillet weld, the universal transformer 2 is provided with four pole extensions 11 which are bevelled towards each other and to the steel welded part. This transformer 2 is shown in FIGS. 3 and 4 above the recess for the V-weld under the flux 12. ^In this case, the inner pole pieces 11 are only on one side of the dispersion transformer 2 near the welding electrode 2. 2 provided with external pole extensions 10.

Na obr. 5, 6 a 7 je znázorněn transformátorek 2 ^se dvěma jádry 2' uložený na spojovací a nosné části 12· Jeho boční ramena 2 jsou umístěna příčně vybrání pro svar. Avšak podle obr. 5 a 7 je možno je k sobě uspořádat různými způsoby, přičemž je nutné zachovat souhlasnost pólu bočních ramen 3, která jsou ve své těsné blízkosti. Pro stejný svar tvaru V mohou spolu svírat například ostrý úhel. Pro lemový svar je potřeba je uspořádat vedle sebe s odkloněnou jejich hořejší částí. Jinak plní stejnou funkci pro ovládání svářecího zařízení jako univerzální transformátorek 2·In Fig. 5, 6 and 7 shows a transformer ^with two cores 2 2 'mounted on the connecting and supporting parts 12 · The side legs 2 are arranged transversely to the weld recesses. However, according to FIGS. 5 and 7, they can be arranged in a variety of ways, while keeping the pole of the side arms 3 in close proximity to each other. For example, they can form an acute angle with each other for the same V-shape weld. For a fillet weld, it is necessary to arrange them side by side with their upper part diverted. Otherwise, it performs the same function to control the welding equipment as the universal transformer 2 ·

Podle obr. 6 je transformátorek 2 ^se dvěma jádry 2 opatřen společným primárním vinutím 2· Oba znázorněné transformátorky 2 jsou opatřeny skosením konců ramen 3_· která jsou umístěna nad místem pro svar.According to FIG. 6 ^{, the} two-core transformers 2 are provided with a common primary winding 2. The two transformers 2 shown are provided with a bevel of the ends of the arms 3, which are located above the welding spot.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A dispersion transformer for a sensor for conducting a welding electrode and a torch, the primary winding of which is adapted for large air gaps and the magnetic shunt is formed of welded steel parts, characterized in that the core or two cores (2) connected by a connecting and support part 13), has four side arms (3) and at least one secondary winding (4) is disposed on each arm (3).

2. The dispersion trans-mixer according to claim 1, characterized in that the individual pairs of side arms (3) of the core (2) are provided with internal pole extensions (11) which are bevelled towards each other and to the steel parts (7).

Dispersion transformers according to Claims 1 and 2, characterized in that the pairs of side arms (3) are provided with external pole extensions (10).

Scattering transformers according to claim 1, characterized in that the two cores (2) are arranged side by side in a plane across the weld slope or the weld recess and the internal common electromagnetic poles (14) of the arms (3) are towards each other and towards each other. the steel parts (7) beveled or the cores (2) together form an acute angle or are arranged side by side parallel to the recess or cant for the weld and diverted from each other.