CZ286292A3 - Process of joining burned ceramic articles with metallic articles by heating and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu keramického svařování, při kterém se z výpusti na konci trysky vyhání směs částeček žáruvzdorného materiálu a paliva v proudu plynu proti povrchu výrobku, kde se částečky paliva spalují v reakčním pásmu k vyvíjení tepla pro změkčení nebo roztavení vyháněných částeček žáruvzdorného materiálu a tím vytvoření soudržné žáruvzdorné svařovací hmoty, při sledování vzdálenosti mezi výpustí trysky a reakčním pásmem.

Dosavadní stav techniky

Způsoby keramického svařování se v podstatě používají pro opravy zničených nebo poškozených žáruvzdorných vyzdívek pecí rozličných typů·

Ve způsobu keramického svařování komerčně používaném se proti žáruvzdornému povrchu, který má být opraven, žene v proudu nosného plynu, který zcela nebo hlavně sestává z kyslíku, keramická svařovací prachová směs, která obsahuje zrna žáruvzdorného materiálu a částečky paliva. Žáruvzdorný povrch se nejlépe opravuje když má v podstatě svou pracovní teplotu, která může být v rozsahu od 800° do 1300°C nebo i vyšší· To má výhodu, že není třeba vyčkávat ochlazení a opětné ohřátí žáruvzdorné vyzdívky, která má být opravena, takže se sníží doba výpadku pece na minimum a vyloučí se mnohé problémy způsobené tepelným namáháním žáruvzdorného materiálu způsobené takovým ochlazením a opětným ohřátím, a také se zvýší účinnost reakcí keramického svařování, takže částečky paliva hoří v reakčním pásmu proti povrchu výrobku a vytvářejí zde jeden nebo několik žáruvzdorných oxidů při vyvíjení dostatečného tepla pro změknutí nebo roztavení alespoň povrchu vyháněných žáruvzdorných částeček, takže v opravovaném místě může být nanesena navařená hmota vysoké jakosti když zde přejíždí tryska. Fopisy způsobů keramického svařování jsou uvedeny v britských patentových spisech GB 1330894 a GB 2110200-A.

Eylo zjištěno, že pracovní vzdálenost, to je vzdálenost mezi reakčním pásmem a povrchem výrobku a výpustí trysky, ze které se vyhání keramický svařovací prach je významná z mnoha důvodů. Je-li tato pracovní vzdálenost příliš malá, je zde nebezpečí, že vrchol trysky může vniknout do reakčního pásma, takže žáruvzdorný materiál se ukládá na konci trysky a může i ucpat její výpust. Může být i nebezpečí, že se reakce přenese do vnitřku trysky, ačkoliv tato možnost může být do značné míry vyloučena tím, že se zajistí, aby rychlost nosného plynu vystupujícího z trysky byla vyšší než rychlost postupu reakce. Je zde také možnost přehřátí trysky následkem její těsné blízkosti k reakčnímu pásmu a také možnost styku s povrchem výrobku opět vedoucí k ucpání výpusti trysky. Když je naproti tomu pracovní vzdálenost příliš velká, proud keramického svařovacího prachu bude mít možnost se rozptýlit, takže reakce nebude dostatečně zkoncentrovaná, což v

bude mít za následek ztrátu účinnosti, zvýšené uvolňování materiálu z povrchu výrobku, svár nižší jakosti a případně nebezpečí selhání reakce.

Optimální vzdálenost mezi výpustí trysky a povrchem výrobku bude záviset na různých činitelích. Tak například při svařování, při kterém se keramický svařovací prach vypouští ve množství od 60 do 120 kg/hod z výpusti trysky o průměru otvoru od 12 do 13 mm byla zjištěna optimální vzdálenost od 5 do 10 cm. Tato optimální vzdálenost je zřídka větší než 15 cm.

Vlivem vysokých teplot typicky vyvíjených u místa opravy povrch výrobku a jiné části vyzdívky pece mají sklon k silnému vyzařování v oblasti viditelného spektra a také reakční pásmo je vysoce zářivé. To ztěžuje přímé pozorování výpusti trysky a tato obtíž se zvětšuje s rostoucí délkou trysky. Jsou známé i trysky o délce 10 m a je i známé, že se provádí svařovací operace v místě, které operátor přímo nevidí.

Ij kolem předloženého vynálezu tudíž je vytvořit způsob keramického svařování a zařízení k jeho provádění, umožňující, aby operátor mohl mnohem snadněji řídit vzdálenost mezi výpustí trysky pro keramické svařování a místem opravy.

Podstata vynálezu

Vynález řeší úkol tím, že vytváří způsob keramického svařování, při kterém se z výpusti na konci trysky vyhání směs částeček žáruvzdorného materiálu a paliva v proudu plynu proti povrchu výrobku, kde se částečky paliva spalují v reákčním pásmu k vy víjení tepla pro změkčení nebo roztavení vyháněných žáruvzdorných částeček a tím vytvoření soudržné žáruvzdorné svařovací hmoty, při sledování vzdálenosti mezi výpustí trysky a reákčním pásmem, jehož podstata spočívá v tom, že reakční pásmo a alespoň část

-)mezery mezi reakčním pásmem a výpustí trysky se sleduje kamerou a vytváří se elektronický signál k udávání pracovní vzdálenosti mezi výpustí trysky a reakčním pásmem.

Vynález déle vytváří zařízení k provádění výše definovaného způsobu keramického svařování vyháněním směsi částeček žáruvzdorného materiálu a paliva z výpusti na konci trysky v proudu plynu proti povrchu výrobku, kde se částečky paliva spalují v reakčním pásmu k vyvíjení tepla pro změkčení nebo roztavení vyháněných žáruvzdorných částeček a tím vytvoření soudržné žáruvzdorné svařovací hmoty, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje prostředek pro sledování pracovní vzdálenosti mezi výpustí trysky a reakčním pásmem obsahující kameru pro sledování reakčního pásma a alespoň části mezery mezi reakčním pásmem a výpustí trysky a prostředek pro vyvíjení elektronického signálu udávajícího pracovní vzdálenost.

Je zřejmé, že použitím způsobu a zařízení podle předloženého vynálezu může pracovník provádějící keramické svařování využít vyvíjený elektronický signál tak, že může snadněji řídit vzdálenost mezi výpustí trysky pro keramické svařování a reakčním pásmem u místa opravy a tak může lépe zajistit plynulé dosažení optimálních podmínek svařování. Je překvapující, že je možné získat řídicí signál oznamující pracovní vzdálenost použitím kamery ve velmi horkém a vyzařujícím prostředí pece při její provozní teplotě.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu se reakční pásmo a alespoň část mezery mezi reakčním pásmem a výpustí trysky sleduje použitím kamery CCD s vazbou nábojem. Taková kamera může být vytvořena s velmi malými rozměry, takže se s ní snadno zachází a její působení je výhodné pro vytváření zmíněného elektronického signálu oznamujícího pracovní vzdálenost. Mnohé kamery CCD běžně dostupné mají přídavnou výhodu, že jsou zvláště citlivé na světlo vlnových délek vysílaných z reakčního pásma keramického svařování.

Řídicí signál může být využit přímo pro samočinné udržování správné pracovní vzdálenosti. Tryska může být například uložena na saních, takže je pohyblivá vzhledem ke třem navzájem kolmým osám třemi motory při řízení počítačem, do kterého se vede zmíněný řídicí signál.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu

-4se pro rozlišení mezi pracovními podmínkami, při kterých (a) skutečná pracovní vzdálenost je v rozsahu přípustných hodnot předem určené pracovní vzdálenosti a (b) skutečná pracovní vzdálenost je mimo tento rozsah, vyvíjí akustický a/nebo optický signál. Pracovník provádějící svařování může tak snadněji řídit polohu výpusti trysky v závislosti na práci než při ručním řízení a může snadněji sledovat samočinný proces svařování.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je kamera nezávisle pohyblivá vzhledem ke trysce a je použita současně ke sledování poloh výpustě trysky a reakčního pásma. Takové provedení vynálezu může být uvedeno do praxe s použitím trysek známého typu pro keramické svařování. Vhodné umístění kamery umožní sledování pracovní vzdálenosti mezi vypouštšcím konv cem trysky a reakčním pásmem. Protože výpust trysky je také sledována, může být velikost obrazu vypouštěcího konce trysky v ohniskové rovině kamery použit k oznamování vzdálenosti mezi kamerou a koncem trysky a to umožňuje provést výpočet vzdálenosti me zi koncem trysky a reakčním pásmem. Je výhodné, když se takovýto výpočet provádí samočinně a je tedy výhodné, když se vyvíjí signál úměrný velikosti obrazu vypouštěcího konce trysky zjištované kamerou a když se tento signál použije jako činitel měřítka pro obraz pracovní mezery mezi reakčním pásmem a výpustí trysky.

Kalibrace zařízení podle vynálezu se značně zjednoduší, když je kamera uložena v pevné poloze a orientaci na trysce a toto uspořádání je výhodné.

U zařízení podle předloženého vynálezu pro keramické svařování obsahujícího trysku mající na jednom konci výpust pro vyhánění keramické prachové svařovací směsi je výhodné, když tryska obsahuje pevně uspořádanou elektronickou kameru namířenou na drá hu, po které má být prachová svařovací směs vyháněna.

Taková tryska nemusí mít zvláště složitou konstrukci a provádění způsobu podle předloženého vynálezu je také zjednodušeno když je zajištěno, že kamera bude vždy namířena ve správném směru. Zorné pole kamery v takovém provedení vynálezu má, avšak nemusí, obsahovat vypouštěcí konec trysky, protože poloha tohoto vypouštěcího konce ve vztahu k zornému poli bude známá. Kalibrace se také značně zjednoduší a může být snadno provedena za vněj· ších podmínek okolí jakékoli pece přiřazením měřítka se stupnicí k vypouštěcímu konci trysky soumístně s vypouštěcí dráhou.

pro prachovou směs a zobrazením tohoto měřítka prostřednictvím kamery. Takové měřítko se stupnicí může být vhodně vytvořeno ve formě světelného pásu, který je obklopen maskou opatřenou otvory v pravidelných vzdálenostech, například 1 cm, takže kamera může zaznamenat rozmístěné světelné skvrny.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu pro ochranu kamery proti přehřátí za provozu je kamera držena v pouzdru uspořádaném a uzpůsobeném pro oběh chladivá. Mnohá provedení komerčně používaných trysek pro keramické svařování již obsahují vodní plást, jehož základním úkolem je chránit trysku proti přehřátí, zejména u jejího vypouštěcího konce a takový vodní plášt může být snadno uzpůsoben pro uložení kamery.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je zařízení podle vynálezu opatřeno filtrem pro stínění kamery proti infračervenému záření. Kamery, které jsou v současnosti dostupné na trhu, nejsou ponejvíce určeny pro přeměnu infračerveného záření na elektrické signály, takže opatření takového filtru bude dále chránit kameru proti přehřátí bez jakéhokoli narušení působení kamery. Takový filtr může být například tvořen tenkým zlatým filmem, který je alespoň částečně propustný pro viditelné záření avšak odráží velmi velký podíl záření v infračervené části spektra.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je filtr vytvořen a uzpůsoben pro stínění kamery proti záření o vlnové délce větší než 900 nm, nebot bylo zjištěno, že spektrální zářivost typického reakčního pásma při keramickém svařování má maximum při vlnové délce pod 850 nm. Tudíž pro zajištění maximální ochrany proti infračervenému záření pro kameru při minimální odezvě na toto záření je výhodné, když zmíněný filtr je vytvořen a uzpůsoben pro stínění kamery proti záření o vlnové délce větší než 900 nm.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je zařízení podle vynálezu ooatřeno filtrem pro stínění kamery proti záření o vlnové délce kratší než 600 nm. Takové záření o kratší vlnové délce může být stíněno červeným filtrem a to má výhodu značného omezení záznamu světla kamerou, které není vyzařováno reakčním pásmem. Také to omezí třpyt, který umožňuje přesnější sledování reakčního pásma. Ve specifickém praktickém provedení vynálezu obsahujícím obě tato opatření je kamera opatřena filtry,

-6které v podstatě stíní záření mající vlnové délky kratší než 630 nebo 650 nm a vlnové délky delší než 850 nm, takže nejvíce zářivé energie dopadající na kameru má vlnovou délku spadající do zmíněného pásma.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je zařízení podle vynálezu opatřeno filtrem pro stínění kamery proti záření o vlnové délce kratší než 670 nm. Když tryska přejíždí povrch opravované plochy, je zde zřejmě určitý přírůstek této plo chy, ze kterého reakční pásmo právě vystoupilo. Následkem intenzivního tepla v reakčním pásmu byl tento přírůstek plochy silně zahřát a může pokračovat v zářivém žehu když reakční pásmo postoupilo do sousední části opravované plochy. Tento zbytkový žeh může být omezen nebo dokonce vyloučen použitím filtru pro vlnové délky pod 670 nm pro omezení nebo potlačení jakéhokoli porušení reakčního pásma zaznamenaného kamerou.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je zařízení podle vynálezu opatřeno prostředkem pro dodávání proudu plynu pro ofukování kamery. Je třeba uvést, že ovzduší uvnitř pece, která se opravuje, je pravděpodobně značně znečištěno prachem a výpary včetně prachu a výparů vyvíjených samotným procesem keramického svařování a výše uvedené opatření podle vynálezu napomáhá udržet kameru nezasaženou prachem a výpary, které by ji mohly učinit neschopnou snímání obrazu. Teplota takového proudu plynu je přednostně taková, že má i chladicí účinek pro kameru.

Umístění kamery na trysce není kritické za předpokladu, že zorné pole kamery obsahuje požadovanou délku dráhy vypouštění prachu. Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je kamera upevněna na trysce ve vzdálenosti od 30 do 100 cm od výpusti trysky. Ve spojení s přístrojem s vazbou nábojem velikosti 12,7 mm dává čočka objektivu velikosti 15 mm zorné pole 24°. Je-li přístroj umístěn ve vzdálenosti 70 cm od konce trysky, může být pozorována délka 30 cm dráhy vypouštění prachu.

Pro vyvíjení signálu oznamujícího skutečnou pracovní vzdálenost v kterémkoli okamžiku mohou být signály odpovídající obrazu zaznamenanému kamerou zavedeny do analyzátoru pro určení polohy reakčního pásma. Tato poloha se uvažuje jako ona oblast stínítka kamery, kde intenzita osvětlení přesahuje předem určenou prahovou hodnotu. ^ndl*³ ^odb^^n⁴ kalibrace, kterou se skutečná rozmístění dvou bodů koreluje s rozmístěním obrazů těchto

-Hbodů a poloha konce trysky ve vztahu k obrazu, je jednoduché odvodit signál, který oznamuje pracovní polohu.

Signály vyvíjené kamerou mohou být zapamatovány jako elektronický obraz a využity rozličnými způsoby. Tento obraz nemusí být ve skutečnosti zobrazován. Může být například použit k řízení svařovacího robota. Alternativně nebo přídavně může být signál oznamující skutečnou pracovní vzdálenost po vhodné kalibraci elektronicky- porovnán se signálem odpovídajícím jmenovité optimální pracovní vzdálenosti a nějaký rozdíl může být použit k vyvíjení akustického signálu. Uspořádání by mohlo být například takové, že když se výpust trysky přiblíží příliš blízko k výrobku, vyvine se signál vysokého kmitočtu rostoucí intenzity a když vzdálenost mezi výpustí trysky a výrobkem klesá, vyvine se signál nízkého kmitočtu rostoucí intenzity. Úkolem pracovníka provádějícího svařování by potom bylo udržovat vyvíjené akustické signály na co možno nejnižší intenzitě.

Nicméně je výhodné, když signály vyvíjené kamerou se využijí k vytváření obrazu na obrazovce televizního přijímače. Použití v

obrazovky pro zobrazení obrazu scény zaznamenané kamerou umožňuje pracovníkovi provádějícímu svařování získat požadovanou informaci mnohem snadněji. Není nutné, aby tento obraz byl úplný dvourozměrný obraz pracovní scény. Protože vše co chce pracovník znát je způsob, kterým se mění lineární měření, může být na trysce uložena lineární kamera CCD, což má za následek úsporu nákladů. Taková lineární kamera může být také využita k vyvíjení akustického signálu uvedeného výše.

Je však výhodné, když je taková kamera schopná vytvářet úplný dvourozměrný obraz. Když je tento obraz ukázán na obrazovce, dává mnohem přirozenější obraz pracovníkovi provádějícímu svařování a může také zajistit větší přesnost ve sledování vzdálenosti mezi výrobkem a výpustí trysky, jak bude dále v tomto popisu vysvětleno.

Je výhodné, když se použije obrazovka pro zobrazení obrazu reakčního pásma současně s měřítkem se stupnicí. Zajištění prostředku pro zapamatování měřítka se stupnicí a zobrazení tohoto měřítka na obrazovce značně usnadní úkol pracovníka provádějícího svařování, protože on může přímo vidět jak daleko je výpust trysky od výrobku a provést nutná opravná opatření.

Vynález bude dále vysvětlen na příkladu provedení.

-3Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.l znázorňuje celkový pohled na trysku pro keramické svařování podle vynálezu, jejíž vypouštěcí konec je namířen proti stěně, která má být opravována, přičemž koncová část trysky je znázorněna v řezu pro zvýšení jasnosti, obr.2 je příčný řez dříkem trysky podle čáry A-B v obr.l, obr.3 znázorňuje stupeň kalibrace sledovacího v

zařízení spojeného s tryskou podle obr.l a obr.4 znázorňuje stínítko obrazovky jak by se mohlo jevit během provádění procesu keramického svařování podle předloženého vynálezu.

Příklad provedeni vynálezu

Tryska 10 zařízeni pro keramické svařování podle vynálezu má pracovní konec 11 opatřený výpustí 12 pro vyhánění proudu nosného plynu bohatého na kyslík, který unáší prachovou směs pro keramické svařování.

Složení vyháněného proudu může záviset na vlastnostech povrchu, který má být opravován. Tak například pro opravu žáruvzdorné vyzdívky z oxidu křemičitého může nosný plyn být suchý kyslík komerční jakosti a prach pro keramické svařování může sestávat z 87 % hmotnostních Částeček oxidu křemičitého o velikosti od 100/Um do 2 mm jako žáruvzdorné složky a ze 12 % hmotnostních křemíku a 1 % hmotnostního hliníku jako složek paliva, obou o velikosti částeček asi 50y-um.

Keramický svařovací prach se přivádí do výpusti 12 trysky 10 vnitřní trubkou 12, která je obklopena střední trubkou 14 a vnější trubkou 15, které jsou spojeny u výpusti 12 na jejím pracovním konci 11. Střední trubka 14 trysky 10 je opatřena vstupem 16a pro přívod chladivá, například vody, a vnější trubka 15 má výstup 16b pro toto chladivo. Tryska 10 je opatřena vodním pláštěm pro zamezení přehřátí.

Ve vzdálenosti několika desítek cm, například od 30 do 100 cm od výpusti 12. trysky 10 je umístěna CCD-kamera 17 obklopená krátkým nástavcem 18 vodního pláště. Jak je znázorněno, zorné pole 19 kamery 17 obsahuje pracovní konec 11 trysky 10 a také poškozenou oblast 20 žáruvzdorné stěny 21, která má být opravena.

Proti místu opravy v žáruvzdorné stěně 21 má být vytvořeno reakční pásmo 22, jak je označeno. Signály z kamery 17 se vedou kabelem 23 uloženým ve přívodním potrubí 2,4 vzduchu, které je uloženo ve střední trubce 14 vodního pláště. Vztahová značka 24

-9je použita pro přívodní potrubí 24 vzduchu v obr.l a pro trubku v obr.2 jako takovou. Přívodní potrubí 24 vzduchu vstupuje do nástavce 18 vodního pláště a jeho konec je uspořádán tak, že přes kameru 17 je foukán plynulý proud chladicího vzduchu pro její ochranu před prachem a kondenzáty výparů k zajištění jakosti obrazu a k napomáhání chlazení kamery 17. Kamera 12. je opatřena silným červeným filtrem a odrazivým filtrem, například ze zlata, pro stínění infračerveného záření, takže záření mimo pásmo vlnových délek od 630 nebo 650 do 850 nm, přednostně od 670 do 850 nm, nemůže zasáhnout kameru 17.

Vhodná CCD-kamera 12 je na trhu dostupná kamera pod značkou EIMO Color Camera System 1/2” CCD snímač obrazu, účinné pixely: 579(H)x583(V): snímací plocha obrazu 6,5x4,85 mm; vnější průměr

17,5 mm, délka kolem 5 cm.Alternativně může být použita barevná CCD kamera například WV-CDIE” společnosti Panasonic nebo IK-SJ36PK společnosti Toshiba.

Takové zařízení může být kalibrováno velmi snadno, jak je znázorněno v obr.3. Měřítko 25 se stupnicí je uloženo a zachyceno u vypouštěcího konce trysky 10 a je zaznamenáno kamerou 1?. To může být provedeno operátorem mimo pec v podmínkách okolí na pracovním stanovišti. S ohledem na spíše silnější filtraci, kterou je přednostně kamera 17 opatřena, je vhodné vytvořit měřítko 25 jako masku pro světelný pás, kterážto maska obsahuje pravidelně rozmístěné otvory 1 až 7, jejichž rozteč může být například rovna 1 cm. Kamera 17 potom zaznamená řadu světelných skvrn, která může být během provádění opravy keramickým svařováním zobrazena na stínítku obrazovky. Tím se vytvoří řada bodů dat na nábojem vázaném zařízení kamery 17 souhlasící se známými skutečnými s vzdálenostmi od výpusti 12 trysky 10, a umožňuje to vytvoření korelace mezi každým pixelem obrazu kamery 17 a skutečnou vzdáleností od výpusti 12 trysky 10.

Takové stínítko obrazovky 26 je znázorněno v obr.4. Na takovém stínítku je výpust 12 trysky 10 zobrazena jako tmavá silueta a reakční pásmo 22- keramického svařování, které je od výpusti 12 trysky 10 vzdáleno o danou pracovní vzdálenost, je znázorněno jako jasná zářící plocha. Kalibrační skvrny označené 0 až 8 mohou být zobrazeny na stínítku bílé nebo černé. Zbytek plochy stínítka bude při monochromatické obrazovce středně šedý.

Je zřejmé, že reakční pásmo 22 je zobrazeno jako kruhová

-10plocha s lalokem vyčnívajícím na jedné straně. Vlivem intenzivního tepla vyvíjeného při operaci keramického svařování je plocha stěny, která má být opravena, také zahřívána, a když tryska 10 přejíždí přes opravované místo, přírůstek plochy, která byla vystavena přímým účinkům reakčního pásma 22 může být dále ve žhavém stavu, takže vyzařuje energii dostatečnou k zaznamenání na sledovacím zařízení. Vznik takového laloku může být^a přednostně se omezuje použitím filtru, který stíní záření o vlnové délce kratší než 670 nm.

Při sledování vzdálenosti mezi reakčním pásmem 22 u pracovní plochy a pracovním koncem 11 trysky 10 jsou možné různé přístupy v závislosti na požadovaném stupni přesnosti.

Tak například, sledujeme-li obr.4, mohou být snadno ustaveny prahové hodnoty jasu pro oznámení začátku reakčního pásma 22 na pravé straně tohoto pásma, jak je znázorněno v obr.4. Podle obr.4 byla pracovní vzdálenost rovná 7 jednotkám. Může se však stát, že reakční pásmo 22 bude v závislosti na čase měnit velikost v závislosti na provozních podmínkách a to, co se žádá, je vzdálenost od středu reakčního pásma 22. Tato může být aproximována také stanovením prahové hodnoty jasu na konci reakčního pásma 22 na levé straně obr.4 pro získání středního výsledku: taková pracovní vzdálenost by byla asi 8,5 jednotek. Některý z těchto způ-. sobů může být také použit když použitá CCD-kamera 17 je lineární kamera spíše než kamera dávající úplný dvourozměrný obraz díla, znázorněný na stínítku obrazovky v obr.4.

Na vyšší přístupové úrovni mohou být signály z CCD-kamery 17> sledovány, aby daly údaj o místu, kde obraz reakčního pásma podle obr.4 má největší výšku. To dá mnohem přesnější údaj o středu reakčního pásma 22, který je v pracovní vzdálenosti rovné 3 jednotkám v obr.4„ Tento přístup vyžaduje použití kamery pro dvourozměrný obraz.

Příliš velký význam nemá skutečnost, že různé číselné výsledky jsou dány pro jednu a tutéž pracovní mezeru těmito odlišnými metodami. Za předpokladu, že reakční pásmo 22 zobrazené v obr.4 je v optimální pracovní vzdálenosti od pracovního konce trysky 10, bylo by možné jednoduše říci, že optimální vzdálenost by mohla být 7, 8,5 nebo 8 jednotek vzdálenosti a pracovní tolerance by byly založeny na vhodné optimální hodnotě pracovní vzdálenosti.

-11Pracuje-li se s lineární nebo s dvourozměrnou kamerou 17, není nutné zobrazovat viditelný obraz, ačkoliv je to velmi výhodné. Tytéž signály, které by se použily pro řízení stínítka obrazovky, by mohly být zavedeny do procesoru, který by dal údaj o vzdálenosti mezi reakčním pásmem 22 a pracovním koncem trysky 10. Výstup procesoru by mohl být užit pro řízení číselného nebo analogového displeje dávajícího údaj o pracovní vzdálenosti v každém čase. Alternativně či přídavně by takový procesor mohl být použit pro řízení generátoru akustického signálu. Uspořádáni by například mohlo být takové, že když by pracovní vzdálenost byla uvnitř malé tolerance optima pracovní vzdálenosti, která byla nastavena, nebyl by vysílán žádný akustický signál. Generátor signálu by mohl být vytvořen, aby dával akustický signál rostoucího kmitočtu a hlasitosti při vzrůstu pracovní vzdálenosti mimo pásmo tolerancí. Též je možno dávat signály kamery 17 počítači uspořádanému pro řízení svařovacího robota.

Je třeba uvést, že kterékoli z uspořádání popsaných v předchozím odstavci by mohlo být také použito ve spojení s obrazovkou jak bylo vysvětleno s odkazem na obr.4, a zejména že číselné oznámení pracovní vzdálenosti v libovolném čase by mohlo být provedeno na stínítku obrazovky.

S odkazem na obr.4 budiž dále uvedeno, že není podstatné zobrazovat nebo sledovat celý rozsah pracovní mezery a pracovního konce použité trysky 10. Když je kamera 17 umístěna na pevném místě a s pevnou orientací vzhledem k výpusti 12 trysky 10, potom je jmenovitá poloha této výpusti 12 známá, at je -zobrazována či nikoli. Je-li známo, že správná pracovní vzdálenost není nikdy menší než například 2 jednotky, není třeba zobrazovat trysku 10 nebo zmíněné dvě jednotky pracovní vzdálenosti. Nicméně je třeba uvést, že užitečná informace o podmínkách v bezprostřední blízkosti výpusti 12. trysky 10 může být odvozena když je sledován celý rozsah pracovní vzdálenosti i výpust 12.

Je třeba uvést, že pro provádění způsobu podle vynálezu není podstatné, aby CCD-kamera 17 byla připevněna ke trysce 10. Ona může být oddělenou částí zařízení a přece dávat užitečné výsledky. To lze provést následujícím způsobem. CCD-kamera 17 je ovládána tak, že zobrazuje pracovní vzdálenost zahrnující pracovní konec trysky 10 a reakční pásmo 22, jak je znázorněno v obr.4. Jako dříve, CCD-kamera 17 bude zobrazovat konec trysky 10 jako

12tmavou siluetu a reakční pásmo 22 jako jasnou plochu. Skutečné oddělení reakčního pásma 22. a pracovního konce trysky 10 zaznamenané v ohniskové rovině kamery 17 může být odvozeno v proceso ru napájeném signály z kamery 17. Také může být odvozena skuteč ná poloha pracovního konce trysky 1C. Protože pracovní konec trysky 10 má známý průměr, není obtížné, aby procesor převedl skutečné oddělení reakčního pásma 22 a výstupního konce trysky 10 na aproximativní lineární měření pracovní vzdálenosti. Plynulé přestavování pracovní vzdálenosti by se mohlo provádět během svařovací operace, aby se vzaly v počet změny vzájemných po loh svařovací trysky 10_ a kamery 17. Jako v předešlém případě, syntetizované měřítko a/nebo číselný údaj pracovní vzdálenosti mohou být zavedeny na stínítko obrazovky podle obrazu snímaného kamerou 17 a/nebo mohou být vyvíjeny jiné viditelné nebo akustické signály pro údaj o skutečné pracovní poloze vzhledem k op timální pracovní poloze.

. «7 -j

Claims (21)

1. PATENTOVÉ

   1. Způsob keramického svařování, při kterém s'e'z výpusti' nakonci trysky vyhání směs částeček žáruvzdorného materiálu a paliva v proudu plynu proti povrchu výrobku, kde se částečky paliva spalují v reakčním pásmu k vyvíjení tepla pro změkčení nebo roztavení vyháněných žáruvzdorných částeček a tím vytvoření soudržné žáruvzdorné svařovací hmoty, při sledování vzdálenosti mezi výpustí trysky a reakčním pásmem, vyznačující se tím, že reakční pásmo a alespoň část mezery mezi reakčním pásmem a výpustí trysky se sleduje kamerou a vytváří se elektronický signál k udávání pracovní vzdálenosti mezi výpustí trysky a reakčním pásmem.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že reakční pásmo a alespoň část mezery mezi reakčním pásmem a výpustí trysky se sleduje použitím kamery CCD s vazbou nábojem.
3. 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pro rozlišení mezi pracovními podmínkami, při kterých (a) skutečná pracovní vzdálenost je v rozsahu přípustných hodnot předem určené pracovní vzdálenosti a (b) skutečná pracovní vzdálenost je mimo tento rozsah, se vyvíjí akustický a/nebo optický signál·
4. 4. Způsob podle kteréhokoli z bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že kamera je nezávisle pohyblivá vzhledem ke trysce a je použita současně ke sledování poloh výpustě trysky a reakčního pásma.
5. 5. Způsob podle bodu 4, vyznačující se tím, že se vyvíjí signál úměrný velikosti obrazu výstupního konce trysky sledovaného kamerou CCD a tento signál se využívá jako činitel měřítka pro obraz mezery mezi reakčním pásmem a výpustí trysky.
6. 6. Způsob podle kteréhokoli z bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že kamera je na trysce umístěna v pevné poloze a pevném směru.
7. 7. Způsob podle kteréhokoli z bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že signál vyvíjený kamerou je využit pro vytváření obrazu na obrazovce.
8. 8. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že obrazovka je využita pro zobrazení obrazu reakčního pásma superponovaného na stupnici měřítka.
9. 9. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 až 8 keramického svařování vyháněním směsi částeček žáruvzdorného materiálu a paliva z výpusti na konci trysky v proudu plynu proti povrchu výrobku, kde se částečky paliva spalují v reakčním pásmu k vyvíjení tepla pro změkčení nebo roztavení vyháněných žáruvzdorných

   -14částeček a tím vytvoření soudržné žáruvzdorné svařovací hmoty, vyznačující se tím, že obsahuje prostředek pro sledování pracovní vzdálenosti mezi výpustí trysky a reakčním pásmem obsahující kameru (17) pro sledování reakčního pásma a alespoň části mezery mezi reakčním pásmem a výpustí (12) trysky (10), a prostředek pro vyvíjení elektronického signálu udávajícího pracovní vzdálenost.
10. 10. Zařízení pro keramické svařování obsahující trysku mající na jednom konci výpust pro vyhánění keramické prachové svařovací směsi, vyznačující se tím, že tryska (10) obsahuje pevně uspořádanou elektronickou kameru (17) namířenou na dráhu, po které má být prachová svařovací směs vyháněna.
11. 11. Zařízení podle bodu 9 nebo 10, vyznačující se tím, že kamera (17) je kamera CCD s vazbou nábojem.
12. 12. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 9 až 11, vyznačující se tím, že dále obsahuje prostředek pro vyvíjení akustického a/nebo optického signálu pro rozlišení mezi pracovními podmínkami, při kterých (a) skutečná pracovní vzdálenost je v rozsahu přípustných hodnot předem určené pracovní vzdálenosti a (b) skutečná pracovní vzdálenost je mimo tento rozsah.
13. 13. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 9 až 12, vyznačující se tím, že kamera (17) je držena v pouzdru uspořádaném a uzpůsobeném pro oběh chladivá.
14. 14. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 9 až 13, vyznačující se tím, že je opatřeno filtrem pro stínění kamery (17) proti infračervenému záření.
15. 15. Zařízení podle bodu 14, vyznačující se tím, že filtr je vytvořen a uzpůsoben pro stínění kamery (17) proti záření o vlnové délce delší než 900 nm.
16. 16. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 9 až 15, vyznačující se tím, že je opatřeno filtrem pro stínění kamery (17) proti záření o vlnové délce kratší než 600 nm.
17. 17. Zařízení podle bodu 16, vyznačující se tím, že je opatřeno filtrem pro stínění kamery (17) proti záření o vlnové délce kratší než 670 nm.
18. 18. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 9 až 17, vyznačující se tím, že je opatřeno prostředkem pro dodávání proudu plynu pro ofukování kamery (17).
19. 19. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 9 až 18, vyznačující se

    -15tím, že kamera (17) je upevněna na trysce (10) ve vzdálenosti od 30 do 100 cm od výpusti (12) trysky (10).
20. 20. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 9 až 19, vyznačující se tím, že obsahuje obrazovku (26) pro zobrazování scény snímané kamerou (17).
21. 21. Zařízení podle bodu 20, vyznačující se tím, že obsahuje pro středek pro uložení měřítka se stupnicí a pro zobrazení měřítka na obrazovce (26).