JPS583044Y2 - Ichikenshiyutsusouchi - Google Patents

Ichikenshiyutsusouchi

Info

Publication number
JPS583044Y2
JPS583044Y2 JP1975114059U JP11405975U JPS583044Y2 JP S583044 Y2 JPS583044 Y2 JP S583044Y2 JP 1975114059 U JP1975114059 U JP 1975114059U JP 11405975 U JP11405975 U JP 11405975U JP S583044 Y2 JPS583044 Y2 JP S583044Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
detected
oscillation coil
oscillation
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP1975114059U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5227265U (en
Inventor
一平 森
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP1975114059U priority Critical patent/JPS583044Y2/en
Publication of JPS5227265U publication Critical patent/JPS5227265U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPS583044Y2 publication Critical patent/JPS583044Y2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は高周波発振器とこの発振器によって励振され
る発振コイルとを設け、上記発振コイルを検出部として
使用し、鉄とかアルミなどの被検出金属と検出部との相
対位置関係によって発振振幅が変化することを利用して
、被検出金属との相対位置を検出するようにした位置検
出装置に関するもので、例えば自動溶接機の金属の無接
触による距離倣い、あるいはエッヂ倣い装置に使用する
ものである。
[Detailed description of the invention] This invention is equipped with a high-frequency oscillator and an oscillation coil excited by the oscillator, and uses the oscillation coil as a detection section to determine the relative position of the metal to be detected, such as iron or aluminum, and the detection section. This relates to a position detection device that detects the relative position to the metal to be detected by utilizing the fact that the oscillation amplitude changes depending on the relationship.For example, it is used in automatic welding machines for contactless metal distance tracing or edge tracing devices. It is used for.

従来、自動機において金属ワークに対して無接触の倣い
操作を行なう方法に、磁気式、光学式などが考えられて
いた。
Conventionally, magnetic and optical methods have been considered as methods for performing non-contact tracing operations on metal workpieces in automatic machines.

しかし磁気式、光学式などはいずれも検出部が大型で複
雑となる且つ高価となる欠点があった。
However, both the magnetic type and the optical type have the disadvantage that the detection section is large, complicated, and expensive.

さらに光学式において距離倣いを行なう際には、被検出
面に色ムラなどがあると誤差の原因となる欠点があった
Furthermore, when performing distance tracing using an optical method, there is a drawback that if there is color unevenness on the detection surface, it may cause errors.

また無接触距離検出器として従来近接スイッチが考えら
れていたが、これは検出器が被検出金属面から一定の距
離以内に接近すると、一定の出力(リレー出力)を出す
オン・オフ信号を出力とする検出法であり、そのままで
高精度(±9.5mm以内)の倣いを行なうのは困難で
あった。
In addition, a proximity switch was previously considered as a non-contact distance detector, but this outputs an on/off signal that outputs a certain output (relay output) when the detector approaches within a certain distance from the metal surface to be detected. However, it is difficult to perform high-precision tracing (within ±9.5 mm) as it is.

そこで上記従来のもつ欠点を解決するため次のような検
出装置が提案されている。
In order to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional methods, the following detection devices have been proposed.

これを図について説明する。This will be explained with reference to the diagram.

第1図はこの位置検出装置の原理を説明するもので、1
は被検出金属、2は被検出金属1に近接して設けられる
発振コイルで、検出部として用いられる。
Figure 1 explains the principle of this position detection device.
2 is a metal to be detected, and 2 is an oscillation coil provided close to the metal to be detected 1, which is used as a detection section.

3は発振コイル2を励振する交流電源で一般に軟発振形
高周波発振器が用いられる。
Reference numeral 3 is an AC power source that excites the oscillation coil 2, and a soft oscillation type high frequency oscillator is generally used.

いま発振コイル2に500 KHz程度の高周波電流を
流し、この発振コイル2に被検出金属1が接近すると電
磁誘動作用により金属内にうず電流が流れ、このうず電
流が発振コイル2の作る磁束を減少させ、実効的に発振
コイル2のインピーダンスが減少することになる。
Now, a high frequency current of about 500 KHz is passed through the oscillation coil 2, and when the metal to be detected 1 approaches the oscillation coil 2, an eddy current flows in the metal due to electromagnetic induction, and this eddy current changes the magnetic flux produced by the oscillation coil 2. This effectively reduces the impedance of the oscillation coil 2.

第1図において、コイル2からの磁束Bが被検出金属1
を貫通したとすると、うず電流は、金属面の中心Oから
半径rの円周上に流れる。
In FIG. 1, the magnetic flux B from the coil 2 is applied to the metal 1 to be detected.
, the eddy current flows along the circumference of the metal surface from the center O to the radius r.

面の垂直方向に貫通する磁束φは、φ= yr r 2
B = yr r 2BmSinωt−1−−−−−(
1)但しBm:磁束密度の最大値、ω:角周波数(=2
πf)、f:電源周波数となる。
The magnetic flux φ penetrating perpendicularly to the surface is φ= yr r 2
B = yr r 2BmSinωt-1------(
1) However, Bm: maximum value of magnetic flux density, ω: angular frequency (=2
πf), f: power supply frequency.

したがって、この磁束による誘起電圧は であり、この電圧によって生ずるうず電流は、金属体中
に分布するのでrについて積分すると、全うす電流ie
は δ:金属導体の厚さ、P・:金属導体の体積固有抵抗と
なる。
Therefore, the induced voltage due to this magnetic flux is, and since the eddy current generated by this voltage is distributed in the metal body, when integrated with respect to r, the total eddy current ie
where δ is the thickness of the metal conductor, and P. is the volume resistivity of the metal conductor.

このうず電流はφが増加するときその大きさを減少させ
る方向、すなわ゛ちφとは逆むきの磁束φeを生じこれ
がコイル2のインピーダンスを実効的に減少させる。
This eddy current generates a magnetic flux φe whose magnitude decreases as φ increases, ie, in the direction opposite to φ, which effectively reduces the impedance of the coil 2.

□ ・ ・ “このようにして発振コイ
ル2め実効インピーダンスカ゛f変化すると軟発振形高
周波発振器4の発振振幅が変化することになる。
□ ・ ・ “If the effective impedance of the oscillation coil 2 changes in this way, the oscillation amplitude of the soft oscillation type high-frequency oscillator 4 will change.

第2図は発振コイル2□に被検出金属1を接近させた時
の発振振幅の変化する様子を示す。
FIG. 2 shows how the oscillation amplitude changes when the metal to be detected 1 is brought close to the oscillation coil 2□.

この信号を整流し七一定レベルの基準電圧(例え゛ば第
2図のAに相当する電圧)との差信号を取り出すと、A
に相当する被検出金属1ど発振コイル2との距離lに対
して実際の距離l′がi ’> iならばプラス(ある
いはマイナス)のアナログ信号を出し、l′〈lならば
マ゛・イ゛ナス(あるU)はプラス)のアナログ信号が
出る。
If we rectify this signal and take out the difference signal from the reference voltage at a constant level (for example, the voltage corresponding to A in Figure 2), we get A
If the actual distance l' between the detected metal 1 and the oscillation coil 2 corresponds to i'> i, a positive (or negative) analog signal is output; A negative (a certain U is positive) analog signal is output.

第3図は上述した動作を行なうこの位置検出装置のブロ
ック図でJは被検出金属、2は発振コイル、4は軟発振
形嵩周波発振器、5は直流増幅器、6は差動増幅器、7
は基準電圧を発生する定電圧源である。
FIG. 3 is a block diagram of this position detection device that performs the above-mentioned operation, in which J is the metal to be detected, 2 is an oscillation coil, 4 is a soft oscillation bulk frequency oscillator, 5 is a DC amplifier, 6 is a differential amplifier, and 7
is a constant voltage source that generates a reference voltage.

□゛すなわち第゛3図の構成は被検出金属1
と発振コイル2の相対位置によって変化する発振器4の
発振振幅を゛直流増幅器5で増幅し、この増幅された出
力と定電圧源7からの基準電圧との一部を差動□増幅器
6でもって検出し、その差に応じて正負のアナログ信号
を取り出す。
□゛That is, the configuration shown in Figure 3 is the metal to be detected 1.
The oscillation amplitude of the oscillator 4, which changes depending on the relative position of the oscillation coil 2, is amplified by a DC amplifier 5, and a part of this amplified output and a reference voltage from a constant voltage source 7 is used by a differential amplifier 6. Detect and extract positive and negative analog signals according to the difference.

□第4図は基準電圧に相当する被検出金属′1と発振コ
イル2との距離lと実際の距離l′との差l′−1=ε
として、ε□と出力信号との関係を示す特性図である。
□Figure 4 shows the difference l'-1=ε between the distance l between the detected metal '1 corresponding to the reference voltage and the oscillation coil 2 and the actual distance l'.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between ε□ and the output signal.

−□ ゛第5図1よこの検出装置を被検出
金属の距離倣いに応用した例である。
-□ ゛This is an example in which the detection device shown in Fig. 1 is applied to distance tracing of a metal to be detected.

′□第5図において8は差動増幅器、定電
圧源等を含む検出器で、この検出器のプラスあるいはマ
イナスの出力信号によって点弧回路9を駆動し、サイリ
スタ10あるいはサイリスタ11を点弧制御し。
'□In Fig. 5, 8 is a detector including a differential amplifier, a constant voltage source, etc. The positive or negative output signal of this detector drives the firing circuit 9 and controls the firing of the thyristor 10 or thyristor 11. death.

て直流モータ12を正転あるいは逆転させることができ
る。
The DC motor 12 can be rotated forward or reverse.

このモータ12の回転を利用して検出部の発振コイル2
を被検出金属1から一定の距離に保つものである。
Using the rotation of this motor 12, the oscillation coil 2 of the detection section
is kept at a constant distance from the metal to be detected 1.

第6図はこの検出装置をエッヂ倣いに応用した例である
FIG. 6 shows an example in which this detection device is applied to edge tracing.

モータの駆動回路は第5図に示す距離倣いに用いたのと
同様のものを用いる。
The motor drive circuit is the same as that used for distance scanning shown in FIG.

検出部の発振コイル2がl。The oscillation coil 2 of the detection section is l.

の位置にあるとき゛検出器8の出力が0となる・ように
基準電圧を設定することにより、11の領域、12の領
域に対して検出器8の出力はプラスあるいはマイナスの
アナログ信号となる。
By setting the reference voltage so that the output of the detector 8 is 0 when the detector 8 is at the position, the output of the detector 8 becomes a positive or negative analog signal for the areas 11 and 12.

この信号を利用して検出部が1.にくるようにモータを
駆動してエッヂを倣うものである。
Using this signal, the detection section 1. The motor is driven to trace the edge.

以上のようにこの位置検出装置は非常に小形軽量な検出
部(長さ60mm、直径39mm、重さ100g以内)
となり、検出部の支持も安易である。
As mentioned above, this position detection device has a very small and lightweight detection unit (length 60 mm, diameter 39 mm, weight within 100 g).
Therefore, the detection section can be easily supported.

さらに被検出金属の表面に油、ホコリ等の汚れがあって
も倣い精度に影響ないし、溶接機等の発生するアークノ
イズ、あるいは高周波ノイズに対しても誤動作をおこさ
ない。
Furthermore, even if there is dirt such as oil or dust on the surface of the metal to be detected, the scanning accuracy will not be affected, and malfunctions will not occur due to arc noise or high frequency noise generated by a welding machine or the like.

また位置ずれも連続して検出することができるので高精
度の倣いが可能セある。
Furthermore, since positional deviations can be detected continuously, highly accurate copying is possible.

しかしながら一般に溶接の被検出金属1は、溶接時の溶
融池からの熱伝導により高温になったり、溶接後の割れ
を防ぐための予熱により高温になったりするので、こめ
よ−うな高温となる被検出金属1を上述の“検出装置に
より倣う場合、被検出金属1の幅射熱、アークからの幅
射熱により上記検出部も高温に熱せられ、発振コイル2
のインピーダンスが多少変化する。
However, in general, the metal to be detected during welding 1 becomes high in temperature due to heat conduction from the molten pool during welding, or becomes high in temperature due to preheating to prevent cracking after welding. When the detected metal 1 is traced by the above-mentioned "detection device," the detection section is also heated to a high temperature by the radiant heat of the detected metal 1 and the radiant heat from the arc, and the oscillating coil 2
impedance changes somewhat.

この結果距離倣いに誤差を生じる゛=又サブマージ溶接
を行な゛う際、アラツクス或いはカットワイヤなどの一
部が被検出金属1の面にかぶさることがあり、上記検出
装置が゛それを検出してしまい距離倣いに誤差−を゛垂
ヒル。
As a result, an error occurs in distance tracing.Also, when performing submerged welding, a part of the wire or cut wire may overlap the surface of the metal to be detected 1, and the above-mentioned detection device cannot detect it. This causes an error in distance tracing.

・この考案は上記の欠点に着目してなされたもので、以
下一実施例を第7図において説明する二即ち図にホすよ
うに発振コイル2に流体冷却器13を設ける。
- This invention was made by paying attention to the above-mentioned drawbacks, and a fluid cooler 13 is provided in the oscillation coil 2 as shown in FIG.

この流体冷却器、13は、発振コイル2の周囲を覆うカ
バー133とここのカバー138の所是部に設けた複数
個の流体吹出用パイプ゛13b゛とから構成され、パイ
プ13bを通じカバー13aと発振コイル2との間から
空気等の流体を勢いよく吹出して発振コイルを冷却する
This fluid cooler 13 is composed of a cover 133 that covers the periphery of the oscillation coil 2 and a plurality of fluid blowout pipes 13b provided at appropriate parts of the cover 138, and is connected to the cover 13a through the pipe 13b. The oscillation coil is cooled by vigorously blowing out fluid such as air from between the oscillation coil 2 and the oscillation coil 2.

又サブマージアーク溶接の場合に生じるフラックス15
或いはカットワイヤなどを吹飛ばし、被検出金属1の面
に上記フラックス或いはカットワイヤなどが付着するの
を防止する。
Also, flux15 generated in submerged arc welding
Alternatively, the cut wire or the like is blown away to prevent the flux or the cut wire from adhering to the surface of the metal to be detected 1.

なお、図において14はばね座金である。In addition, in the figure, 14 is a spring washer.

以上のようにこの考案によれば、発振コイルと被検出金
属の相対位置によって変化する発振器の発振振幅を検出
して発振コイルの位置を、アナログ信号として取り出す
検出装置に流体冷却器を設けたので、溶接等の高温とな
る被溶接金属を倣う場合でも、又サブマージアーク溶接
の場合でも距離倣いに誤差を生じなくなり、精度よく位
置検出できる。
As described above, according to this invention, a fluid cooler is installed in the detection device that detects the oscillation amplitude of the oscillator, which changes depending on the relative position of the oscillation coil and the metal to be detected, and extracts the position of the oscillation coil as an analog signal. Even when tracing high-temperature metals to be welded during welding, etc., and even in submerged arc welding, there is no error in distance tracing, and position detection can be performed with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図は位置検出装置の原理を示す説明図、第
3図はこの検出装置の一実施例を示すブロック図、第4
図は誤差と検出器出力の関係を示す特性図、第5図、第
6図はそれぞれこの検出装置の応用例を示すブロック図
、第7図はこの考案の一実施例を示す断面図である。 なお図中同一符号は同−或は相当する部分を示す。 1は被検出金属、2は発振コイル、4は高周波発振器、
5は直流増幅器、6は差動増幅器、7は定電圧源、8は
検出器、13は流体冷却器である。
1 and 2 are explanatory diagrams showing the principle of the position detection device, FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of this detection device, and FIG.
The figure is a characteristic diagram showing the relationship between error and detector output, Figures 5 and 6 are block diagrams showing application examples of this detection device, and Figure 7 is a sectional view showing one embodiment of this invention. . Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. 1 is a metal to be detected, 2 is an oscillation coil, 4 is a high frequency oscillator,
5 is a DC amplifier, 6 is a differential amplifier, 7 is a constant voltage source, 8 is a detector, and 13 is a fluid cooler.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 被検出金属に対向して設けられる発振コイル、この発振
コイルを励振する高周波発振器、上記発振コイルと被検
出金属の相対位置によって変化する発振器の発振振幅を
検出して発振コイルの位置をアナログ信号として取り出
す検出器を備えた位置検出装置、において、流体冷却器
を設けてこの冷却器により、、流体を、上記発振コイル
の周囲に通してこれを冷却し、さらに上記被検出金属の
面に吹き付けてこの面を清掃させるようにして成ること
を特徴とする位置検出装置。
An oscillation coil provided facing the metal to be detected, a high-frequency oscillator that excites this oscillation coil, and an oscillation amplitude of the oscillator that changes depending on the relative position of the oscillation coil and the metal to be detected is detected and the position of the oscillation coil is converted into an analog signal. In a position detection device equipped with a detector to be taken out, a fluid cooler is provided, and the cooler cools the fluid by passing it around the oscillation coil, and further sprays the fluid onto the surface of the metal to be detected. A position detection device characterized in that the surface is cleaned.
JP1975114059U 1975-08-19 1975-08-19 Ichikenshiyutsusouchi Expired JPS583044Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1975114059U JPS583044Y2 (en) 1975-08-19 1975-08-19 Ichikenshiyutsusouchi

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1975114059U JPS583044Y2 (en) 1975-08-19 1975-08-19 Ichikenshiyutsusouchi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5227265U JPS5227265U (en) 1977-02-25
JPS583044Y2 true JPS583044Y2 (en) 1983-01-19

Family

ID=28595095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1975114059U Expired JPS583044Y2 (en) 1975-08-19 1975-08-19 Ichikenshiyutsusouchi

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS583044Y2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4893538A (en) * 1972-03-11 1973-12-04
JPS5080156A (en) * 1973-11-14 1975-06-30

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4893538A (en) * 1972-03-11 1973-12-04
JPS5080156A (en) * 1973-11-14 1975-06-30

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5227265U (en) 1977-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5130652A (en) AC magnetic flux leakage flaw detecting apparatus for detecting flaws in flat surfaces with rotating leakage detection element
JPS6133133B2 (en)
US4015101A (en) Scanning device for welding torches
US4002967A (en) Annular eddy current test coil with magnetic laminations adjacent a limited circumferential extent
NO166424C (en) PROCEDURE FOR THE DETECTION OF SURFACE CRACKS IN METAL TOPICS.
JPS583044Y2 (en) Ichikenshiyutsusouchi
GB1497923A (en) Method of and apparatus for rotationally positioning a steel pipe in response to detection of a seam-section
Kim et al. A study of a dual-electromagnetic sensor system for weld seam tracking of I-butt joints
JP2719966B2 (en) Backside groove information detection method for single-sided automatic welding
JPS63111248U (en)
JPS5836451Y2 (en) Weld line automatic copying device
JPH0560510A (en) Flatness measurement and magnetic particle inspection method for metallic component
JP5487391B2 (en) High-frequency oscillation type proximity sensor
JPS60203363A (en) Automatic welding machine
JPS59107772A (en) Method for preventing magnetic blow of welding arc
JP3523699B2 (en) Metal material judgment device
JPH0359794B2 (en)
JPS60243501A (en) Eddy-current type point detector
JPH0442077Y2 (en)
JPS60203364A (en) Automatic welding machine
SU1250423A2 (en) Apparatus for induction butt welding of pipes
JPH0242301B2 (en)
JPS6229187Y2 (en)
JPS5828659A (en) Detector for opening part of metallic pipe
JPS5881572A (en) Copying device for butt welding