SU1301606A2 - Устройство дл автоматического направлени электрода при сварке - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации сварки и используетс  дл  автоматического направлени  электрода по свариваемому стыку. Устройство дл  автоматического направлени  электрода при сварке позвол ет повысить функциональные возможности, а именно использовать ercs при сварке нахлес- точных соединений и при слежении за краем листа за счет использовани  в устройстве дл  питани  электромагнитного датчика импульсного генератора регулируемой частоты и введени  в устройство четырех диодов, два из которых включены между источником .опорного напр жени  и первыми входами компараторов и два других - между противоположными входами этих компараторов . Дл  формировани  сигнала отклонени  используютс  фазовое -рассогласование напр жени , питающего электромагнитньш датчик, и напр жени  на выходе этого датчика. Управл ющий сигнал формируетс  на двух компараторах. 2 шт. Q S (Л с а о О) 14)

Description

11301606

Изоб1 етение относитс  к автоматизации сварки, используетс  дл  автоматического направлени  электрода по свариваемому стыку и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт.св. № 1094690.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет использовани  его при авКроме того, устройство содержит диоды: первый 22, второй 23, третий

24и четвертый 25.

Опорное напр жение через диоды 2 и 23 подаетс  соответственно на пер вые входы компараторов 14 и 19. Дио

25включен между вторым входом комп ратора 14 и первым компар атора 19,

а диод 24 включе  между вторым вхотоматической сварке нахлесточных сое- 0 дом компаратора 19 и первым входом

динений и слежени  за краем листа.

Указанна  цель достигаетс  путем использовани  в устройстве дл  питани  электромагнитного датчика импульсного генератора регулируемой частоты и введени  в устройство четырех дирдов.

На фиг. 1 приведена структурйа  схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма напр жений, по сн юща  работу устройства.

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

Электромагнитный датчик 5 конст- руктивно выполнен с двум  взаимно перпендикул рными катушками, причем питающа  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 первьш элемент И 12, инте-, грирующее звено 13, компаратор 14, второй элемент И 15, усилитель 16. Первый вход первого элемента И 12 соединен с выходом формировател  11, а выход через интегрирующий элемент 13 - с вторым входом компаратора 14. Выход компаратора 14 соединен с первым входом второго элемента И 15, выход которого соединен с входом усилител  16. Второй вход компаратора 14  вл етс  пр мым, а первьм - инверсным .

Второй канал обработки сигнала 7 содержит первьш элемент И 17, интегрирующий элемент 18, компаратор 19, второй элемент И 20, усилитель 21. Соединени  между элементами второго канала аналогичны соединени м первог канала.

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

24и четвертый 25.

Опорное напр жение через диоды 22 и 23 подаетс  соответственно на первые входы компараторов 14 и 19. Диод

25включен между вторым входом компаратора 14 и первым компар атора 19,

а диод 24 включе  между вторым вхо

компаратора- 14. Пр мой 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 ыход - с вторыми входами элементов И 15 и 20. о

Устройство работает следующим об- азом.

Включают источник питани  (не поазан ) , и генератор 1 начинает вырабатывать импульсы (фиг. 2а-и), котоые подаютс  на вход счетного триггера 2. На пр мом и инверсном выходах

триггера 2 формируютс  импульсы,

(фиг. 2б,Ь). Импульсы с выходов триггера 2 подаютс  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 возбуждаетс  знакопеременное электромагнитное поле. Плоскости измерительной катушки 9 и возбуждающей- катугжи 8 взаимно перпендикул рны. 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 наводитс  ЭДС Ej, за счет искажени  электромагнитного пол  питающей катушки 8 и ЭДС Eg, котора  наводитс  электромагнитньм полем вихревых токов, возбуждаемых в поверхности листа питающей катушкой. Векторные диаграммы ЭДС кaтyшkи 9 показаны на фиг. . Сдвиг фаз между векторами Eg и Е обусловлен комплексным сопротивлением поверхности

листа дл  вихревых токов. Результирующа  ЭДС Ер в катушке имеет фазуц ,

Регулиру  частоту генератора 1 в области резонанса колебательного контура , состо щего из индуктивной ка- тушки 9 датчика и емкости 10, добиваютс , чтобы импульсы (фиг. 22) с выхода усилител -формировател  11 перекрывали опорные сигналы (фиг.28, Ь) на одинаковую величину. При этом на выходах интеграторов 13 и 18 устанавливаютс  сигналы одного уровн  (фиг. 29, е ) .

С выходов интеграторов сигналы подаютс  на пр мые входы компарато- ров 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 компар атора 14 и 19 заперты, так как на их входах пр мых и инверсных одинаковые уровни. Кроме того, на инверсные входы обоих каналов подаетс  опорное напр жение положительной пол рности через диоды 22 и 23, которое предотвращает срабатывание компараторов 14 и 19 от флуктуации напр жений на выходах интеграторов 13 и 18.

При уходе кра  листа из-под датчика амплитуда вектора Е уменьшаетс  (уменьшаетс  поверхность металла под датчиком ) ,а вектора Е, увеличиваетс , что приводит к сдвигу фазы ре- зультирующёго вектора Ер на угол Ц , равный q)j - qi, (фиг. 2). Поэтому импульсы йа выходе усилител  формировател  11 (на фиг. 22 показаны пунктиром ) перекрывают импульсы опорных сигналов в каналах на разную величину (на фиг. 28,Ь заштрихованные участки) и на выходах интеграторов 13 и 18 сигналы устанавливаютс  разных уровней (на фиг. 23,е показаны пунктирной линией).

Поскольку на входах компаратора 14 пр мой сигнал превьпиает инверсный.

на выходе компаратора 14 по вл етс  сигнал логической единицы, который через второй элемент И 15 и усилитель 16 включает привод 27 корректора , перемещающий сварочную головку с датчиком до установки оси датчика на край листа. При смещении листа в противоположную сторону вектор F,,(, мен ет фазу на угол 180 (фиг.21|

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 дл  предотвращени  одновременного прохождени  сигналов на включение привода от первого и второго каналов.

Таким образом, устройство обеспечивает направление сварочного электрода по стыку.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл -автоматического направлени  электрода при сварке по авт. св. № 1094690, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет использовани  его при сварке на хлесточных соединений и слежении за краем листа, оно дополнительно снао- жено четырьм  диодами, генератор выполнен с возможностью плавной регулировки частоты, при этом аноды первого и второго диодов соединены с источником опорного напр жени , 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.