SU1484526A1 - Датчик стыка дл плав щегос электрода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению ,в частности, к сварочному производству. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей при сокращении габаритов горелки. Датчик содержит генератор импульсов, два устройства выборки - хранени , устройство сравнени , измеритель тока сварки, плав щийс  электрод, сопло и мунштук, размещенные в горелке. В датчик введена электрическа  схема, включающа  два дифференциатора, два одновибратора, два ивертора, элементы ИЛИ и И, усилитель мощности, электромагнитную муфту дл  включени  прижимного ролика механизма подачи электрода и фильтр низких частот. Мундштук смещен относительно оси симметрии горелки. За счет импульсной подачи плав щегос  электрода обеспечиваетс  разна  длина дуги, а за счет несимметричного расположени  относительно оси горелки электрода и сопла обеспечиваетс  при короткой дуге горение ее на одну кромку, а при длинной дуге за счет сдувани  дуги потоком защитного газа - на другую кромку, т.е. сканирование дуги поперек стыка. Сравнение токов сварки в этих двух интервалах с запоминанием в устройствах выборки-хранени  позвол ет судить о положении горелки относительно стыка. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству и может быть использовано при создании сварочных роботов дл  определени  положени  горелки относительно стыка.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей при сокращении габаритов горелки.

На фиг.1 изображены взаимное расположение мундштука электрода и блок- схема датчика; на фиг. 2 - графики,, по сн ющие работу датчика.

Датчик стыка дл  плав щегос  электрода содержит генератор 1 импульсов , в состав которого вход т опе- оационный усилитель 2, конденсатор 3, соединенный с инвертирующим входом усилител  , резистор 3, соединенный с инвертирующим входом усилител , резистор 4, переменный резистор 5, соединенные с инвертирующим входом усилител  2, переменный резистор 6, включенный делителем напр жени  между выходом усилител  и инвертирующим входом усилител  2, диоды 7 и 8, включенные встречно-параллельно между выходом усилител  и соогвегственно резисторами 4 и 5, диод 9, включен4Ь

00 Јь

сл ю

оэ

ный анодом на выход усилител  2, а катодом через резистор 10 на общую точку. С катодом диода 9 (выходом генератора 1 импульсов) последовательно соединены первый дифференциатор 11,-первый одновибратор 12, выход которого св зан с управл ющим входом первого устройства 13 выборки-хранени . С выходом генератора 1 импульсов также соединены последовательно включенные первый инвертор 14, второй дифференциатор 15, второй одновибратор 16, выход которого соединен с управл ющим входом второго устройства 17 выборки-хранени . Выход генератора 1 импульсов соедине также с первым входом элемента ИЛИ 18, второй вход которого св зан с выходом второго одновибратора 16. Выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И 19, второй вход ко торог.о через инвертор 20 соединен с выходом одновибратора 12, Выход элемента И 19 через усилитель 21 мощности св зан с входом электромагнитной муфты 22, управл ющей положением прижимного ролика 2.3 механизма подачи электрода 24, проход щего через мундштук 25, смещенный относительно оси симметрии горелки 26, Выходной канал мундштука направлен под углом к оси горелки таким образом, что электрод в процессе сварки попадает на левую кромку 27 свариваемого соединени . Внутри горелки размещено сопло 28, через которое дополнительно к основному потоку подаетс  защитный газ. Измеритель сварочного тока (не показан ) соединен через фильтр 29 низких частот с входом нормирующего усилител  30, выход которого соедине с сигнальными входами первого 13 и второго 17 устройств выборки-хране- ни . В процессе работы дуга горит попеременно на левую 27 и правую 31 кромки издели . Выходы устройств 13 и 17 соединены соответственно с первым и вторым входами устройства 32 сравнени , третий вход которого соединен с источником 33 напр жени  смещени ,

Датчик стыка дл  плав щегос  электрода работает следующим образом.

Генератор 1 импульсов вырабатывает пр моугольные импульсы, частота которых регулируетс  резистором 6, а длительность - резистором 5. С

0

0

помощью диода 9 на резисторе 10 выдел ютс  только положительные импульсы (фиг,2а), Эти импульсы дифференцируютс  (фиг,2б) первым дифференциатором 11 и поступают на вход одновиб- ратора 12, где формируетс  импульс выборки (фиг,2в) дл  первого устройства 13 выборки-хранени . Одновременно импульсы с выхода генератора 1 поступают через первый инвертор 14 (фиг.2г), второй дифференциатор 15 (фиг.2д) на вход второго одновибра- тора 16, где формируетс  импульс вы- 5 борки (фиг,2е) дл  второго устройства 17 выборки-хранени .

С выхода генератора 1 импульсы поступают также на вход элемента ИЛИ

18,на второй вход которого поступает 0 сигнал с второго одновибратора 16.

На выходе элемента ИЛИ формируетс  импульс (фиг,2ж), задний фронт которого совпадает с задним фронтом импульса выборки, поступающего с одно- 5 вибратора 16 на устройство 17 выборки-хранени . Сигнал с выхода элемента 18 поступает на вход элемента И

19,на второй вход которого через инвертор 20 поступает импульс с выхода одновибратора 12 (фиг.2и), Выходной сигнал элемента 19 (фиг,2к), передний фронт которого совпадает с задним фронтом импульса выборки устройства 13, а задний фронт совпадает с задним фронтом импульса выборки устройства 17, через усилитель 21 мощности поступает на электромагнитную муфту 22, управл ющую положением прижимного ролика 23 механизма подачи плав щегос  электрода 24, обеспечива  его импульсную подачу. Электрод подаетс  через мундштук 25, смещенный относительно оси симметрии горелки 26. Выходной канал мундштука направлен под углом к оси горелки таким об- , разом, что электрод в процессе сварки попадает на левую кромку 27 свариваемого соединени . Внутри горелки размещено сопло 28, ось которого пересекаетс  с осью выходного канала мундштука, т,е, с электродом в зоне горени  дуги.

В процессе сварки во врем  подачи электрода в интервале времени t. - t (фиг,2) имеет место коротка  дуга, котора  горит с электрода 24 на левую кромку 27 свариваемого соединени , В этот интервал времени напр жение иг, пропорциональное току свар5

0

5

0

5

ки с измерител  тока (фиг.1 не показан ) через фильтр 29 низких частот поступает на вход нормирующего усилител  30. В конце интервала подачи электрода во второе устройство 17 выборки-хранени  с помощью импульса с одновибратора 16 записываетс  напр жение , пропорциональное току сварки в период подачи электрода. Этот ток определ етс  рассто нием от горелки до левой кромки 27 соединени . В интервале времени t ts (фиг.2) подача электрода прекращаетс , длина дуги увеличиваетс  и под действием защитного газа, подаваемого через сопло 28, дуга сдуваетс  и начинает гореть на правую кромку 31 свариваемого соединени . При этом ток сварки определ етс  рассто нием от конца электрода до правой кромки 31 свариваемого соедирени . В конце интервала времени t2 т- t3 импульсом , сформированным одновибра- тором 12, в устройство 13 выборки- хранени  записываетс  напр жение, пропорциональное току сварки в период прекращени  подачи электрода.

С устройств 13 и 17 напр жени  поступают соответственно на первый и второй входы устройства 32 сравнени  на третий вход которого поступает напр жение смещени . При требуемом расположении горелки над стыком с помощью напр жени  UCM, получаемого от источника 33, на выходе устройст- ва 32 устанавливаетс  выходной сигнал . При смещении горелки влев уменьшаетс  вылет электрода и увели-1 чиваетс  рассто ние от электрода до правой кромки, по вл етс  сигнал Etr 4 О, знак которого определ етс  направлением, а величина - смещением горелки от требуемого положени .

Таким образом, датчик позиол ет определить положение горелки относительно стыка при сварке короткой дугой и уменьшить габариты горелки,

0

5

0

5

0

5

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Датчик стыка дл  плав щегос  электрода, содержащий генератор импульсов , два устройства выборки- хранени , измеритель входного сигнала , нормирующий усилитель, плав щийс  электрод, проход щий через мундштук , прижимной ролик механизма подачи электрода и сопло, ось которого , пересекает ось электрода и продольную ось горелки, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей датчика при сокращении габаритов горелки, в него введены два дифференциатора, два одновибратора, два инвертора, элемент ИЛИ, элемент И, усилитель о мощности, электромагнитна  муфта и фильтр низких частот, причем мундштук смещен относительно продольной оси симметрии горелки и его выходной канал размещен с противоположной относительно оси сопла стороны и направлен под углом к оси горелки и оси сопла, а выход генератора им- . пульсов через последовательно вклю-« , ченные первый дифференциатор и первый одновибратор соединен с управл ющим - входом первого устройства выборки- хранени  и через первый инвертор, второй дифференциатор и второй одновибратор с управл ющим входом второго устройства выборки-хранени , выход генератора импульсов соединен также с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго одновибратора, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого через второй иц- вертор соединен с выходом первого одновибратора, а выход - через усилитель мощности с входом электромагнитной муфты, механически св занной с прижимным роликом механизма подачи электрода, кроме того, вход , нормирующего усилител  соединен с измерителем входного сигнала через фильтр низких частот.

   Л

   ./

   j b t

   Фиг.г

   Редактор Н.Лазаренко

   Составитель В,Грибова Техред Л.Сердюкова

   Заказ 2978/12

   Тираж 894

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Корректор Н,Король

   Подписное