SU1507546A1

SU1507546A1 - Sensitive element for following up the joint

Info

Publication number: SU1507546A1
Application number: SU884363559A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Ахлынин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1575
Priority date: 1988-01-13
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1989-09-15

Abstract

Изобретение относитс к сварочному производству и предназначено дл автоматического слежени за стыком преимущественно при лазерной сварке. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повышение точности определени положени стыка. Датчик содержит блок ввода магнитного потока и блок фиксации стыка. Благодар выполнению блока ввода магнитного потока в виде двух перекрещивающихс петлеобразных витков с общей со стыком осью симметрии, подключенных к источнику тока, обеспечиваетс проведение сварки изделий с не вным стыком, преимущественно лазерным лучом с непосредственным контролем положени стыка в зоне сварки. Блок фиксации стыка учитывает возможные отклонени плазмы дуги или лазерного луча от номинального значени за счет изменени магнитного пол , возбуждаемого блоком ввода магнитного потока, при термическом воздействии на термочувствительные элементы, включенные последовательно с витками этого блока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to welding production and is intended for automatic tracking of a joint, mainly during laser welding. The purpose of the invention is to expand the functionality and improve the accuracy of determining the position of the joint. The sensor contains a magnetic flux input unit and a junction fixation unit. By performing the magnetic flux injection unit in the form of two intersecting loop-like coils with a common axis of symmetry connected to the current source, welding of products with a non-distinctive joint, mainly a laser beam, with direct control of the joint position in the welding zone is provided. The junction fixation unit takes into account possible deviations of the arc plasma or laser beam from the nominal value due to a change in the magnetic field excited by the magnetic flux input unit, when thermally applied to thermosensitive elements connected in series with the turns of this unit. 1 hp f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс к автоматизации сварочного производства, в частности, работ при лазерной сварке.The invention relates to the automation of welding production, in particular, work in laser welding.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повьшение точности определени положени стыка.The purpose of the invention is to enhance the functionality and improve the accuracy of determining the position of the joint.

На фиг. 1 изображен датчик слежени за стыком; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - то же, об- пщй вид.FIG. 1 shows a butt tracking sensor; in fig. 2 - the same plan view; in fig. 3 - the same general view.

На изделие 1 (фиг. 1 и 2) со стыком 2 наложен блок 3 ввода магнитного потока в изделие, обща ось симметрии m - п которого соосна стыку 2. Установлениа над стыком лазерна го- .релка 4 с резистивныни термочувствительными элементами 5 внутри нее в нижней своей части содержит бло|к 6Unit 1 (Figs. 1 and 2) with junction 2 is superimposed with a block 3 introducing magnetic flux into the product, the common axis of symmetry m - n which is coaxial with junction 2. The laser arrow 4 with resistively sensitive elements 5 inside it is placed at the junction its lower part contains blo | k 6

фиксации, через KOTopfctfi проходит трасса лазерного . Блок 6 фиксации подсоединен к измерительному преобразователю 8. Дл создани магнитного потока в блоке 3 ввода имеетс источник 9 (фиг.З),fixation, through the KOTopfctfi passes the laser path. The fixing unit 6 is connected to the measuring transducer 8. To create a magnetic flux in the input unit 3 there is a source 9 (FIG. 3),

Датчик работает следующим образом .The sensor works as follows.

Относительно стыка 2 закрепл ют блок 3 ввода и подключают его к источнику 9; блок 6 фиксации подключают к блоку 8, при этом ось стыка 2 и ось m -.п совпадают,В исходном состо нии положение лазерного луча 7 соосно оси блока 6 фиксации и оси стыка 2, при этом луч 7 не касаетс датчиков 5. Током возбуждени оси источника 9 в витках блока 3 наводитСПRegarding the junction 2, fix the input unit 3 and connect it to the source 9; The fixation unit 6 is connected to the unit 8, the joint axis 2 and the axis m -p coincide. In the initial state, the position of the laser beam 7 is coaxial with the axis of the fixing unit 6 and the axis of the joint 2, while the beam 7 does not touch the sensors 5. Excitation current the axis of the source 9 in the turns of the block 3 leads SP

О «ABOUT "

сдsd

4 Од4 od

с магнитный поток, в исходном состо нии симметричный оси m - п . В этом случае наводимый магнитный поток в блоке 6 минимален (близок к нулевому) и на выходе блока 8 имеет исходный нулевой сигнал. Если по мере движени издели 1 с некоторой скоростью V относительно горелки 4 (или наоборот) ось луча 7 и стыка Z начнут расходитьс , то в блоке 6 по витс ЭДС, пропорциональна направлению и величине пол блока 3, смещающегос вместе с изделием 1 и стыком 2. Пол рность и амплитуда выход- него сигнала блока 8 будет зависеть от ЭДС блока 6 и, следовательно, давать информацию об уходе стыка 2 вправо или влево. Если же в процессе эксплуатации лазера проводитс допол нительна подт)юстировка зеркал резонатора или трассовых зеркал, а также имеет место случайный уход луча 7, то за счет нагрева элементов 5 изменитс ток возбуждени блока 3, что приведет к нарушению симметрии полей относительно оси m - п . Уход луча 7 приводит X смещению фокусного п тна относительно оси стыка 2. Следовательно , изменени положени осей сты- ка 2 с блоком 3, а также блока 6 и луча 7 датчиком учитываютс автоматически и могут быть скорректированы дополнительными перемещени ми издели 1 или горелки 4 с помощью соот- ветствующих электроприводов.c magnetic flux, in the initial state, symmetric to the axis m - n. In this case, the induced magnetic flux in block 6 is minimal (close to zero) and at the output of block 8 has the original zero signal. If, as the product 1 moves at a certain speed V relative to the burner 4 (or vice versa), the axis of the beam 7 and the Z joint begin to diverge, then in block 6 the voltage is proportional to the direction and the field value of the block 3 moving together with the product 1 and joint 2 The polarity and amplitude of the output signal of block 8 will depend on the emf of block 6 and, therefore, give information about the departure of joint 2 to the right or left. If during operation of the laser additional adjustment of the resonator mirrors or trace mirrors takes place, and random beam 7 also takes place, then the excitation current of unit 3 will change due to heating of elements 5, which will lead to a violation of the symmetry of the fields relative to the axis m - n . The departure of beam 7 causes X to shift the focal spot relative to the axis of the junction 2. Consequently, changes in the position of the axes of junction 2 with block 3, and also of block 6 and beam 7 by the sensor are automatically taken into account and can be corrected by additional movements of product 1 or torch 4 s. using appropriate actuators.

Таким образом, при использовании изобретени при лазерной сварке,характеризующейс плотными стыками и незначительной зоной термовли ни , ох- ватывающей в фокусном п тне поверхность , не превышающую 1 мм , обеспечиваютс более широкие функциональные возможности датчика и повьшаетс точность слежени .Thus, using the invention in laser welding, characterized by tight butt joints and an insignificant thermal zone, covering a surface not exceeding 1 mm in the focal spot, greater sensor functionality is provided and the tracking accuracy is improved.

Claims

1. A junction tracking sensor, comprising a unit of a magnetic flux in the form of a conductor connected to a current source, and a junction fixation unit, characterized in that, in order to expand the functionality and improve the accuracy of determining the junction position, the junction fixation unit thermally sensitive elements, and the magnetic flux input unit is made in the form of two loop-shaped conductors, covering the junction on both sides and parallel to the axis of the junction, while the reverse loop x conductors are located closer to the joint, are interconnected and connected to a common source terminal, the other terminal of which via respective resistive elements are connected tive thermosensitive straight chain corresponding loop-shaped conductors.

2. Sensor POP.1, characterized in that the fixation block of the joint contains a measuring inductance coil placed on a ferromagnetic core with a through hole along the axis of symmetry, relative to which resistive temperature-sensitive elements are symmetrically fixed to the outside of the core.

Figz