SU1734971A1

SU1734971A1 - Weld monitoring arrangement

Info

Publication number: SU1734971A1
Application number: SU874267150A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Ахлынин
Original assignee: Свердловский Научно-Исследовательский Технологический Институт
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1987-06-22
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматизации сварочных процессов. Цель изобретени - повышение точности сварки за счет повышени надежности слежени за стыком . Дл этого используют дифференциальные датчики с одинаковыми полуобмотками и располагают их на различной высоте от стыка, причем датчики располагают так, что их нейтральные оси параллельны, а смежные полуобмотки каждого датчика включены в разные плечи RL-моста, питаемого переменным током , к другой диагонали которого подсоединен измерительный преобразователь, св занный с электроприводом коррекции положени сварочного инструмента. 4 ил.This invention relates to the automation of welding processes. The purpose of the invention is to improve the accuracy of welding by increasing the reliability of tracking the joint. To do this, use differential sensors with identical half windings and place them at different heights from the junction, and the sensors are arranged so that their neutral axes are parallel, and the adjacent half windings of each sensor are included in different shoulders of an RL bridge powered by alternating current, which is connected to the other diagonal a measuring transducer associated with an electric actuator for correcting the position of the welding tool. 4 il.

Description

VV

ЁYo

Изобретение относитс к автоматизации сварочных процессов может быть использовано , в частности, при лазерной обработке изделий, дл управлени движением лазерной горелки относительно осевой линии стыка и при других видах сварки, использующих электромагнитные датчики.The invention relates to the automation of welding processes can be used, in particular, in laser processing of products, to control the movement of a laser torch relative to the center line of the joint, and in other types of welding using electromagnetic sensors.

Известно устройство дл направлени сварочной горелки по стыку, содержащее основной и дополнительный бесконтактные датчики, располагаемые относительно оси стыкового соединени и подключенные к измерительной схеме. Однако назначение двух датчиков сводитс лишь к выполнению простой логической операции ИЛИ, целью которой вл етс устранение вли ний прихваток , встречающихс на пути свариваемых изделий, а анализ местоположени датчиков в устройстве не предусмотрен.A device for guiding a welding torch along a joint is known, comprising primary and secondary proximity sensors located relative to the axis of the butt joint and connected to a measuring circuit. However, the assignment of two sensors is reduced only to performing a simple logical OR operation, the purpose of which is to eliminate the effects of tacks encountered in the path of the products to be welded, and an analysis of the location of the sensors in the device is not provided.

Известно другое устройство, содержащее два бесконтактных электромагнитных датчика, вынесенных вперед по ходу сварки и удаленных от оси горелки(инструмента) на некоторые рассто ни , при этом каждый из датчиков св зан со своим измерительным преобразователем, а последние - с электронными устройствами сложени - вычитани и в дальнейшем с корректирующими электроприводом. По существу в след щей системе применены два отдельных измерительных канала, объедин емых в общем простом вычислительном устройстве, причем в последнем выполн ютс операции сложени , вычитани и делени .Another device is known that contains two contactless electromagnetic sensors brought forward during welding and remote from the axis of the burner (tool) for some distances, each sensor being associated with its own measuring transducer, and the latter with electronic addition and subtraction devices. further with corrective electric drive. Essentially, in the tracking system, two separate measuring channels are used, which are combined in a common simple computing device, the latter performing addition, subtraction and division operations.

Однако в общую погрешность след щей системы привнос т свои погрешности оба измерительных канала, а также вычисли ЧHowever, both measurement channels introduce their own errors into the total error of the following system, as well as calculate

СОWITH

ю VI yu VI

тельное устройство, что снижает общую точность слежени .telno device, which reduces the overall accuracy of tracking.

Цель изобретени - повышение точности сварки за счет повышени надежности слежени за стыком.The purpose of the invention is to improve the accuracy of welding by increasing the reliability of tracking the joint.

Поставленна цель достигаетс тем, что в след щее устройство дл сварки, содержащее закрепленные на различном рассто нии от сварочного инструмента на кронштейне два электромагнитных датчика положени стыка, подключенных к измерительной схеме, введен потенциометр, а электромагнитные датчики закреплены на различном рассто нии от кронштейна так, что их нейтральные оси параллельны, и выполнены индуктивными, дифференциальными , с одинаковыми полуобмотками, образующими вместе с потенциометром RL- мост, при этом одна полуобмотка первого датчика своим началом соединена с потенциометром , а своим концом - с началом такой же полуобмотки второго датчика, конец которой подключен к нулевой шине, начало другой полуобмотки первого датчика соединено с другим концом потенциометра, а ее конец соединен с началом такой же полуобмотки второго датчика, конец которой подсоединен к нулевой шине, причем движок потенциометра соединен с питающей шиной, а концы его присоединены к измерительной схеме.The goal is achieved by the following welding device, which contains two electromagnetic position sensors fixed at different distances from the welding tool on the bracket, which are connected to the measuring circuit, a potentiometer is inserted, and the electromagnetic sensors are fixed at different distances from the bracket, that their neutral axes are parallel, and made inductive, differential, with the same semi-windings, forming a bridge with the RL-potentiometer, with one half winding of the first d Its beginning is connected to the potentiometer, and its end to the beginning of the same half winding of the second sensor, the end of which is connected to the zero bus, the beginning of another half winding of the first sensor is connected to the other end of the potentiometer, and its end is connected to the beginning of the same half winding of the second sensor, the end which is connected to the zero bus, and the potentiometer slider is connected to the supply bus, and its ends are connected to the measuring circuit.

На фиг. 1 показана схема одного из возможных расположений датчиков стыка на кронштейне сварочного инструмента; на фиг. 2 и 3 - варианты исходных положений инструмента; на фиг, 4 - электрическа схема соединени полуообмоток дифференциально-индуктивных датчиков с потенциометром и измерительным преобразователем .FIG. 1 shows a diagram of one of the possible location of the interface sensors on the bracket of the welding tool; in fig. 2 and 3 - variants of the initial positions of the instrument; Fig. 4 is an electrical circuit for connecting half-windings of differential inductive sensors with a potentiometer and a measuring transducer.

Сварочный инструмент 1, на кронштейне 2 которого закреплены датчики 3 и 4 стыка, расположен над изделием 5 со стыком 6. При этом датчики 3 и 4 удалены от сварочного инструмента 1, а также один от другого, например, на равные рассто ни , а один из них расположен выше другого. Нейтральные оси этих датчиков совпадают с общей пр мой, пересекающей стык 6 в точке лучевого воздействи . Это положение прин то в дальнейшем за исходное. Датчики 3 и 4 содержат одинаковые полуобмотки 7-10. Полуобмотки 7 и 8, а также 9 и 10 включены между собой последовательно, начала полуобмоток 7 и 9 подсоединены к концам потенциометра 11, а концы других полуобмоток 8 и 10 - к нулевой шине 12. Движок потенциометра 11 подключен к питающей шине 13, а к концам потенциометра 11 подсоединен измерительный преобразователь 14, св занный затем с электроприводом коррекции сварочного инструмента 1.The welding tool 1, on the bracket 2 of which the sensors 3 and 4 of the joint are fixed, is located above the product 5 with the joint 6. In this case, the sensors 3 and 4 are removed from the welding tool 1, and also one from another, for example, at equal distances, and one of which is located above the other. The neutral axes of these sensors coincide with the common line intersecting junction 6 at the point of radiation exposure. This position is taken further as the original. Sensors 3 and 4 contain the same semi-windings 7-10. Semi-windings 7 and 8, as well as 9 and 10 are connected to each other in series, the beginning of semi-windings 7 and 9 are connected to the ends of potentiometer 11, and the ends of the other semi-windings 8 and 10 to zero bus 12. The motor of potentiometer 11 is connected to feed bus 13, and The ends of the potentiometer 11 are connected to a measuring transducer 14, which is then connected with the electric drive of the correction of the welding tool 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подаче на движок потенциометраWhen applied to the potentiometer slider

11 и нулевую шину 12 переменного тока по полуобмоткам датчиков 3 и 4 и участкам потенциометра 11 протекают токи каждого из плеч RL-моста. Эти токи создают электро0 магнитные потоки, пронизывающие изделие 5 со стыком 6. На поверхности издели 5 формируютс вихревые токи с электромагнитными потоками, вли ющими на состо ние равновеси RL-моста. Этот мост11 and the zero bus 12 of the alternating current through the half windings of the sensors 3 and 4 and sections of the potentiometer 11 flow currents of each of the arms of the RL-bridge. These currents create electromagnetic fluxes that penetrate product 5 with junction 6. Eddy currents are formed on the surface of product 5 with electromagnetic currents that affect the equilibrium state of the RL bridge. This bridge

5 балансируетс движком потенциометра 11. Если, например, сварочный инструмент 1 установлен в положение, согласно фиг.2, то ближайшими к стыку б оказываютс полуобмотка 9 дл датчика 3 и полуобмотка 8 дл 5 is balanced by the slider of potentiometer 11. If, for example, welding tool 1 is set to the position shown in FIG. 2, then the semi-winding 9 for sensor 3 and the half winding 8 for

0 датчика 4 (фиг.4). При этом чувствительность каждой из этих полуобмоток к положению стыка различна (в силу их различной ориентации по высоте над изделием 5 со стыком 6), хот по условию в исходном состо нии0 sensor 4 (figure 4). In this case, the sensitivity of each of these semi-windings to the position of the joint is different (due to their different orientation in height above product 5 with joint 6), although by condition in the initial state

5 RL-мост сбалансирован, а сигнал на входе измерительного преобразовател 14 устанавливаетс равным нулевому. При случайном изменении положени стыка 6 относительно сварочного инструмента 15, the RL bridge is balanced, and the signal at the input of the transmitter 14 is set to zero. If you accidentally change the position of the joint 6 relative to the welding tool 1

0 равновесие RL-моста нарушаетс и на входе измерительного преобразовател 14 по вл етс сигнал рассогласовани с преобладанием положительной или отрицательной пол рности (фазы) с величиной, пропорцио5 нальной степени рассогласовани . Этот сигнал измерительным преобразователем 14 преобразуетс в команды управлени электроприводом положени сварочного инструмента 1.0, the equilibrium of the RL-bridge is disturbed, and at the input of the measuring transducer 14 a misalignment signal appears with a predominance of positive or negative polarity (phase) with a magnitude proportional to the degree of mismatch. This signal is converted by the measuring transducer 14 into commands to control the electric drive of the position of the welding tool 1.

0 Аналогичные процессы проход т при другой ориентации сварочного инструмента 1, приведенной на фиг. 3. Только в этом случае работают уже полуобмотки 7 дл датчика 3 и 8 дл датчика 4 (фиг.4).0 Similar processes take place with a different orientation of the welding tool 1 shown in FIG. 3. Only in this case the half windings 7 for sensor 3 and 8 for sensor 4 are already working (figure 4).

Claims

5 claims

A follower welding device containing two electromagnetic sensors mounted at different distances from the welding tool on the bracket

0 joint positions connected to a measuring circuit, characterized in that, in order to increase welding accuracy by increasing the reliability of tracking the joint, a potentiometer is additionally introduced into it, and electromagnetic sensors are fixed at different distances from the bracket and are made with half windings forming together with the RL-bridge potentiometer, with one half winding of the first sensor beginning to be connected to the potentiometer, and the end to the beginning of the same half winding of the second sensor, the end of which is connected to the zero bus, the beginning of the other The first half winding of the first sensor is connected to

the other end of the potentiometer, and its end- 5 are attached to the measuring circuit.

FIG. 2

FIG. 3

with the beginning of the same half winding of the second sensor, the end of which is connected to the zero bus, with the potentiometer slider connected to the supply bus, and its ends

FIG.

four

P

one

t-

$