SU556910A1

SU556910A1 - Electromagnetic sensor to monitor the weld joint

Info

Publication number: SU556910A1
Application number: SU2049396A
Authority: SU
Inventors: Самуил Маркович Готсбан; Владимир Георгиевич Камышанов; Аркадий Дмитриевич Клюшин; Александр Петрович Лазарев; Юрий Николаевич Ярмоленко
Original assignee: Предприятие П/Я А-3602
Priority date: 1974-08-06
Filing date: 1974-08-06
Publication date: 1977-05-05

Description

. 1 . one

Изобретение относилс к устройствам, используемым в системах автоматического наведени сварочных головок на свариваемый стык.The invention relates to devices used in automatic guidance systems for welding heads on a welded joint.

Известен электромагнитный датчик, содержащий П-образный магнитопровод, подмагничивающую обмотку и зонд-индикатор 1 Недостаток указанного датчика заключаетс в том, что индикаторные обмотки зонда, установленные в центре между полюсами сердечника подмагничиванк , при точном расположении датчика над стыком находитс в зоне пол рассе ни , где градиент его мал. Это обсто тельство приводит к низкой чувствительности датчика. Дл увеличени чувствительности в таком датчике обмотки зонда должны быть отнесены от центра к полюсам сердечнщса . Однако при этом возрастает вли ние перекоса кромок и соответственно снижаетс точность наведени на свариваемый стык.An electromagnetic sensor is known that contains an U-shaped magnetic core, a biasing winding and an indicator probe. 1 The disadvantage of this sensor is that the indicator windings of the probe, installed in the center between the poles of the core of the magnetivank, are located in the scattering field in the center of the sensor, where its gradient is small. This circumstance leads to a low sensitivity of the sensor. To increase the sensitivity in such a sensor, the probe windings should be referred from the center to the poles of the heart. However, this increases the effect of skewed edges and, accordingly, decreases the pointing accuracy on the welded joint.

Известен электромагнитный датчик дл слежеНИЛ за свариваемым стыком, содержащий Т-образный магнитопровод, подмагничивающую обмотку, вьшолненную из двух .секций, установленных на концах магнитопровода, и индикаторную обмотку, расположенную на среднем стержне 2.A known electromagnetic sensor for the follower of a welded joint, containing a T-shaped magnetic circuit, a biasing winding, is made up of two sections installed at the ends of the magnetic circuit, and an indicator winding located on the middle rod 2.

Недостатком такого устройства вл етс невысока точность слежени за свариваемым стыком.The disadvantage of such a device is the low accuracy of tracking the weld joint.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению вл етс бесконтактный комбинированный дифференциальньш датчик дл паправлени сварочной головки вдоль криволинейного стыка, содержащий блок ввода переменного магнитного потока в свариваемое изделие с П-образным магнитопроводом и подмагничивающей обмоткой, а также блок фиксации изменений магнитного потока над стыком, который вьшолнен в виде катушек со взаимно перпендикул рными ос ми, одно из которых реагирует на изменение плотности магнитного потока при смещении сварочной головки относительно оси стыка, друга же - на изменение магнитного потока вьщучивани от полюсов блока ввода потока в свариваемое изделие 3, 4.The closest in technical essence and the achieved result to the described invention is a non-contact combined differential sensor for directing the welding head along a curvilinear junction, which contains a variable magnetic flux input unit in the welded product with a U-shaped magnetic conductor and a biasing winding, as well as a unit for fixing magnetic flux changes over the joint, which is made in the form of coils with mutually perpendicular axes, one of which reacts to a change in the density m gnitnogo flow during the displacement of the welding head relative to the joint axis, the other - the change of the magnetic flux flow from block vschuchivani input welding product poles 3, 4.

Недостатком такого устройства влл-гтс сложность его конструкции.The disadvantage of such a device vll-gts is the complexity of its design.

Целью насто щего изобретени вл етс упрощение конструкции датчика и уменьшение его габаритов .The purpose of the present invention is to simplify the design of the sensor and reduce its size.

Поставленна цель достигаетс тем, что подмагничивающа обмотка датчика выполнена в видеThe goal is achieved by the fact that the magnetizing winding of the sensor is made in the form

двух встречно включенных секций, установле1шых на полюсах П-образного магнитопровода, а блок фиксац) изменени магнитного потока над стыком выполнен в виде плоской индикаторной катушки , установленной в поперечной плоскости симметрии П-образного магнитопровода.two opposite sections, installed at the poles of the U-shaped magnetic circuit, and the fixing unit changes the magnetic flux above the joint is made in the form of a flat indicator coil installed in the transverse plane of symmetry of the U-shaped magnetic circuit.

При этом в центре над стыком имеет место очень высокий градиент магнитного пол и направление силовых линий прц переходе через ось стыка измен етс на 180°. В зтих услови х одна плоска индикаторна катушка витки которой лежат в поперечной плоскости .симметрии магнитопровода, вьшолн ет функции двух дифференциально включенных обмоток.In this case, a very high gradient of the magnetic field takes place in the center above the joint and the direction of the power lines passing through the axis of the junction changes by 180 °. Under these conditions, one flat indicator coil, the turns of which lie in the transverse plane of the symmetry of the magnetic circuit, performs the functions of two differentially connected windings.

При точном расположении индикаторной катушки над стьжом наводима в ней ЭДС будет равна , а при незначительном смещении стыка от заданного положени датчика на выходе индикаторной катушки по витс сигнал того или иного знака в зависимости от направлени смещени .If the indicator coil is precisely positioned over the voltage induced in it, the emf will be equal, and if the interface is slightly offset from the sensor in the indicator coil, the signal of one or another sign will depend on the direction of displacement.

В предлагаемом датчике благодар выбранному способу подмагничивани и возникающему при этом характеру пол рассе ни чувствительность к поперечным перемещени м относительно стыка растет с уменьшением толщины индикаторной обмотки .In the proposed sensor, due to the chosen method of biasing and the nature of the scattering field arising in this case, the sensitivity to transverse displacements relative to the junction increases with decreasing thickness of the indicator winding.

На фиг. 1 схематически изображена конструкци датчика; на фиг. 2 датчик с экраном-концентратором .FIG. 1 shows schematically the structure of the sensor; in fig. 2 sensor with hub screen.

Устройство содержит П-образный магнитопровод 1, на плюсах которого расположены секции подмагничивающей обмотки 2 и 3, включенные встречно. В поперечной плоскости симметрии П-образного магнитопровода установлена индикаторна катущка 4, котора может быть выполнена с охватывающим ее экраном-концентратором 5, открытым со стороны свариваемого издели 6 со стыком 7.The device contains a U-shaped magnetic circuit 1, on the pluses of which are located sections of the magnetizing winding 2 and 3, included in opposite. In the transverse plane of symmetry of the U-shaped magnetic circuit, an indicator coil 4 is installed, which can be made with the concentrating screen 5 enclosing it, open from the side of the welded product 6 with the joint 7.

Разомкнутый медный экран, открыта сторона которого обращена к свариваемому стыку, позвол ет получить большой градиент пол рассе ни непосредственно над стыком и, следовательно.An open copper screen, the open side of which faces the weld joint, allows to obtain a large gradient field scattered directly above the joint and, consequently.

большую чувствительсть и точность датчика. Такой экран концентрирует поле вблизи индикаторной обмотки и к тому же защищает ее от внешних электромагнитных помех.Greater sensitivity and accuracy of the sensor. Such a screen concentrates the field near the indicator winding and also protects it from external electromagnetic interference.

Датчик устанавливаетс , так чтобы индикаторнал 1сатущка 4 находилась над стыком 7. На секции обмбтки нодмагничи а ни 2,3, включённые встречно , по;Е|аетс питающее напр жение. Встречное поле подмагйрчивашш создаетнад стыком 7 поле, силовые линщ которого расположены фонтанообразно.. В индшсат19рной катушке 4 наводитс ЭДС, используема в качестве сигаала регулировани .The sensor is installed so that the indicator 1catch 4 is located above the junction 7. At the section of the coupling of node 2 and 2.3, which are turned on counter, there is a supply voltage. A field opposite to the field 7, the power lines of which are arranged in a fountain-like manner. An emf is induced in the output coil 4, used as an adjustment signal.

Дл датчика характерны npoctola изготовлени , настройчси и эксплуаташшFor the sensor, npoctola is characteristic of manufacture, adjustment and operation.

Claims

1. Patent GDR N 55096, 21 h 30/17.

1. Lvov N.S. Automating the direction of the welding head, M., Mashinostroenie, 1966, p. 60-61.

3. Akulov A.I. and Gladkov E.A. A non-contact combined differential sensor for guiding the welding head; Auto Welding, 1967, N5, p.20p24.

4. USSR author's certificate number 191710,1965.,

/

X

I1

Ji

9g / g2