Устройство контроля положения оси привариваемого ребра к листу из немагнитных материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ссцИАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ai (ц 4 В 23 К 9/10

В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3813034/25-27 (22) 20.11.84 (46) 23.05.86. Бюл, № 19 (71) Пензенский политехнический институт (72) А,И. Бражников, И.Р. Добровинский, А.А. Жадаев, Е,А, Ломтев, А.А. Кайдалов, О.К, Назаренко и В,Ю. Непорожный (53) 621.791.059(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 577106, кл. В 23 К 9/1О, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 916171, кл. В 23 К 9/10, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОСИ ПРИВАРИВАЕМОГО РЕБРА К ЛИСТУ

ИЗ НЕМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее преобразователь, дифференциальный усилитель, интегратор, основную схему сравнения, триггер, схему совпадения, генератор опорной частоты, счетчик импульсов, блок цифрового отсчета и генератор тактовых импульсов, причем прямой выход дифференциального усилителя подключен к одному из входов основной схемы сравнения, другой вход которой связан с выходом интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности контроля положения оси "закрытого" стыка, в устройство введены генератор синусоидального напряжения, балансный диодный мост, два накопительных конденсатора, источник опорного напряжения, дополнительная схема сравнения, элемент ИЛИ, знаковый триггер и ключ, преобразователь выполнен в виде Ш-образного сердечника из ферромагнитного материала, на крайних стержнях которого расположены две идентичные обмотки, начала которых соединены и подключены к генератору синусоидального напряжения, а концы обмоток подключены к входам балансного диодного моста, выход генератора синусоидального напряжения через преобразователь и балансный диодный мост соединен с прямым и инверсным входами дифференциального усилителя, причем к каждому из этих входов подключены накопительные конденсаторы, инверсный выход дифференциального усилителя соединен с одним из входов дополнительной схемы сравнения, другой вход которой через интегратор связан с выходом источника опорного напряжения, а выходы основной и дополнительной схем сравнения через элемент ИЛИ подключены к сбросовому входу триггера, инверсный выход которого соединен с управляю1щим входом ключа, вход которого соединен с источником питания, а выходс блоком цифрового отсчета, выходы основной и дополнительной схем сравнения подключены к соответствующим установочным входам знакового триггера, выход которого связан с входом знакового разряда блока цифрового отсчета.

1232410

Изобретение относится к облаати контроля сварочных работ и может быть использовано при роботизации сварочных работ, в частности в процессе электронно-лучевой сварки лент, полос из немагнитных материалов °

Целью изобретения является повышение точности контроля положения оси закрытого" стыка при сварке немагнитных материалов.

На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема входной части устройства; на фиг. 2 — блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит преобразователь I питаемый от генератора 2 синусоидального напряжения, балансный диодный мост 3, накопительные конденсаторы 4 и 5, дифференциальный усилитель 6 с парафазным выходом, основную 7 и дополнительную 8 схемы сравнения, интегратор 9, источник 10 опорного напряжения, элемент ИЛИ 11 на два входа, триггер 12 с раздель,ными входами, схему 13 совпадения на два входа, генератор 14 опорной частоты, счетчик 15 импульсов, блок

16 цифрового отсчета, ключ 17, знаковый триггер !8 с раздельными входами и генератор 19 тактовых импульсов.

Выход преобразователя 1 подключен к питающей диагонали балансного диодного моста 3, измерительная диагональ которого, нагруженная на накопительные конденсаторы 4 и 5, подключена к входам дифференциального усилителя 6 с парафазным выходом (фиг. 1).

Выходы усилителя 6 (фиг. 2) связаны с первыми входами основной 7 и дополнительной 8 схем сравнения, вторые входы которых подсоединены через интегратор 9 к источнику !О опорного напряжения, а их выходы — к входам элемента ИЛИ 11 на два входа, выход которого подключен к сбросовому входу триггера 12 с раздельнымй входами, а выход последнего связан с одним иэ входов схемы 13 совпадения на два входа, второй вход которой подсоединен к выходу генератора 14 опорной частоты, а выход ее связан с входом счетчика 15 импульсов, подключенного к блоку 16 цифрового отсчета, напряжение питания на который подается через ключ 17, управляющий вход которого связан с инверсным выходом триггера 12 с раздельными входами, выходы основной 7 и дополнительной 8 схем

IS

S5 сравнения подключены к входам знакового триггера 18 с раздельными входачи, выход которого связан со знаковым разрядом блока 16 цифрового отсчета, Выход генератора )9 тактовых импульсов подсоединен к установочному входу триггера 12 с раздельными входами и к сбросовому входу счетчика 15 импульсов, При ручной разметке преобразователь 1 (фиг, 1) располагают в зоне предполагаемого места нахождения ребра на листе (полке) и перемещают его влево или вправо. Преобразователь 1 представляет собой Ш-образный сердечник, на крайних стержнях которого располагаются две идентичные обмотки. Ширина среднего стержня, который обеспечивает прохождение магнитных потоков через ребро, примерно равна толщине этого ребра.

Устройство работает следующим образом, При несовпадении оси преобразователя l с осью привариваемого ребра индуктивность одной иэ обмоток.преобразователя 1 уменьшается, а другой увеличивается, и напряжения, пропорциональные разности токов в этих обмотках, выделяемые балансным диодным мостом 3 на накопительных конденсаторах 4 и 5, равны, а полярность противоположна. Эта полярность изменяется на обратную при противоположном смещении оси преобразователя 1 по отношению к оси привариваемого ребра, Напряжения с накопительных конденсаторов 4 и 5 поступают на входы дифференциального усилителя 6, который задает пороги срабатывания основной 7 и дополнительной 8 схем сравнения, на вторые входы которых подается линейно возрастающее напряжение положительной полярности, получаемое эа счет интегрирования постоянного напряжения с выхода источника 10 опорного напряжения интегратором 9., При достижении линейно возрастающим напряжением пороговой величины срабатывает та схема сравнения, на которую подается положительный пороговый уровень, а это зависит от направления смещения оси преобразователя 1 относительно оси привариваемого ребра. В зависимости от того, какая схема сравнения срабатывает, знаковый триггер 18 с раздельными входами устанавливается в соответствующее состояние, что регистрируется

1232410 фиг.1 в знаковом разряде блока 16 цифрового отсчета, и независимо от того, какая схема сравнения срабатывает, элемент ИЛИ II сбрасывает триггер

12, который предварительно взведен сигналом с выхода генератора 19 тактовых импульсов . Пока триггер 12 с раздельными входами находится в единичном состоянии, происходит интегрирование опорного напряжения, после чего интегратор 9 обнуляется. Число импульсов генератора 14 опорной частоты, прошедших на счетчик l5 импульсов с выхода схемы 13 совпадения, пропорционально разности напряжений 15 на выходе дифференциального усилителя 6 с парафазным выходом, Таким образом, код в счетчике 15

I импульсов, пропорционален величине смещения оси преобразователя 1 отно- 20 сительно оси привариваемого ребра.

Генератор 19 тактовых импульсов выполняет функцию блока управления и вырабатывает импульсы с большой скважностью и большим периодом, Дли- 25 тельность его импульсов должна быть меньше периода колебаний генератора

14 опорной частоты, чтобы не вносить погрешность в результаты измерения.

Во время этого импульса обнуляется 30 счетчик lb импульсов и вэводится триггер 12 с раздельными входами, В паузе между импульсами генератора 19 тактовых импульсов происходят две операции: измерение и регистрация результатов измерения, Измерение соответствует единичному состоянию. триггера 12, а регистрация — его нулевому состоянию, На время регистрации результатов измерения ключ 17 открывается сигналом с инверсивного выхода триггера 12 и подает напряжение питания на блок 16 цифрового отсчета, который регистрирует величину и знак смещения оси преобразователя

1 относительно оси привариваемого ребра, Применение предлагаемого устройства позволит повысить точность определения положения оси привариваемого ребра к листу из немагнитных материалов при приварке через полку до места их контакта без сканирования преобразователя поперек оси привариваемого ребра.

Кроме того, устройство может быть использовано для управления положением головки сварочного автомата, что упрощает процесс автоматизации сварки, 1

Составитель В. Ткаченко

Редактор Л. Гратилло Техред И.Гайдош Корректор С.Шекмар

Заказ 2727/13 Тираж 100! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4