Устройство для слежения за стыком при электронно-лучевой сварке

 

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов ,в частности, к устройствам для слежения за стыком свариваемых деталей при электронно-лучевой сварке. Цель изобретения - повышение точности совмещения электронного луча со стыком. Устройство содержит электронно-лучевую пушку, генератор тактовых импульсов, формирователи продольного и поперечного отклонения луча, формирователь импульса симметрии, датчик стыка, продольную и поперечную отклоняющие системы, усилитель-формирователь, блок временной импульсной селекции, блок выявления направления, интегратор, сумматор. В устройство дополнительно введены генератор сканирования, второй формирователь поперечного отклонения луча, делитель частоты на два, избирательный усилитель, фазовый дискриминатор, фильтр. Сигнал датчика стыка подвергается частотной селекции в избирательном усилителе и, пройдя через фазовый дискриминатор и фильтр, преобразуется усилителем-формирователем в нормированный импульс стыка. Этот импульс пропускается блоком временной импульсной селекции в момент движения луча поперек стыка. Время появления импульса стыка относительно импульса симметрии определяет направление отклонения луча от стыка и преобразуется интегратором в аналоговую форму для коррекции положения луча. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 4 В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4353686/25-27 (22) 30.12.87 (46) 15.07.89. Бюл. 1(26 (72) В.Д.Лаптенок, А.В.Мурыгин, В.Я.Браверман и А.Н.Генцелов (53) 621.791.72(088.8) (56) Сварка электронным лучом. Материалы конференции, N., 1974.

Автоматическая сварка, 1972, У 1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ (57) Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к устройствам для слежения за стыком свариваемых деталей при электронно-лучевой сварке, Цель изобретения — повышение точности совмещения электронного луча со стыком.

Устройство содержит электронно-лучевую пушку, генератор тактовых.импульсов, формирователи продольного и поперечного отклонения луча, формирователь импульса симметрии, датчик стыка, продольную и поперечную

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к устройствам для слежения за стыком свариваемых деталей при электронно-лучевой свар ке.

Целью изобретения является повышение точности совмещения электронного луча со стыком.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для слежения за стыком при электронно-лучевой сварке. отклоняющие системы, усилитель-формирователь, блок временной импульсной селекции, блок выявления направления, интегратор, сумматор. В устройство дополнительно введены генератор сканирования, второй формирователь поперечного отклонения луча, делитель частоты на два, избирательный усилитель, фазовый дискриминатор, фильтр. Сигнал датчика стыка подвергается частотной селекции в избирательном усилителе и, пройдя через фазовый дискриминатор и фильтр, преобразуется усилителем-формирователем в нормированный импульс стыка.

Этот импульс пропускается блоком временной импульсной селекции в момент движения луча поперек стыка.

Время появления импульса стыка относительно импульса симметрии опреде- ляет направление отклонения луча от стыка и преобразуется интегратором в аналоговую форму для коррекции положения луча. I ил, Устройство содержит генератор тактовых импульсов, формирователь 2 продольного отклонения луча, генератор 3 сканирования, второй формирователь 4 поперечного отклонения луча, формирователь 5 поперечного отклонения луча, формирователь 6 импульса симметрии, делитель 7 частоты на два, датчик 8 стыка, выполненный, например, в виде датчика вторичной эмис сии электронов или датчика рентге1493422 новского излучения, избирательный I усилитель 9, настроенный в резонанс частоты генератора 3 сканирования,, фазовый дискриминатор 10, фильтр 11, усилитель-формирователь 12, блок 3 временной импульсной селекции, блок

14 выявления направления, интегратор

15, сумматор 16, поперечную отклоняюцую систему 17, продольную откло- 10 няюцую систему 18, пушку 19, генери рующую пучок электронов на свариваемые детали 20.

Устройство работает следующим образом. 15

Генератор 1 тактовых импульсов задает частоту импульсов коррекции и запускает формирователи 2, 4 и 5.

Формирователь. 2 через продольную отклонягвцую систему 18 и формирователь 2р

5 через сумматор 16 и поперечную отклоняюцую систему 17 разворачивают электронный луч по треугольному кон— туру. Формирователь 4, воздействуя на поперечную отклоняющую систему 17 25 через делитель 7 частоты на два и сумматор 16, заставляет .луч совершать поперечные колебания малой амплитуды с частотой генератора 3 сканирования деленной на два, тем самым 30 к основной относительно медленно меняюцейся величине смещения луча добавляется гармоническая составляюцая.

Формирователь 6 импульса симметрии создает импульс симметрии в момент изменения полярности на выходе фор— мирователя.5 поперечного отклонения ( луча. При пересечении лучом стыка свариваемых деталей 20 во время сканируюцего движения на выходе датчи- ка 8 стыка возникает сигнал, содер>кащий гармонические составляюцие на частотах, кратных половине частоты колебаний генератора 3 сканированггя.

С помощью избирательного усилителя 9 выделяется вторая гармоника сигнала датчика 8 стыка. Далее сигнал поступает в фазовый дискриминатор 10, опорный вход которого соединен с выходом второго формирователя 4 попе° речного отклонения луча, и фильтр 11.

Выпрямленная амплитуда второй гармо— ники сигнала датчика 8 стыка принимает максимальное значение, если .в момент изменения полярности на вьгходе делителя 7 частоты на два луч находится точно на стыке. Усилительформирователь 12 формирует импульс, передний фронт которого соответствует максимальному значению амплитуды второй гармоники сигнала датчи; ка 8 стыка. Далее этот импульс попадает в блок 13 временной импульсной селекции, пропускающий импульс толь- ко тогда, когда сканируюций пучок движется поперек стыка. Временное положение этого импульса относительно импульса симметрии, вырабатываемого формирователем 6, определяет направление отклонения стыка от луча. Блок 14 выявления направления формирует положительный или отрицательный импульс в зависимости оТ направления ухода стыка и посылает этот импульс в интегратор 15. Последний суммирует поступающие разнополярные импульсы с помощью реверсивного счетчика и после преобразования хода в аналоговую форму через сумматор 16 с помощью поперечной отклоняюцей системы 17 осуцествляет коррекциго положения луча.

Применение устройства позволяет повысить качество сварки за счет более точного совмещения электронного луча со стыком путем более высокой помехозащищенности устройства.

Высокая помехозащищенность появляется при сообщении сигналу стыка свойства периодичности, .за счет чего спектр сигнала стыка смещается в ту область частот, где уровень помех минимален. Схема выделения сигнала от стыка позволяет эффективно подавлять помехи. При прохо>кдении сигнала через избирательный усилитель, имеющий узкую полосу пропускания, уничтожаются импульсные и фпуктуационные помехи, имеющиеся в спектре сигнала от стыка, Оставшиеся помехи, частотный спектр которых попадает в полосу пропускания избирательного усилите-, ля, но отличен от спектра сигнала от стыка, подавляются фазовым дискриминатором, Формула изобретения

Устройство для слежения за стыком при электронно-лучецой сварке, со- держащее электронно-лучевую пушку, датчик стыка, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и формирователь продольного отклоне" ния луча, выходами поцключенного к продольно-отклоняющей системе и к

1493422

Составитель Л. Веселовская

Редактор В..Грибова Техред M.Дидык

Корректор О.Циппе

Заказ 3933/16 Тираж 894. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5.Прбизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 первому входу усилителя-формирователя, выход которого через последовательно соединенные блок временной импульсной селекции, блок выявления направления, интегратор и сумматор подключен к поперечно-отклоняющей системе, первый формирователь поперечного отклонения, входом подключенный к генератору тактовых импуль- 10 сов, первым выходом — к второму входу сумматора, а вторым выходом через формирователь импульса симметрии— к второму входу блока временной импульсной селекции, о т л и ч а ю- 15 щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности совмещения электронного луча со стыком, введены последовательно соединенные генератор сканирования, второй формирователь поперечного отклонения луча, делитель частоты на два, а также последовательно соединеннь)е избирательный усилитель, фазовый дискриминатор, и фильтр, выход которого соединен с вторым входом усилителя-формирователя, опорный вход фазового дискриминатора соединен с выходом второго формирователя поперечного отклонения луча, второй вход которого подкпючен к генератору тактовых импульсов, выход делителя частоты на два подключен к третьему входу сумматора, а датчик стыка соединен с входом избирательного усилителя.