Датчик слежения за стыком

 

Изобретение относится к сварочному производству и предназначено для автоматического слежения за стыком преимущественно при лазерной сварке. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности определения положения стыка. Датчик содержит блок ввода магнитного потока и блок фиксации стыка. Благодаря выполнению блока ввода магнитного потока в виде двух перекрещивающихся петлеобразных витков с общей со стыком осью симметрии, подключенных к источнику тока, обеспечивается проведение сварки изделий с неявным стыком, преимущественно лазерным лучом с непосредственным контролем положения стыка в зоне сварки. Блок фиксации стыка учитывает возможные отклонения плазмы дуги или лазерного луча от номинального значения за счет изменения магнитного поля, возбуждаемого блоком ввода магнитного потока, при термическом воздействии на термочувствительные элементы, включенные последовательно с витками этого блока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪ БЛИН (51) 4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4363559/25-27 (22) 13.01.88 (46) 15.09.89.Бюл. 934 (72) А.А.Ахлынин (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 585001, кл. В 23 К 9/10, 1977, Авторское свидетельство СССР

И 582075, кл. В 23 К 9/10, 1977(54) ДАТЧИК СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ (57) Изобретение относится к сварочному производству и предназначено для автоматического слежения за стыком преимущественно при лазерной сварке. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности определения положения стыка. Датчик содержит блок вво/

Изобретение относится к автоматизации сварочного производства, в частности, работ при лазерной сварке.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности определения положения стыка.

На фиг. 1 изображен датчик слежения за стыком; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 — то же, общий Вид °

На иэделие 1 (фиг. 1 и 2) со стыком 2 наложен блок 3 ввода магнитного потока в изделие, общая ось симметрии m - n которого соосна стыку 2. установленная над стыком лазерная го.релка 4 с резистивныии термочувствительными элементами 5 внутри нее в нижней своей части содержит блок 6

„„SU„„1507546 А 1

2 да магнитного потока и блок фиксации стыка. Благодаря выполнению блока ввода магнитного потока в виде двух перекрещивающихся петлеобраэных витков с общей со стыком осью симметрии, подключенных к источнику тока, обеспечивается проведение сварки изделий с неявным стыком, преимущественно лазерным лучом с непосредственным контролем положения стыка в зоне сварки.

Блок фиксации стыка учитывает возможные отклонения плазмы дуги или лазерного луча от номинального значения эа счет изменения магнитногo поля, возбуждаемого блоком ввода магнитного потока, при термическом воздействии на термочувствительные элементы, включенные последовательно с витками этого блока. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. фиксации, через которьп проходит Яд трасса лазерного луча 7. Блок 6 фиксации подсоединен к измерительному преобразователю 8. Для создания магнитного потока в блоке 3 ввода имеется источник 9 (фиг.3) .

Датчик работает следующим образом.

Относительно стыка 2 закрепляют блок 3 ввода и подключают его к источнику 9; блок 6 фиксации подключают к блоку 8, при этом ось стыка 2 и ось m — n совпадают.В исходном сос- й. тоянии положение лазерного луча 7 соосно оси блока 6 фиксации и оси стыка 2, при этом луч 7 не касается датчиков 5. Током возбуждения оси источника 9 в витках блока 3 наводит1507546 ся магнитный поток, в исходном состоянии симметричный оси m — и . 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 движения иэделия 1 с некоторой скоростью V относительно горелки 4 (или наоборот) ось луча 7 и стыка 2 начнут расходиться, то в блоке 6 появится ЭДС, пропорциональная направлению и величине поля блока 3, смещакнцегося вместе с иэделием 1 и стыком 2. Полярность и амплитуда выходного 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 проводится допол-20 нительная подьюстировка зеркал резонатора или трассовых зеркал, а также имеет место случайный уход луча 7, то за счет нагрева элементов 5 изменится ток возбуждения блока 3, что 25 приведет к нарушению симметрии полей относительно оси m — - n . Уход луча 7 приводит к смещению фокусного пятна относительно оси стыка 2. Следовательно, изменения положения осей стыка 2 с блоком 3, а также блока 6 и луча 7 датчиком учитываются автоматически и могут быть скорректированы дополнительными перемещениями изделия 1 или горелки 4 с помощью соответствующих электроприводов. Таким образом, при использовании изобретения при лазерной сварке.характеризующейся плотными стыками и незначительной зоной термовлияния, охватывающей в фокусном пятне поверхность, не превышающую 1 мм, обесгечиваются более широкие функциональные возможности датчика и повышается точность слежения.

Формула и э обретения

1.Датчик слежения за стыком, содержащий блок ввода магнитного потока в виде проводника, подключенного к источнику тока, и блок фиксации стыка,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения точности определения положения стыка, блок фиксации стыка дополнительно снабжен резистивными термочувствительными элементами, а блок ввода магнитного потока выполнен в виде двух петлеобразных проводников, охватывающих стык с двух сторон и расположенных параллельно оси стыка, при этом обратные цепи петлеобраэных проводников расположены ближе к стыку, соединены между собой и подключены к общему выводу источников, к другим выводам которых через соответствующие резистивные термочувствительные элементы подключены прямые цепи соответствующих петлеобразных проводников °

2. Датчик по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что блок фиксации стыка содержит измерительную катушку индуктивности, размещенную на ферромагнитном сердечнике со сквозным отверстием вдоль оси симметрии, относительно которого с наружной стороны сердечника симметрично закреплены резистивные термочувствительные элементы.

1507546

Составитель В.Ткаченко

Корректор о.11ипле

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор А.Лежнина

Заказ 5497/17

Техоед N.Õîäàíè÷

Тираж 894