Пневмодатчик для направления электрода по линии соединения

 

О П И С А Н И Е!ii!64N28- - "—

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соьетскйх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.12.76 (21) 2429124/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М Кл

В 23К 9/10

G 01В 13/00

ГосудаРстееииый комитет (23) Приоритет по делам иаоlgpereHHÿ (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (53) УДК 621.791.75. .03 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ю. И. Пастушенко, А. И. Бондаренко и В. А. Богдановский

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (54) ПНЕВМОДАТЧИК ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА

ПО ЛИНИИ СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение касается автоматизации сварочных процессов и может быть использовано в системах автоматического управления, в частности для направления электрода сварочной головки по линии соедине- 5 ния.

Известны устройства для ориентации сварочной головки, использующие установленное на горелке сопло — датчик, соединенное с выходом задатчика давления:(1). 10

Недостаток известного устройства заключается в недостаточной точности слежения из-за поперечного сканирования датчика относительно стыка с малой частотой сканирования. 15

Известен пневмодатчик для измерения линейных размеров, содержащий сопло— генератор, подключенный к источнику давления, и приемник звуковых колебаний, частота которых определяет расстояние 20 между соплом и изделием (2).

Недостатком известного датчика является то, что сопло — генератор звуковых колебаний и приемник звуковых колебаний находятся на одной оси, что при их сов- 25 местном перемещении не позволяет повысить точность измерения положения стыка.

Целью изобретения является повышение точности слежения при использовании датчика в системах наведения сварочной 30 головки на линию соединения.

Для достижения этой цели в пневмодатчике, содержащем размещенные в цилиндрическом корпусе сопловой генератор звуковых колебаний и приемник с чувствительным элементом, в центре цилиндрический корпус снабжен полой осью, заглушенной на конце жестко закрепленным тарельчатым основанием, разделенным на сектора звуконепроницаемыми экранами, а на оси установлено с возможностью вращения не менее одного приводного коромысла, имеющего полость для подачи газа. При этом генератор звуковых колебаний снабжен несколькими соплами, установленными на концах коромысел, а приемник — несколькими чувствительными элементами по числу сопл, установленными каждый в своем корпусе. Коромысла могут быть снабжены по концам дополнительными соплами, расположенными в плоскости вращения.

На фиг. 1 изображен предлагаемый пневмодатчик, две проекции; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выходах приемника.

Пневмодатчик содержит цилиндрический корпус 1, в центре которого установлена полая ось 2, заглушенная на конце жестко закрепленным тарельчатым основанием 3.

Основание 3 разделено на сектора звуконепроницаемыми экранами 4. На оси 2 с возможностью вращения установлено не менее одного приводного коромысла 5. Ге664778 нератор звуковых колебаний снабжен несколькими соплами 6, которые установлены на концах коромысел 5, а приемник звуковых колебаний пневмодатчика — несколькими чувствительными элементами 7, которые установлены каждый в своем секторе. Для привода коромысла 5 снабжены по концам дополнительными соплами 8, которые расположены в плоскости вращения.

Пневмодатчик работает следующим образом.

Противоположные чувствительные элементы 7 приемника пневмодатчика ориентируются так, чтобы они совпадали с направлением линии соединения (ось Х). При подаче газа через ось 2 коромысла 5 начинают вращаться вследствие действия реактивной силы, возникающей при истечении газа из дополнительных сопл 8.

Выходящая из сопл 6 струя газа обеспечивает самовозбуждение звуковых колебаний, которые отражаются от поверхности свариваемых деталей и улавливаются чувствительными элементами 7 приемника. На выходах чувствительных элементов 7 при неизменном расстоянии от сопла до поверхности свариваемых деталей возникает сигнал постоянной частоты, который приемником преобразовывается в сигнал постоянной амплитуды. При попадании звуковой волны на линию соединения нарушается однородность звукового поля, в результате чего на выходе чувствительных элементов 7 возникает частотно-модулированный сигнал, а на выходе приемника— импульсы 9 и 10 (фиг. 2). При совпадении оси чувствительных элементов с осью линии соединения импульсы 9 и 10 совпадают во времени (4).

При отклонении линии соединения от оси расположения чувствительных элементов 7 между импульсами 11 и 12 на выходе приемника возникает временное рассогласование t и t относительно времени 4. При отклонении линии соединения в перпендикулярном направлении (ось У) сигналы снимаются с других выходов приемника.

Предложенный пневмодатчик позволяет увеличить частоту информации о траектории линии соединения, что значительно повышает точность слежения при использованин его в системах наведения сварочной головки. Частота сигналов может быть повышена за счет увеличения числа сопл.

Повышение количества чувствительных элементов приемника позволяет разбить область расположения линии соединения на зоны, с целью стабилизации скорости слежения за линией соединения и соответственно скорости сварки.

1О Использование пневмодатчика в системах автоматического управления промышленных роботов для сварки позволит учитывать реальные условия ведения процесса сварки (неточность сборки, смещение

15 кромок изделия, влияние тепловых деформаций и т. д.), что значительно повысит эффективность их применения.

Формула изобретения

1. Пневмодатчик для направления электрода по линии соединения, содержащий размещенные в цилиндрическом корпусе сопловой генератор звуковых колебаний и

25 приемник с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности слежения при использовании датчика в системах наведения сварочной головки на линию соединения, в цент30 ре цилиндрического корпуса размещена полая ось, заглушенная на конце жестко закрепленным тарельчатым основанием, разделенным на сектора звуконепроницаемыми экранами, а на оси с возможностью

35 вращения установлено не менее одногоприводного коромысла, имеющего полостьдля подачи газа, при этом генератор звуковых колебаний снабжен соплами, установленными на концах коромысел, а прием40 ник — чувствительными элементами, расположенными каждый в своем секторе.

2. Пневмодатчик по п. 1, отличающи йся тем, что коромысла снабжены по концам дополнительными соплами, распо45 ложенными в плоскости вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 481382, кл. В 23К 9/10, 1975.

GO 2. Авторское свидетельство СССР № 216966, кл. G 01 В 13/02, 1965.

М4778

Раг 1

ТГ! I I

Риг 2

Редактор В. Кухаренко

Заказ 1029/1 Изд. № 357 Тираж 1221 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб„д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Е. Сомова

Тезред А. Камышннкова

Ь о г

Корректоры: Л. Брахнина е А. Степанова