Устройство слежения за стыкомсвариваемых деталей

 

О П И С А Н И Е i!!)SI0408

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.01.79 (21) 2713224/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

| ! (51) М. Кл.

В 23 К 9/1О

Государственный комитет (53) УДК 621.791.75 (088.8) (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень М 9 ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (72) Авторы изобретения

В. Д. Лаптенок, В. М. Фомин, В. А. Сорокин, В.

В. Я. Браверман и Ю. А. Сохань (71) Заявитель

l (54) УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯ ЗА CTblKÎÌСВАРИВАЕМЪ|Х ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов для автоматической выставки сварочной головки на стык.

Известны следящие устройства для автоматического направления по стыку, содер- 5 жащие датчик положения стыка, закрепленный жестко на сварочной головке впереди нее, устройство выделения сигнала, усилитель мощности и электропривод поперечного перемещения сварочной головки ip (1).

Известно следящее устройство, в котором датчик выполнен в виде П-образного электромагнита и жестко закрепленного в нем феррозонда, магнитная ось которого 15 размещена в плоскости симметрии электромагнита, нормально к поверхности детали (2).

Недостатком известного следящего устройства является методическая погреш- 20 ность, обусловленная опережением датчика относительно сварочной головки. Если линия стыка не параллельна направляющим сварочного автомата и составляет с последними некоторый угол Р, то погрешность определяется выражением в=1sin P где 1 — расстояние от датчика до сварочной головки. 30

Так, например, прп 1=50; р=2 погрешность составляет в=1,7 мм.

Целью изобретения является улучшение качества сварного соед1шения путем повышения точности слежения за стыком.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство введены дополнительный блок выделения сигнала датчика, дополнительный усилитель мощности и элсктропривод поворота датчика, а в электромагнитный датчик введен дополнительный феррозонд, выход которого соединен через дополнительный блок выделения сигнала и дополнительный усилитель мощности с электроприводом поворота датчика.

В отличие от следящего устройства с дат шком, выполненным в виде П-образного электромагнита с жестко закрепленным в нем феррозондом, магнитная ось которого ориентирована в плоскости свариваемых деталей, в предлагаемом устройстве введен дополнительный феррозонд, магнитная ось которого ориентирована вплоскости симметрии электромагнита перпендикулярно оси первого феррозонда. Введение дополнительного феррозонда, жестко связанного с электромагнитом, позволяет регистрировать угловое положение датчика относительно стыка.

810408

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — распределение напряженности магнитного потока выпучивания.

Устройство содержит датчик положения стыка, составленный из П-образного электромагнита 1, основного 2 и дополнительного 3 феррозондов, устройство 4 выделения сигнала основного феррозонда, усилитель 5 мощности и электропривод 6 поперечного перемещения сварочной головки, а также устройство 7 выделения сигнала дополнительного феррозонда, усилитель 8 мощности и электропривод 9 поворота датчика относительно оси сварочной головки.

С помощью электромагнита 1 в свариваемых деталях возбуждается магнитный поток. При отклонении датчика по нормали к плоскости стыка появляется составляющая Н> напряженности магнитного потока выпучивания, совпадающая с осью чувствительности фсррозонда 2. Под действием этой составляющей в измерительной обмотке феррозонда 2 наводится ЗДС,, пропорциональная Hë, а, следовательно,,величина смещения. После выделения и усиления сигнал подается на электропривод поперечного перемещения сварочной головки.

При повороте датчика относительно стыка появляется проекция Н; вектора напряженности магнитного потока выпучивания на ось чувствительности феррозонда 3.

Составляющая Н;, преобразуется феррозондом 3 в электрический сигн"..ë переменного тока, который устройством выделения сигнала преобразуется в напряжение постоянного тока, пропорциональное углу Р, усиливается по мощности и отрабатывается электроприводом поворота датчика до совмещения плоскости симметрии плоскостью стыка (P=O).

При изменении знака угла поворота изменяется знак проекции Н-, на ось чувствительности феррозонда 3, при этом изменяется полярность выходного сигнала датчика по углу поворота.

Такое выполнение следящего устройства позволяет значительно снизить методичс5

4> скую погрешность совмещения сварочной головки со стыком при сварке прямолинейных стыков и стыков малой кривизны. Методическая погрешность в этом случае определяется погрешностью следящей системы, отрабатывающей угловое положение линии стыка. Реально достигаемая точность отработки углового положения составляет 5 — 10, при этом методическая погрешность не превышает 0,15 мм.

Предлагаемое следящее устройство позволяет за счет введения дополнительного канала поворота датчика уменьшить на порядок методическую ошибку слежения за стыком от непараллельности линии стыка и направляющих сварочного автомата.

Формула изобретения

Устройство слежения за стыком свариваемых деталей, содержащее последовательно соединенные электромагнитный датчик, блок выделения сигнала датчика, усилитель мощности и электропривод поперечного перемещения сварочной головки, причем электромагнитный датчик выполнен из П-образного электромагнита и соединенного с ним дифференциального феррозонда, отличающееся тем, что, сцелью улучшения качества сварного соединения путем повышения точности слежения за стыком, в устройство введены дополнительный блок выделения сигнала датчика, дополнитC bHbtÉ электропривод поворота датчикa, а В электромагнитный датчик введен дополнительный дифференциальный фсррозонд, выход которого соединен через дополнительный блок выделения сигнала и дополнительный усилитель мощности с электроприводом поворота датчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Львов Н. С. Автоматизация контроля и регулирования сварочных процессов, М., Машиностроение, 1973, с. 77.

2. «Сварочное производство», ¹ 3, 1976, с. 46.

810408

Составитель Л. Глаголева

Редактор И. Гохфельд Техред И. Пенчко Корректор Л. Слепая

Заказ 509/6 Изд. № 241 Тираж 1148 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2