Способ контроля совмещения внутреннего и наружного швов и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц994175

Союз Советсинк

Соцнапнстнчесннк республик (61} Дополнительное к авт. свнд-ву— (54)M Кп. (22} Заявлено 28.08.80. (21) 2976161/25-27 с присоединением занакн М(23 П но нтет—

В 23 К 9/10

Гееударствеев4 кенитвт

СССР

M аелан нзебретеввй и вптрытнй

) p

Опубликовано 07.02.83 Бюллетень ре 5 (53) УДК621.791. .75 (088.8) Дата опубликования описания 07.02.83 (72) Авторы изобретения Х

t

Всесоюзный научно-исследовательский проектно конструкторский;и технологический институт токов высокой частоты им. В. П. Вологцинй (7I) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОВМЕЯЕНИЙ ВНУТРЕННЕГО

И НАРУЖНОГО ШВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматизации сварочного производства, а именно к производству сварных труб и замкнутых профилей, и может быгь исполь-. зовано при автоматизации процесса форми-рования сварного шва при цвухслойной сварке и локальной термообработке указанных иэцелий;

Известен способ для автоматического контроля профиля горячего проката. При

--то этом способе контролируемое изделие освещается плоскими пучками света, создающими на его поверхности световые метки, воспроизводимые на экране вицео контрольного устройства с помощью двух телевизионных датчиков. Расстояние между метками оцноэначно связывается с размерами контролируемого нэцелия3: ..

J м

Применение этого способа цля контроля совмешейия внутреннего и наружного zg швов трубы приводит к существенномууслажнению процесса, так как оцин из; телевизионных цагчиков с поцсвечиваюши ми источниками должен быть установлен2. внутри трубы, чтобы слецить за внутренним швом. Кроме того, оба телевизионных датчика т наружный и внугренний, цолжны быть взаимно съюстированы, так как только в этом случае совмещение изображения швов на экране вицеоконтролт ного устройства свицетельствует об их действительном совмацении. Операция взаимной юстировки TQ, îñîáåííî сложна на спиральношовных трубках, так как она зависит от ширины заготовки и угла спирали.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и постигаемому эффекту является спссоб и устройство контроля совмещения внутреннего и наружного швов, основанный на поцсвечивании обьекта контроля лучами опрецеленного спектрального состава, приеме отраженных световых сигналов и излучаемых объектом контроля тепловых лучей. При этом отраженные лучи попадают на одну, а излучаемые - на цругую часть поверхности светочувствительного электрода перецаю3 99417 шей трубки; по их смешению друг относительно друга судят о совмещении швов.

Устройство для реализации этого способа содержит в оптическом канале телевизион-ного цатчика цва светофильтра. Один светофильтр имеет максимум пропускания в коротковольновой части оптического спектра- и пропускает отраженные лучи, а цругой - в длинноволновой части спектра и пропускает тепловое излучение нагретого шва 2 j .

Однако разделение сигналов в известном способе и устройстве не позволяет одновременно получить .четкое изображение тепловой зоны и наружного шва в условиях изменяющейся температуры, так как цля каждого значения температуры необходимо подбирать свой светофильтр, что трудно реализовать. Указанный недоста. ток понижает точность контроля совмеше- « ния швов.

Целью изобретение является повышение качества сварки за счет повышения точ ности контроля совмещения внутреннего и наружного швов. 25

Бель достигается тем, что в способе, при котором определяют полсвкение темпе. ратурного максимума тепловой зоны s поперечном сечении шва, подсвечивают кромки усиления наружного шва лучами спектрального состава, отличного от теплового излучения внутреннего шва, и по отраженным сигналам формируют телевизионное изображение наружного шва, цополнительно навоцят оптическую ось телевизионного цатчика на температурный

35 максимум тепловой зоны и по положению телевизионного изображения наружного . шва судят о точности совмещения швов, при этом температурный максимум тепло40 вой зоны определяют фотопирометрическим датчиком, при этом устройство цля контроля совмещения внутреннего и наружного швов, содержащее,цва источника подсвета, телевизионный датчик, снабженный свето45 фильтром, и связанное с ним видеоконтроль» ное устройство, дополнительно содержит фотопирометрический цатчик, усилитель сигнала рассогласования и механизм по-— перечного перемещения цатчиков, причем механизм поперечного перемещения датчиков через усилитель сигнала рассогласования связан с выходом фотопирометрического датчика.

На чертеже прецставлена схема устройства контроля совмещения внутреннего и наружного швов.

Устройство содержит телевизионный датчик 1 со светофильтром 2 и фото8 ф пирометрический датчик 3, установленные на механизме 4 поперечного перемещения цатчиков, снабженном электродвигателем

5. Датчики расположены над осью шва и в в оцной плоскости так, что фотопирометри» ческий датчик 3 расположен перец телевизионным цатчиком 1 по ходу цвижения трубы. Два источника 6 подсвета расположены под острым углом к поверхности трубы и направлены на кромки усиления шва 7. фотопирометрический датчик 3 соединен с усилителем 8 сигнала рассогласования, который в свою очередь, соединен с.электроцвигателем 5 механизма 4 по:перечного перемещения цатчиков. В устрой- стве также соцержатся вицеоконтрольное устройство 9 и блок 10 обработки сиг нала. Зоны 11 визирования фотопирометрического датчика 3 отстоят друг от цруга на ширину шва 7.

Устройство работает слецующим образом.

В исходном положении фотопирометрический и телевизионный цатчики 3 и 1 расположены над осью шва 7, причем оптическая ось телевизионного цатчика 1 направлена на ось шва 7, а зоны 11 визирования фотопиромегрического датчика

3 расположены симметрично относительно шва 7. фотопирометрический цатчик 3, воспринимая излучение с двух сгорон or шва 7, сравнивает их и вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный о разности потоков излучения, а слецовательно, смещению центра нагретой зоны, .сигнал рассогласования через усилитель

8 поступает на электроцвигатель 5 механизма 4 поперечного перемещения цат чиков, электроцвигатель 5 перемешает подвижную часть механизма до тех пор, пока фотопирометрический датчик 3 не окажется нац центром нагретой зоны и сигнал рассогласования не обратится в нуль.

Сигнал телевизионного датчика 1 поступает на вицеоконтрольное устройство

9 и блок 10 обработки. На экране вицеоконтрольного устройства 9 созцается изображение кромок усиления наружного шва 7, подсвечиваемых осветителями 6, и при совпадении швов оно нахоцится в центре строк растра, при несовмещении швов изображение наружного шва смешается в соответствующую сторону. Блок

10 обработки преобразует величину смещения шва от исходного положения в амплитуду электрического напряжения.

5 9941

Использование прецлагаемого способе, в сравнении со способом, реализуюшимся прототипом, позволяет существенно повысить точность контроля совмешения внут реннего и наружного швов, а также авто- 5 матизировать процесс контроля совмещения швов при производстве труб большого диаметра.

Формула изобретения

1. Способ контроля совмещения внут » реннего и наружного швов, при котором опрецеляют положение температурного максимума тепловой зоны в поперечном сечении шва, подсвечивают кромки усиления наружного шва лучами спектрального состава, отличного от теплового излучения внутреннего шва, и по отраженным 2р сигналам формируют телевизионное изображение наружного шва, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения качества сварки эа счет повышения точности контроля, цополнительно навоцят 25 оптическчю ось телевизионного цатчика на температурный максимум тепловой

75 6 зоны и по положению телевизионного изображения наружного шва судят,о точности совмещения швов при этом температурный максимум тепловой зоны определяют фотопирометрическим цатчиком.

2. Устройство цля контроля совмещения внутреннего и наружного швов, со держащее цва источника поцсвета, теле визионный датчик, снабженный светофильт-. ром, и связанное с ним. вицеоконтрольное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит фотопиро метрический датчик, усилитель сигнала рассогласования и механизм поперечного перемещения цатчиков, при этом механизм поперечного перемешения цатчиков через усилитель сигнала рассогласования связан с выхоцом фотопирометрического датчика.

Источники информации, принятые во внимание при эксперт иэе

1. Полоник Б. С. Телевизионные авто матические устройства, иэцательство.

М., "Связь", 1974, с. 187.

2. Авторское свидетельство СССР

% 731661, кл. В 23 К 9/10, 15.07.76 (прототип).

Иапра1лениа Иалтенил жала

В Н И И ПИ Заказ 7 1 2/7

Тираж 1104 Подписное

Филиал ППП. Патент > г. У жгород, ул.П роек тна я,4