Устройство слежения за стыком при дуговой сварке

(50 4 В 23 К 9/1 ческий инТЫКОИ к дугово зовано пр стыком, сить точс ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(54) УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ(57) Изобретение относитссварке и может быть исполавтоматизации слежения заИзобретение позволяет пов ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ ность слежения за стыком. Цель достигается возбуждением в стыке свариваемых деталей переменного магнитного поля, ориентированного поперекстыка. Наличие электрода над стыкомрегистрируется по изменению напряжения на дуге при ее отклонении возбужденным магнитным полем, Формировательсигнала управления обеспечивает коррекцию положения сварочной горелкиотносительно стыка. Формировательсодержит последовательно включенныефильтры, выпрямитель, определитель ипереключатель направления движения.29 35 1 13681Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматизации слежения застыком при дуговой сварке.5Целью изобретения является повышение точности слежения за стыком.Поставленная цель достигается возбуждением в стыке свариваемых деталей переменного магнитного поля, ориентированного поперек стыка. Наличиеэлектрода над стыком регистрируетсяпо изменению напряжения на дуге приее отклонении возбужденным магнитнымполем. 15На чертеже показано предлагаемоеустройство.Устройство слежения за стыком придуговой сварке содержит возбудитель1 магнитного поля, воздействующий надугу 2 в стыке 3 свариваемых деталей,Возбудитель 1 магнитного поля механически связан с горелкой 4Напряжение дуги 2 через фильтр 5 и выпрямитель 6 связано с фильтром 7 низкой 25частоты. Выход фильтра 7 низкой частоты связан через делитель напряженияна резисторах 8 и 9 с инвертирующимвходом компаратора 10 и через делитель напряжения на резисторах 11 и 12 З 0с устройством запоминания максимумав составе диода 13 и конденсатора 14.Устройство содержит также триггер 15;и резистор 16, через который на входсумматора 17 подается напряжениесмещения - 11, . Выход сумматора 17связан с входом привода 18 поперечного перемещения горелки 4, Конденсатор 14 связан с неинвертирующимвходом компаратора 10 и через резустор 19 и транзистор 20 с общей точкой схемы. Выход компаратора 10 через диод 21 связан с входом триггера15 и через диод 21 и регистор 22 сбазой транзистора 20. Вход триггера 4515 через резистор 23 связан с общейточкой схемы, с которой через конденсатор 24 и резистор 25 соединена так"же база транзистора 20. Выход триггера 15 через резистор 26 соединен свходом сумматора, в цепь обратнойсвязи которого включен резистор 27,Элементы 8-14 и 19-25 устройствасоставляют определитель 28 направления движения, а элементы 15-17 и 26,27 устройства составляют переключатель 29 направления движения,Устройство работает следующим образом. Дуга 2 совершает колебания вдоль стыка 3 в магнитном поле рассеяния стыка. Магнитные силовые линии направлены поперек стыка. Магнитное поле создается возбудителем 1, механически связанным с горелкой 4. Амплитуда угловых колебаний дуги относительно нейтрального положения определяется положением дуги относительно стыка и будет максимальной, когда дуга попадет в зону "выпучивания" магнитного поля над стыком. При отклонении дуги от нейтрали, соответствующей расположению дуги вдоль оси электрода при равенстве нулю потока магнитного поля, ее длина увеличивается дважды за один период колебания тока возбудителя 1 магнитного поля.Таким образом, при изменении длины дуги с частотой, равной двойной частоте напряжения питания возбудителя 1 магнитного поля с такой же частотой будет изменяться напряжение ду- ги Б , Через фильтр 5 низкой частоты, который пропускает переменную состав. - ляющую напряжения дуги с частотой, равной двойной частоте напряжения питания возбудителя 1 магнитного поля, напряжение поступает на выпрямитель 6 и с его выхода - на фильтр 7 низкой частоты. Напряжение Б на выходе фильтра 7 низкой частоты будет максимальным при максимальной амплитуде колебаний, напряжения дуги Ц, что соответствует расположению ее в зоне максимального потока магнитного поля, т.е. под стыком. С выхода фильтра 7 низкой частоты напряжение поступает через делитель напряжения на резисторах 8 и 9.и на инвертирующий вход компаратора 10, а через делитель на резисторах 11 и 12 на устройство запоминания максимума в составе диода 13 и конденсатора 14.Коэффициент передачи по инвертирующему входу выбран больше, чем по неинвертирующему входу.Поэтому, когда Ц =Ц, напряжение О, на выходе компаратора 10 будет отрицательно. При достижении Ц -БЬБ О, станет больше. Пусть в начальный момент горелка 4 смещена влево от стыка, триггер 15 находится в состоянии 0 и под действием наппряжения смещения Бдц, поступающего через резистор 16 на вход сумматора 17, привод 18 поперечного перемещения перемещает горелку 4 по направлениюз13681к стыку. При этом будет увеличиваться амплитуда колебания дуги и уровень напряжения на выходе фильтра 7низкой частоты соответственно 0. В5момент с прохождения горелки 4 надстыком 3 напряжение Б достигает максимума и начинает уменьшаться. Засчет большой постоянной времени разряда конденсатора 14 становится П))О и напряжение Б, положительным,появляется импульс на входе триггера 15, который переходит в состояние 1, соответствующее положительному напряжению на его выходе, Одновременно осуществляется разряд конденсатора 14 через резистор 19 и транзистор 20, напряжение П,о становитсяотрицательным,Управляющее напряжение на базутранзистора 20 поступает с выходакомпаратора 10 через диод 21 и резистор 22. Резистор 23 служит для обеспечения рабочего режима диода 21,конденсатор 24 и резистор 25 обеспечивают необходимое время разряда конденсатора 14. Положительное напряжение триггера 15 через резистор 26подается на вход сумматора 17, напряжение на выходе сумматора 17 становится отрицательным и привод 18 изменяет направление перемещения горелки4 с возбудителем 1 магнитного поля иснова начинает перемещать горелку кстыку. 29 4Таким образом, из любого начального состояния устройство переводит горелку 4 в зону стыка 3 и удерживает ее в этой зоне.Возбуждаемое магнитное поле оказывает благоприятное воздействие на процесс сварки за счет электромагнит" ного перемешивания металла в сварочной ванне.Формула изобретенияУстройство слежения за стыком при дуговой сварке, содержащее горел- ку с закрепленным на ней возбудителем магнитного поля, привод поперечного перемещения горелки и формирователь сигнала управления приводом поперечного перемещения горелки, вход которого подключен к сварочному электроду, а выход - к входу привода поперечного перемещения горелки, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности слежения, формирователь сигнаЛа управления приводом поперечного перемещения горелки содержит последовательно включенные фильтр, выпрямитель, фильтр низкой частоты, определитель направления движения и переключатель направления движения, при этом полюса возбудителя магнитного поля ориентированы в плоскости вектора поперечногоперемещения горелки,