Пневмодатчик для направления электрода по линии соединения

О П И С А Н И Е 111 ЫФ,В"-" -ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соьетскйх Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.05.79 К 621.791.7 .03 (088.8) делам нзобретени и открытий. И, Пастушенко, А, И, Бондаренко и В. А, БогдановскОрдена Ленина и ордена Трудового Красного Знамениинститут электросварки им, Е. О. Патона ЕКТРОДА(54) ПНЕВМОДАТЧИК ДЛЯ НАПРАВЛЕН ПО ЛИНИИ СОЕДИНЕНИИзобретение касаетссварочных процессов и мзовано в системах автоления, в частности длярода сварочной головкиния,втоматизации быть испольеского управвления элекгинии соединея а ожет матич напра по л м рь Известны устройства для ориентации сварочной головки, использующие установленное на горелке сопло - датчик, соединенное с выходом задатчика давления 1), 10Недостаток известного устройства заключается в недостаточной точности слежения из-за поперечного сканирования датчика относительно стыка с малой частотой сканирования. 15Известен 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 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 в 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 пневодатчик, две проекции; на фиг. 2 - эпю-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. Генератор 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 снабженыпо 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 (1 О).При отклонении линии соединения от оси расположения чувствительных элементов 7 между импульсами 11 и 12 на выходе приемника возникает временное рассогласование 1, и 1, относительно времени 1,. 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 эле ментов приемника позволяет разбить область расположения линии соединения на зоны, с целью стабилизации скорости слежения за линией соединения и соответственно скорости сварки.10 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 изобретения201. Пневмодатчик для направления электрода по линии соединения, содержащийразмещенные в цилиндрическом корпусесопловой генератор звуковых колебаний и25 приемник с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности слежения при использовании датчика в системах наведения сварочной головки на линию соединения, в цент 30 ре цилиндрического корпуса размещена полая ось, заглушенная на конце жесткозакрепленным тарельчатым основанием,разделенным на сектора звуконепроницаемыми экранами, а на оси с возможностью35 вращения установлено не менее одногоприводного коромысла, имеющего полостьдляподачи газа, при этом генератор звуковых колебаний снабжен соплами, установленными на концах коромысел, а прием 40 ник - чувствительными элементами, расположенными каждый в своем секторе,2. Пневмодатчик по п, 1, о т л и ч а ющи йся тем, что коромысла снабжены поконцам дополнительными соплами, распо 45 ложенными в плоскости вращения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство481382,кл. В 23 К 9/10, 1975.50 2, Авторское свидетельство СССР216966, кл. 6 01 В 13/02, 1965./ каз 1029/1 Изд.357 НПО Государственного комитет 113035, Москва, ю Раг Тираж 1221 ПодписноеСССР по делам изобретений и открытий