Стабилизатор вылета резака

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1.) 10021 1 6(23) Приоритет Гвеударстееай кемтет Опубликовано 07.03.83. Бюллетень М 9 ае аевам зфбрете вткрмт(53) УД К 621.791. 75 (0888) Дата опубликования описаимя 09.03.83(54) СТАБИЛИЗАТОР ВЪЛЕТА РЕЗАКА 1Изобретение относится к области механической и термической обработки изделий и может быть использовано для ста"билизации положения режущего инструмента станков нлн стабилизации вылета ре- зака газорежущнх машин и лазерных тех 5 нологнческнх установок для резки н свар кн материалов.В настоящее время известно множество устройств, служащих для стабилизации расстояния между инструментом и деталью. Все устройства зачастую отличаются друг от друга датчиками расстояния до обрабатываемого изделия. Известны механические датчики Г 11, они имеют низкую точность н в процессе эксплуатации часто ломаются, На точность датчиков влияет тепловое излучение дуги в зоне раза,Наиболее близким к изобретению по . технической сущности является стабилизатор, состоящий из высокочастотного генератора, емкостного датчика, усилителя привода вертикального перемещения, снабженный также ограничителем, дву 12полупернодным модулятором н разделительным конденсатором, схемой сравнения, состоящей из двух диодов, эталонного кон денсатора, двух высокочастотных дросселей, двух накопительных конденсаторов, двух сопротивлений, при этом вход ограничителя подключен к выходу высокочастотного генератора, а его выход через диоды соединен с эталонным конденсатором и емкостным датчиком, соединенным, в свою очередь, через высокочастотные дросселн с накопительными конденсаторамн, зашунтированными сопротивлениями, подключенными к входу двухполупернод ного модулятора, выход которого через разделительный конденсатор подключен к входу усилителя 2Емкостный датчик представляет собой проводящий электрод, выполненный, например, в виде пластины, жестко закрепленной на резаке. Устройство работает таким образом, что прн уменьшении расстояния между обрабатываемым изделием и пластиной меняется их взаимная емкость, а на выходе уси3 10021 З лителя при этом появляется напряжение того или другого знака,Однако, во-первых, детектирование высокочастотного напряжения с емкостного датчика производится диодами, на которых падает напряжение амплитудой около 0,5 В. Величина этого напряжения зависит от температуры. В конечном счете это приводит к нестабильиостн зиачения вылета резака. Во-вторых, при рез- О ке и сварке материалов проводимость воздуха вблизи реза становится сравнимой с проводимостью емкостного датчика, а в схеме измерения емкостной датчик и сопротивление воздушного промежутка между деталью и датчиком включены параллельно, Влияние проводимости окружающей среды в устройстве, взятом за прототип, не скомпенсировано, что приводит к нестабильности вылета резака. 20Белью изобретения является повышение качества резки путем повышения стабилизации вылета резака..6 фКонденсаторы емкостного датчика выполнены регулируемыми.Стабилизатор работает следуюшим обПри изменении расстояния между емкостным датчиком и изделием на диагонали моста, состоящего из датчика и трех подстроечных конденсаторов, появляется напряжение, которое при помощи разделительного высокочастотного трансформатора привязывается к потенциалу общего провода электронной части устройства, К вторичной обмотке высокочастотного тран сформатора подключены фазовые детекторы, выполненные на полевых транзисторах. Применение полевых транзисторов позволило существенно уменьшить температурный дрейф детектора, поскольку при заданном расстоянии между датчиком и деталью мост будет сбалансированм, ным, при этом напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно нулю, напряжение на канале полевого транзистора также равно нулю, что означает, что в данной схеме детектора нет дрейфуюших, температурнозависимых ЭДС. Напряжение первого детектора через усилитель подается на электропривод резака. Управляющее напряжение на второй фазовый детектор подается через фазовращатель и ключевой каскад. Ключевой каскад усиливает управляющее напряжение, а фазоврашатель, состоящий из двух конденсаторов и двух сопротивлений, сдвигает его фазу на 90 О относительно фазы напряжения ВЧ-генератора. При любом изменении емкости датчика резака постоянное напряжение на выходе второго детектора будет всегда равно нулю, п скольку при изменении емкости датчика аза выходного напряжения моста равна фазе напряжения БЧ-генератора, Наоборот, при изменении сопротивления воздушного промежутка между датчиком и деталью фаза выходного напряжения моста изменится и на выходе детектора появится напряжение соответствующего знака, далее это напряжение усиливается и подается на оптрон. Сопротивление оптрона, включенное параллельно соответствующему конденсатору моста изменяется и компенсирует разбаланс моста, вызванный изменением проводимости окружающей датчик среды. Тем самым повышается стабильность задаваемого вылета резака. Цель достигается тем, что стабилизатор вылета резака содержит высокочастотный генератор, емкостный датчик, усилитель электропривода и привод вертикального перемещения резака, высокочастотный трансформатор, первый и второй фазовый детектор, ключевой каскад,фазовращатель, усилитель и резисторный, оптрон, причем фазовые детекторы выполнены на полевых транзисторах, емкостный датчик выполнен в виде моста, в одну из диагоналей которого включена первая обмотка высокочастотного трансформатора, а во вторую диагональ включен высокочастотный генератор, одна из точек второй диагонали заземлена и является обшей для плеч, в одно из которых включена сварочная дуга, а в другое - выход резисториого оптрона, один вывод вторичной обмотки высокочастотного трансформатора заземлен, а другой соединен с истоком полевого транзистора первого фазового детектора, сток последнего соединен с усилителем электропривода, затвор его - с выходом высокочастотного генератора, последний соединен с входом фазовращателя, выход фазовращателя через ключевой каскад соединен с затвором полевого транзистора второго фазового детектора, сток полевого транзистора через усилитель подключен к входу резисторного оптрона, исток того же транзистора подсоединен к второму выводу вторичной обмотки высокочастотного трансформатора. На рог, 1 изображена принципиальнаяэлектрическая схема устройства.Юб 1 М 4Предлагаемый стабилизатор вылета ре- тотным трансформатором, первым и втозака содержит генератор 1 высокочастот- рым фазовыми детекторами, ключевым ный, подстроечные конденсаторы 2, со- . .каскадом, фазовращателем, усилителем протяжение 3 воздушного промежутка и,резисторным оптроном, причем фазовые между датчиком и деталью; емкостный % детекторы выполнены на полевых траидатчик 4, оптрон 5, разделительный вы- зисторах, емкостный датчик выполнен в сокочастЬтный трансформатор 6, первый виде моста, в одну из диагоналей которо фазовый детектор 7, второй фазовый детек . го включена первичная обмотка. высокотор 8, ключевой каскад 9, фазоврататель частотного трансформатора, а во вторую 10, усилитель 11, усилитель 12 электро-й диагональ включен высокочастотный гепривода, электродвигатель 13. ,нератор, одна из точек второй диагоналиНа фиг. 2 приведены эпюры напряже- . заземлена и является общей для плеч, в ний напряжение ВЧгенератора (1), на- одно из которых. включена сварочная дупряжение на выходе первого фазового га, а в другое - выход резисторного опдетектора (П), напряжение на выходетрона, один вывод вторичной обмотки второго фазового детектора (Ш). высокочастотного трансформатора заземСтабилизатор вылета резака является лен, а другой соединен с истоком поле- более точным и обеспечивает более ва- вого транзистора первого фазового детексокую стабильность поддержания расстоя- тора, сток последнего соединен с усиния до детали, чем прототип и существу- ф лителем электропривода, затвор его - с ющие конструкции, Данное устройство мо-. выходом высокочастотного генератора, жет найман применение в технологических последний соединен с входом фазовращаустановках для сварки и резки металлов теля, выход фазовращателя черы ключе- газом или лазером, а также в процессах вой каскад соединен с затвором полевогде. обработка деталей ведется в стро- .ф го транзистора второго фазового детек" гом соответствии с ее формой. Например тора, сток полевого транзистора через стабилизатор можно использовать там, усипнтель подключен к входу резисторгде необходимо снять фаску с края лио- ного оптрона, исток того же транзистора та металла, имеющего большую волнис- подсоединен к второму выводу вторичной39 обмотки высокочастотного трансформатора.2. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ю щ и й с я тем, что конденсаторы емкостного датчика выполнены регулируе 1. Стабилизатор вылета резака, со- з. мыми.держащий высокочастотный генератор, емИсточники информации,костный датчик, усилитель электропри- приаятые во внимание при экспертизе вода и привод вертикального перемеШе. Авторское свидетельство СССР ния резака, о т л и ч а ю щ и й с я % 215711, кл. В 23 К /10,01.02.66. тем, что, с целью повышения качества 4 ф 2. Авторское свидетельство. СССР резки путем повышения стабилизации % 689799, кл. В 23 К 7/10, 21,11.77 вылета резака, он снабжен высокочао- (прототнп)фмлиал ППП Пагенг г. Ужгороц, ул. Проекгн