Токовихревой сенсор положения свариваемых изделий

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 цз В ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЭОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ ССС ННЫЙ КОМИТЕТ ЯМ И ОТКРЫТИЯМ и обрызгиваметалла при ность конст-ого даа, итопровод и ктивный датыполненным стины, распоэкрана явий металл ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологическийинститут электросварочного оборудования(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 55 И 10, кл. В 23 К 9/10, 05,05.77,2. Проспект фирмы С ООЯ, ФРГ,псостче Яеагп Яепзог СМЯ 1 С 1.ООЯ,1 п 1 огаат 1 опззсЬг 0 с Е - СМЯ /4, 1985 г.3. Авторское свидетельство СССРМ 1016103, кл. В 23 К 9/10, 07.05.83,4. Каталог фирмы Кгоцег, ФРГ, ЯепзогЯегез Ч - 1 В, 1986 г.(54). ТОКОВИХРЕВОЙ СЕНСОР ПОЛОЖЕНИЯ СВАРИВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Использование: при дуговой сварке инаплавке с использованием, системы слежения за свариваемым стыком иэделий. СущИзобретение относится к сварочному производству и может быть использованопри дуговой сварке и наплавке в составе систем слежения за стыком свариваемых изделий,Известей электромагнитный датчик (1 для слежения.эа свариваемым стыком, индикаторная катушка которого помещена в разомкнутый медный экран, защищающий ее от внешних электромагнитных помех.Недостатком этого устройства является большая погрешность измерения, обусловность изобретения: сенсор закреплен на сварочной головке на,расстоянии 30 - 50 мм от оси электрода так, чтобы теплозащитный экран 8 был обращен к сварочной дуге. После катушки 1 наводит в свариваемом материале вихревые токи, электромагнитное поле которых взаимодействует с полем катушки 1, вырабатывая в катушке сигнал, поступающий в схему управления перемещением сварочной головки. Тепловая защита катушки осуществляется теплозащитным потоком 6; Остаточный тепловой поток отводится охлаждающим газом через штуцер 7, канал 3 и отводный канал 4. При аварийном соприкосновении сенсора с изделием срабатывает контакт 9 защиты, закрепленный на выступах хомута 10, включающий аварийный отвод сенсора от изделия. Сенсор упрощает обслуживание установки и расширяет технологические воэможности его использования благодаря тепловой защите и малым габаритам и массе. 1 э.п,ф-лы, 1 ил. ленная воздействием нагревания каплями расплавленногосварке. Следует отметить сложрукции и большие габариты этсодержащего П-образный магндве подмагничйвающие обмоткиИзвестен бесконтактный индучик(2 с теплозащитным экраном, вв виде плоской металлической плаложенной между горелкой и датчикНедостаткОм металлическОгОляется то, что при сварке налипш10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 и тепловая радиация быстро нагревают его, ипластина сама становится источником тепладля датчика. При близком распрложении кгорелке пластина к ней приваривается.Известен датчик 3 расстояние междусварочной горелкой и изделием, в которомдля повышения надежности обмотки датчика намотаны нэ общем электроизоляционном каркасе.Недостатком этого датчика является незащищенность обмоток от воздействия нагрева, в результате которого тепловоерасширение приводит к изменению индуктивной связи между обмотками.Известен сенсор 41, принятый за прототип, в корпусе которого содержатся каналыохлаждения, изоляционный каркас и катушка индуктивности, где осуществляется принудительное воздушное охлаждениепосредством подачи воздуха через штуцерна боковой поверхности корпуса,Недостатком этого сенсора являетсянезащищенность от обрызгивания расплавленным металлом внешней поверхности деталей металлического корпуса сенсора,Налипающие капли меняют параметры сенсора, увеличивая погрешность измерения,способствуют более интенсивному нагревукорпуса. Устранение влияния налипших капель и наростов связано с усложнением технического обслуживания,В известных аналогах сенсоров отсутствуют средства защиты сенсоров от механической. поломки при возможном столкновениис изделиями, что также снижает надежностьи эксплуатационные качества известных сен. соров при работе в составе роботехническихкомплексов,Целью изобретения является уменьшение погрешностей измерения, обусловленных воздействием факторов сварки,упрощение технического обслуживания ирасширение технологических возможностей сенсора.Указанная цель достигается тем, что сенсор, содержащий корпус с каналами охлаждения, размещенный в корпусе изоляционныйкаркас с катушкой индуктивности и хомут свыступами, установленный на корпусе,снабжен теплозащитным колпаком, выполненным из эластичного материала, плоскимтеплозащитным экраном, выполненным также из теплоизоляционного непроводящегоматериала, обладающего слабой адгезионной способностью по отношению к каплямрасплавленного металла и электрическимконтактом защиты, При этом каналы для принудительного охлаждения катушки газом, подаваемым через боковой штуцер в корпусе,выполнены в изоляционном каркасе, теплозащитный колпак закреплен на корпусе досредством хомута, электрический контакт защиты закреплен на плоском теплозащитном экране, а последний - на выступах хомута,В качестве эластичного теплоизоляциоиного материала, из которого выполнен теплозащитный колпак, используется силиконовая резина, В качестве теплоизоляциоиного непроводящего материала,обладающего слабой адгезионной способностью по отношению к каплям расплавленного металла, используется асбоцемент,На чертеже схематически изображен предлагаемый сенсор,Сенсор содержит катушку 1 без сердечника, изоляционный каркас 2 с центральным каналом 3 для подвода воздуха в центр катушки и с выходными каналами 4, корпус 5, штуцер 7 для подвода воздуха, колпачок б из силиконовой резины, удерживаемый хомутом 10 на корпусе 5, плоский теплозащитный экран 8 иэ асбоцемента с размещенным электрическим,контактом 9 защиты, представляющим собой выступы хомута 10, электрический сигнал с которого отдельным проводом направляется в линию 11 связи, в которую подключены также выводы катушки, подпаянные к штырям 12,Сенсор работает следующим образом, Посредством кронштейна сенсор жестко скреплен со сварочной головкой (нэ чертеже не показаны), так что между контролируемой поверхностью заготовки и параллельно ей торцевой поверхностью сенсора имеется зазор 5 - 7 мм. Ось сварочной горелки расположена на расстоянии 30 - 50 мм от корпуса сенсора, Внешняя поверхность теплозащитного экрана 8 обращена к сварочной дуге,Первичное поле катушки 1 сенсора, возбуждаемое сигналом, поступающим от устройства управления сенсора по линии 11 связи, вызывает в материале вихревые токи. Электромагнитное поле вихревых токов взаимодействует с первичным полем катушки. Последнее проявляется, в частности, в изменении активного сопротивления катушки. Сигнал сенсора о положении контролируемой поверхности, представляющий собой обусловленное присутствием заготовки дополнительное (вносимое) активное сопротивление катушки 1, поступает в схему измерения по линии 11 связи,Медный корпус 5 предотвращает распространение доля катушки в боковую и заднюю область пространства, чем устраняется негативное действие помех от доля сварки и металлических посторонних масс, Прямая тепловая радиация от дуги и летящие брызги расплавленного металла перекрываются теплозащитным экраном 8.1 еплозащитный экран, выполненный из асбоцемента, имев малую теплопроводность, теплостоек и ограниченно накапливает на своей поверхности брызги металла. Появляющийся нарост осыпается или легко удаляется механически из-за слабого сцепления с асбоцементом, причем поверхность асбоцемента остается неповрежденной, что способствует существенному увеличению долговечности экрана,Защита катушки от нагрева газовой средой сварочной дуги обеспечивается колпачком 6 из силиконовой резины, обладающей достаточной теплостойкостью, тепловым сопротивлением, устойчивостью к воздействию ультрафиолетового излучения дуги и к налипанию брызг расплавленного металла. Незначительный тепловой поток через стенки колпачка б извне к катушке 1 и корпусу 5 отводится охлаждающим газом, поступающим из штуцера 7 в центральный канал 3 в пространство между внешней поверхностью катушки и торцевой внутренней поверхностью колпачка и движущимся радиально к отводным каналам 4 в изоляционном каркасе 2, обеспечивая охлаждение изоляционного каркаса, корпуса 5 и катушки индуктивности 1.В случае аварийного соприкосновениясенсора с изделием, при котором контакт защиты, выступающий на 1 - 2 мм за габариты теплозащитного экрана 8 и корпуса 5, касается заготовки, происходит замыкание ) цепи схемы защиты, включающей электрический контакт 9, источник питания и обмотку реле. Замыкание является сигналом устройству управления сварочным оборудованием для выполнения предусмотренных операций,Предлагаемое устройство обеспечиваетсущественное уменьшение погрешностей измерения, обусловленных действием факторов сварки, упрощает обслуживание при 5 установке и регламентных работах и расширяет область технологических применений сенсора благодаря уменьшению габаритов и повышению надежности,10 Формула изобретения1. Токовихревой сенсор положения свариваемых изделий, содержащий корпус с каналами охлаждения, размещенный в кор пусе изоляционный каркас с катушкой индуктивности и хомут с выступами, установленный на корпусе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения погрешностей измерения, рас ширения технологических возможностей и уп: рощения технического обслуживания, корпус снабжен теплозащитным колпаком, выполненным из теплоизоляционного материала, плоским теплозащитным экраном, выпол ненным также из теплоизоляцион ного материала, и электрическим контактомзащиты, при этом каналы охлаждения газом выполнены в изоляционном каркасе, теплозащитный колпак закреплен на корпусе посредством 30 хомута, электрический контакт защиты за-креплен на плоском теплозащитном экране, а последний закреплен на выступах хомута,2. Сенсор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве теплоизоляционного ма териала теплоэащитного колпака использована силиконовая резина, а в качестве теплоизоляционного материала теплозащитного экрана асбоцемент.. ВНИИПИ Государственного ко 113035, Моитета по изоб ва, Ж, Рау Подписное тениям и откр ская нэб., 4 И