Автоматический регулятор расстояния от инструмента до поверхности изделия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11) К 910 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВ У К АВТОРСКОМ о,отыгоМ. Гугелев Уму ур ство СССР 23 К 9/10,тво СССР031271 ф РЕГУЛЯТОР ДО ПОВЕРХ- высокочасллического ку измереератору,д 3. Регулятор по пп ичающи йся ние длин сторон вит ставляет от 5 до 10 1 и 2, отм, что отндатчика ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Авторское свидетеПо заявке Р 2122050, кл.08.04.79,2. Авторское свидетельР 421452, кл, В 23 К 9/1(54)(57) 1. АВТОМАТИЧЕСКРАССТОЯНИЯ ОТ ИНСТРУИЕНТАНОСТИ ИЭДЕЛИЯ, содержащитотный датчик в виде метвитка, подключенного к бния и высокочастотному г отличающийся тем, ч с целью повышения надежности ра путем уменьшения пассивной зоны ризонтального перемещения датчи последний имеет прямоугольную ф вытянутую в сторону, перпендику ную направлению его движения,2. Регулятор по п. 1, о т л ч а ю щ и й с я тем, что ширин витка датчика равна максимально пустимой ширине пассивной зоны.853894 лической поверхности при газовойрезке.5Известен авторегулятор расстояния витка, подключенного к узлам измере 25 го листа от металлического витка датчика, так как под частью его сечения пропадает (уходит) токопроводящая поверхность, а авторегулятор стремится обеспечить постоянство расстояния между металлическим витком и этой поверхностью.Известны авторегуляторы расстояния от газового резака до металлической поверхности, в котором применен емкостной датчик расстояния, а также подобный авторегулятор с электроискоровым датчиком 240Недостатками этих регуляторов является невысокая точность поддержания расстояния от инструмента до разрезаемого металлического листа вследствие сильного влияния на дат чик температуры, влажности и давления окружающего воздуха, состава и скорости истечения газа из резаков. Их точность поддержания заданного расстояния не превышает 1,0-1,5 мм, 50 что не позволяет использовать эти авторегуляторы при многорезаковой (например, трехрезаковой) резке с одновременным образованием кромок под последующую сварку. Точное фор мирование кромок при газовой резке требует точности поддержания расстояния от резаков до разрезаемого листа порядка 0,3-0,5 мм.При прохождении резаков через 60/ранее выполненный реэ зона пассивноу Генератор б высокой частоты соединен Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования, в частности к авторегуляторам расстояния от резака до металот инструмента до поверхности изделия, в котором использован датчик,выполненный в виде металлического ния, сравнения и генератору высокойчастоты отрезком коаксиального кабеля с электрическим сопротивлением,значительно превышающим активноесопротивление упомянутого витка (1 Однако этот авторегулятор имеет тот недостаток, что при подходе металлического витка датчика к краю разрезаемого листа или к предыдущему резу наблюдается краевой эффект, выражающийся в резком опускании металлического витка датчика, движущегося,впереди резака и соответственно резаков, вплоть до удара о разрезаемый металлический лист. Это связано с тем, что выход металлического витка датчика за край разрезаемого листа равносилен удалению этого горизонтального перемещения, при кбтором отсутствует постоянная корректировка высоты резаков над токо- проводящей поверхностью, увеличивается вдвое, пока металлйческий витокне сойдет с ранее выполненного реза.При этом, поскольку разрезаемыйметаллический лист всегда имеет определенную кривизну поверхности, апри подходе резаков к краю листа илипредыдущему резу эта кривизна вследствие тепловых деформаций увеличивается, в зоне пассивного горцзонтального перемещения резаков надежность авторегулятора, выражающаясяв стабильном обеспечении необходимости качества разреза (в том числе иодновременном образовании идентичныхего кромок), будет невелика, поскольку в пассивной зоне, зависящей от диаметра металлического витка, не будет обеспечено постоянство расстояния от резаков до токопроводящей поверхности. Кроме этого, при малых скоростях движения металлического виткаскорость изменения сигнала при надвигании металлического витка на край разрезаемого листа или предыдущегореза невелика, и пока сигнал разбаланса недостаточен для срабатыванияпорогового реле, происходит некоторое приближение резаков к разрезаемому листу, а к моменту отключениядвигателя вертикального перемещения резаки будут к разрезаемому листу ближе требуемого расстояния,и всюпассивную зону они пройдут с даннойошибкой, что также снижает надежность работы авторегулятора.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем уменьшения пассивной зоны горизонтального перемещения датчика.Цель достигается за счет того, что датчик имеет прямоугольную Форму, вытянутую в сторону, перпендикулярную направлению его движения, ширина витка датчика берется равной максимально допустимой ширине пассивной зоны, а отношение длин сторон витка датчика составляет от 5 до 10Конструкция авторегулятора и взаимное расположение его отдельных элементов изображены на чертеже,Высококачественный датчик авторегулятора образован металлическим витком 1 и коаксиальным кабелем 2, причем металлический виток 1 имеет прямоугольную Форму, вятянутую в сторону, перпендикулярную направлению его движения, показанному стрелкой. Коаксиальный кабель 2 датчикаподключен к электрической схеме авторегулятора, при этом центральнаяжила коаксиального кабеля подключена к входу узла измерения 3. Выходузла измерения 3 соединен с входомузла сравнения 4, второй вход которого соединен с узлом задания 5.с узлами измерения 3, сравнения 4 и задания 5. Выход узла сравнения соединен с входом усилителя 7, Вы-. ход усилителя 7 соединен с пороговым реле 8 и одним из концов его нормально замкнутого контакта 9. Второй5 конец нормально замкнутого контакта 9 соединен с обмоткой двигателя 10. Вал двигателя 10 связан с входным валом редуктора 11, выходной червяк которого перемещает рейку 12, жестко связанную с основанием 13, на котором закреплены газовые резаки 14 (два крайних повернуты на 90 ) и металлический виток 1 датчика вытянутой Формы, расположенные над то копроводящей поверхностьв 15Работа авторегулятора осуществляется следующим образом.При включении питания на схему автоматического регулятора в зависи О мости от сигнала узла задания 5 ре- . заки 14 устанавливаются на определенном расстоянии от токопроводящей поверхности 15. При этом параметры датчика, включая металлический виток 1, обеспечивают такой выходной сигнал узла измерения 3, который при подаче его на вход узла сравнения 4, определяет нулевой сигнал на его выходе, т.е. на входе и выходе усилителя 7 сигнал равен нулю, и металлический виток 1 не имеет вертикального перемещения, а происходит лишь их горизонтальное перемещение вдоль намеченного реза, показанное стрел" кой (механизм горизонтального переме щения не показан). При изменении расстояния от металлического витка 1 до токопроводящей поверхности 15 вследствие, например, 4 О деФормации разрезаемого листа изменяется индуктивность металлического . витка 1 и, следовательно, выходной сигнал узла измерения 3, узла сравнения 4, и на выходе усилителя 7, 45 появляется сигнал, недостаточный для срабатывания порогового реле 8, но вызывавший вращение двигателя 10, редуктора 11,. перемещение рейки 12, основания 13 и вертикального переме щения резаков 14 и металлического витка 1 до получения нулевого сигнала с выхода узла сравнения 4При этом расстояние между резаками 14 и токопроводящей поверхностью 15 55 будет снова равно заданному, и резаки будут выполнять качественный рез с образованием требуемых кромок. При подходе металлического витка 1 к краю разрезаемого листа происходит резкое изменение площади взаимодействия металлического витка 1 с токопроводящей поверхностью 15, поскольку металлический виток 1 находит (наплывает) на край листа одновременно всей своей стороной большей протяженности, т.е. изменение взаимодействия металлического витка 1 с токопроводящей поверхностью 15 происходит одновременно вдоль всего витка 1. Ввиду малой протяженности витка 1 в направлении его движения отключение вертикального пере" мещения резаков 14 происходит лишь в самый последний момент подхода резаков 14 к краю разрезаемого листа 15 и на всей остальной длине обеспечено автоматическое регулирование заданной высоты резаков 14 над токопроводящей поверхностьв 15, чем будет достигнуто высокое качество реза при своевременном отключении вертикального перемещения резаков 14 при подходе к краю листа 15, исключая их удар о разрезаемый лист, Таким образом будет обеспечена высокая надежность работы авторегулятора по всей .длине разрезаемого листа.При прохождении резаков через ранее выполненный рез авторегулятор снова включится, как только весь узкий виток 14 "наплывет" на появившуюся снова под ним токопроводящув поверхность. Таким образом, в этом случае авторегулятор выключен лишь на две ширчны узкого витка 1 плюс ширина реза.Расстояние между сторонами витка 1 больией протяженности не должно быть очень большим, чтобы уменьшить емкостную "параэитнув" связь. Оно не должно быть меньшим, чем диаметр материала витка 1 (если его делать иэ круглого сечения), Оптимальное отношение длин сторон витка 1 составляет от 5 до 10.Наличие металлического витка предлагаемой конструкции позволяетобеспечить высокую надежность работы авторегулятора практически по всей длине разрезаемого листа, даже при деФормации разрезаемого металлического листа вблизи его края, чем уменьшит количество брака, повысит производительность труда, полностью исклвчит аварийные ситуации, связанные с ударами резаков о разрезаемый металлический лист