Устройство для автоматического направления сварочной головки вдоль стыка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИ 4 ЕСНИРЕСПУБЛИК А 3 0 3(5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ МбАй) 7 Ю,:; 35асков и Ю/10, 19 ельство ГОСУДАРСТВЕННЪЙ НОМИТЕТ СССРПО. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,КОГО НАПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИЭцОЛЬ СТЫКА, содержащее первичныйпреобразователь индукционного типа,.:усилитель постоянного тока, усилитель мощности, исполнительный двигатель, сварочную головку, генератор,причем сварочная головка механическисвязана с первичным преобразователем индуктивного типа и исполнительнымдвигателем, который электрическисоединен с усилителем мощности, о т"л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью уменьшения габаритов при сохранении чувствительности, в неговведены коммутатор, два узкополосных.фильтра, два амплитудных детектора, дифференциальный усилитель, операционный усилитель, причем генератор выполнен двухчастотным, а выходего через коммутатор, первичныйдатчик индуктивного типа, оба входаи выхода обоих узкополосных фильтров,оба входа и выхода обоих амплитудных детекторов, оба входа и выходдифференциального усилителя, второйвход и выход операционного усилителя, соединен с усилителем мощности, а выход первого ампли"тудного детектора через усилительпостоянного тока соединен с первымвходом операционного усилителя,1 10Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, е частности к устройствам автоматическогонаправления сварочной горловки вдольстыка.Известен индукционный датчикположения свариваемого стыка, содержащий Ш-образный магнитопровод, раэделененный немагнитной прокладкой,первичную обмотку, питаемую от сетипеременного тока, размещенную нацентральном стержне, вторичную дифференциальную обмотку, размещеннуюна крайних стержнях магнитопро-вод с открытой стороны замкнутпластиной иэ ферромагнитного материала 1.Недостатком такого датчика является наличие Ш-образного магнитопровода, подверженного влияниюэлектромагнитных помех (в частности от сварочной дуги), значитель. ные геометрические размеры, чтоявляется существенным при сваркемалогабаритных изделий.Известен бесконтактный комбинированный дифференциальный датчик,предназначенный для направлениясварочной головки по стыку, содержащий основной и дополнительныймагнитопроводы, две согласно включенные индикаторные катушки, расположенные на крайних стержнях "магнитопровода. При этом плоскости .намоткииндикаторных катушек параллельныплоскости изделия, а дополнительныймагнитопровод отделен от основногодатчик экранирующей пластиной 2 .Недостатком данного датчика яв"ляется наличие двух магнитопрородови сложная конструкция,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для автоматического направления электрода по стыку, содержащее индукционный датчик и сварочную головку 3,Недостатком. известного устройстваявляется необходимость подбора,частоты питания датчика для компенсациисигнала, полученного от превышениякромок при осутствии смещения, По"скольку эту частоту необходимо под"бирать и передавать через полосовойФильтр, то .этот Фильтр должен бытьперенастраиваемым либо быть с широ",кой полосой пропускания, что ухудшает помехозащищенность схемы. Крометого, известное устройство содер 129,5жит Ш-образный магнитопровод и работает на звуковых частотах, а этовлечет к увеличению геометрическихразмеров датчика.5 , Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства при со хранении чувствителЬности.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для автоматического10 направления сварочной головки вдольстыка, содержащее первичный преобразователь индукционного типа, усялитель постоянного тока, усилительмощности, исполнительный двигатель,5 сварочную головку, генератор, причемсварочная головка механически связана с первичным преобразователеминдуктивного тиба с исполнительнымдвигателем, который электрически20 соединен с усилителем мощности,введены коммутатор, два узкополосныхфильтра, два амплитудных детектора,дифференциальный усилитель, операционный усилитель, причем генератор25 выполнен двухчастотным, а выход егочерез коммутатор, первичный датчикиндуктивного типа, оба входа и выхода обоих узкополосных Фильтров,. обавхода и выхода обоих амплитудныхЗО.детекторов, оба входа и выход диффе-ренциального усилителя, второй входи выход операционного усилителя сое.динен с усилителем мощности, а выход первого амплитудного детекторачерез усилитель постоянного тока аоединен с первым входом операционногоусилителя,На фиг.1 приведена схема расположения катушек первичного преобра-,4 О зователя индукционного типа над свариваемым стыком; на фиг.2 - блок-схе- .ма предлагаемого устройства.Устройство содержит двухчастотныйгенератор 1, выход которого подключен45 к коммутатору 2. Коммутатор поочередно подключает эти частоты к первичному преобразователю 3 индукционноготипа, который жестко связан со сварочной головкой ч. Сварочная головка5 О осуществляет поперечное перемещениеэлектрода поперек стыка с помощьюисполнительного электродвигателя 5.Сигнал первичного преобразователя через узкополосные фильтры 6 и 7, настроенные соответственно на частотыи 12 подается на амплитудные детекторы 8 и 9: Сигнал с амплитудного детектора 8 подается на усилитель. 10 постоянного тока и один из10423относительно стыка. Далее сигналО усиливается усилителем 13 мощности и управляет работой исполнительного электродвигател 1, которыйосуществляет перемещение свароцной головки поперек стыка.Обмотки первичного преобразователя единичны и имеют общую точку фсоединения А (фиг.1), Выходы генератора сделаны также со средней точкой. 10Полезная нагрузка - входные сопротивления узкополосных фильтров б и 7(фиг.2) включены между точкой А иодной из средних точек выходов ге-нератора. Подключение катушек первичного преобразователя к тому илииному выходу генератора осуществляется с помощью коммутатора (переключателя). Под словами "Определенный интервал времени "следует понимать время, в течение которого первичный преобразователь питается переменным напряжением с частотой Г или 1, Это время определяется постоянной РС-цепочек, включенных на 25выходах амплитудных детекторов. Поочередное питание первичного преобразователя напряжениями с частотойлибо Г необходимо для обеспечения работоспособности схемы, ЗОВыражение фКаждая из составляющих Г(х),( (Ь) определяется частотой" следует понимать так, что эти составляющие зависят не только от смещенияот линии стыка Г(х) и от превышениякромок(Ь), но и от частоты напряжения, питающего первичный преобразователь.Исполнительным механизмом устройства является реверсивный электродвигатель постоянного тока, пер 9236вицный же преобразователь питается переменным напряжением с частотой 1 или Гд , поэтому в схемувведены узкополосные фильтры 6 и 7для выделения информационных сигналов, соответствующих этим частотам,и амплитудные детекторы 8 и 9 дляпреобразования переменного информационного сигнала в постоянный.Дифференциальный усилитель 11необходим для получения разностимежду сигналами, соответствующимичастотам Ги Гд,Компоненты а и а , приведенныев формулах, являются постоянными,коэффициентами и определяются извольт-амперных характеристик диодов,используемых в качестве амплитудныхдетекторов. Использование предлагаемого устройства позволяет производить сварку продольных и кольцевых швов малогабаритных изделий как с внутренней так и С наружной стороны, что может быть использовано при автоматизации сварочных процессов. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет исключить влияние йревышения сварочных кромок при слежении по стыку, что . повышает точность слежения по стыку и снижает брак сварных узлов. Поскольку первицный преобразователь предлагаемого устройства состоит всего из двух катушек индуктивности без сердечников и. работает на высоких частотах (десятки килогерц), то . его размеры значительно меньше размеров известного датчика, что особенно важно при ведении процесса сварки в стесненных условиях.1042923 ФОЗ Составитель В.ДроздовТехред: М;Костик К7 фТираж 1106Подпитвенного комитета СССРизобретенйй: и открытийЖ, Рауаская наб., д. 4/5ент", г, Ужгород, ул. Проект аказ 7221/15 ВНИИПИ Государ по делам 113035, Москва