Устройство для автоматического направления электрода при сварке

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 1 06 09) я)4 В 23 сгею. ща П "13ВДРК 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 742063, кл. В 23 К 9/10, 1977.Авторское свидетельство СССРР 1094690, кл. В 23 К 9/10, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОНАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПРИ СВАРКЕ(57) Изобретение относится к автоматизации сварки и используется дляавтоматического направления электрода по свариваемому стыку, Устройство для автоматического направления электрода при сварке позволяет повыситьфункциональные возможности, а именноиспользовать его при сварке нахлесточных соединении и при слежении закраем листа за счет использования вустройстве для питания электромагнитного датчика импульсного генераторарегулируемой частоты и введения вустройство четырех диодов, два из которых включены между источникомопорного напряжения и первыми входами компараторов и два других - междупротивоположными входами этих компараторов. Для формирования сигналаотклонения используются фазовое рассогласование напряжения, питающегоэлектромагнитный датчик, и напряжения на выходе этого датчика. Управляющий сигнал формируется на двухкомпараторах. 2 ил.35 45 1 13016Изобретение относится к автоматизации сварки, используется для автоматического направления электрода по свариваемому стыку и является усовершенствованием устройства по авт.св. 5 У 1094690.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства эа счет использования его при автоматической сварке нахлесточных сое О динений и слежения за краем листа.Указанная цель достигается путем использования в устройстве для питания электромагнитного датчика импульсного генератора регулируемой частоты и введения в устройство четырех дирдов,На фиг. 1 приведена структурйая схема устройства; на фиг, 2 - диаграмма напряжений, поясняющая работу устройства. Устройство состоит из генератора 1 ,с устройством для регулирования частоты, счетного триггера 2, усилителей 3 и 4, электромагнитного датчика 5, первого 6 и второго 7 каналов обработки сигналов.Электромагнитный датчик 5 конструктивно выполнен с двумя взаимно перпендикулярными катушками, причем питающая катушка 8 расположена внутри по центру измерительной катушки 9, Параллельно измерительной катушке 9 подключен конденсатор 10. Формирователь 11 соединен с выходом измерительной катушки 9.Первый канал обработки сигналов 6 содержит первый элемент И 12, интегрирующее звено 13, компаратор 14, второй элемент И 15, усилитель 16. Первый вход первого элемента И 12 соединен с выходом формирователя 11, а выход через интегрирующий элемент 13 - с вторым входом компаратора 14. Выход компаратора 14 соединен с первым входом второго элемента И 15, выход которого соединен с входом усилителя 16. Второй вход компаратора 14 является прямым, а первый - инверсным. Второй канал обработки сигнала 7 содержит первый элемент И 17, интегрирующий элемент 18, компаратор 19, второй элемент И 20, усилитель 21. Соединейия между элементами второго канала аналогичны соединениям первого канала. 06 2Кроме того, устройство содержит диоды: первый 22, второй 23, третий 24 и четвертый 25.Опорное напряжение через диоды 22 и 23 подается соответственно на первые входы компараторов 14 и 19. Диод 25 включен между вторым входом компаратора 14 и первым компаратора 19, а диод 24 включен между вторым входом компаратора 19 и первым входом компаратора 14. Прямой и инверсные выходы счетного триггера 2 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 12 и 17Кроме того, устройство содержит элемент И-НЕ 26 и привод 27 корректора. Входы элемента И-НЕ 26 соединены с выходами компараторов 14 и 19, а выход - с вторыми входами элементов И 15 и 20.Устройство работает следующим образом.Включают источник питания (не показан), и генератор 1 начинает вырабатывать импульсы (фиг. 2 а-ц), которые подаются на вход счетного триггера 2. На прямом и инверсном выходах триггера 2 Формируются импульсы, (Фиг. 28,6). Импульсы с выходов триггера 2 подаются на входы логических усилителей 3 и 4 и на вторые входы первых элементов 12 и 17 и обоих каналов, Усилители 3 и 4 включают поочередно первую и вторую половины катушки 8, включенные встречно. В катушке 8 возбуждается знакопеременное электромагнитное поле. Плоскости измерительной катушки 9 и возбуждающей. катушки 8 взаимно перпендикулярны, При отсутствии металла под датчиком ЭДС в измерительной катушке 9 равна нулю. При установке датчика над листом из ферромагнитного материала так, чтобы ось питающей катушки 8 совпадала с краем листа, в измерительной катушке 9 наводится ЭДС Е , за счет искажения электромагнитного поля питающей катушки 8 и ЭДС Е, которая наводится электромагнитным полем вихревых токов, возбуждаемых в поверхности листа питающей катушкой. Векторные диаграммы ЭДС катушки 9 показаны на фиг. 2 ж, Сдвиг фаз между векторами Еи Еобусловлен комплексным сопротивлением поверхности606 4на выходе компаратора 14 появляетсясигнал логической единицы, которыйчерез второй элемент И 15 и усилитель 16 включает привод 27 корректо"ра, перемещающий сварочную головкус датчиком до установки оси датчикана край листа, При смещении листав противоположную сторону векторменяет фазу на угол 180 (фиг,2 ц). 3 1301. листа для вихревых токов. Результирующая ЭДС Е в катушке имеет фазу , .Регулируя частоту генератора 1 в области резонанса колебательного контура, состоящего из индуктивной катушки 9 датчика и емкости 10, добиваются, чтобы импульсы (фиг. 2) с выхода усилителя-формирователя 1 перекрывали опорные сигналы (фиг.28, 6) на одинаковую величину. При этом 10 на выходах интеграторов 13 и 18 устанавливаются сигналы одного уровня (фиг, 2 д, е ).С выходов интеграторов сигналы подаются на прямые входы компараторов 14 и 19 своего канала и через диоды 24 и 25 - на инверсные входы компаратора противоположного канала. При равенстве уровней сигналов на выходах интеграторов 13 и 18 оба компаратора 14 и 19 заперты, так как на их входах прямых и инверсных одинаковые уровни. Кроме того, на инверсные входы обоих каналов подается опорное напряжение положительной полярности 25 через диоды 22 и 23, которое предотвращает срабатывание компараторов 14 и 19 от флуктуаций напряжений на выходах интеграторов 13 и 18.При уходе края листа из-под датчика амплитуда вектора Е уменьшается (уменьшается поверхность металла под датчиком ),а вектора Е, увеличивается, что приводит к сдвигу фазы результирующего вектора Е Р на угол Ч, 35 равный- ц, (фиг. 2, Поэтому импульсы на выходе усилителя формирователя 11 (на фиг. 2 г показаны пунктиром) перекрывают импульсы опорных сигналов в каналах на разную величину 10 (на фиг. 2 В,Ь заштрихованные участки), и на выходах интеграторов 13 и 18 сигналы устанавливаются разных уровней (на фиг. 23,е показаны пунктирной линией). 45Поскольку на входах компаратора 14 прямой сигнал превышает инверсный,Аналогично описанному срабатывает второй канал, и привод 27 перемещает головку и датчик на край листа. Временные диаграммы аналогичны первому каналу 6.Элемент И-НЕ 26 служит для предотвращения одновременного прохождения сигналов на включение привода от первого и второго каналов. Таким образом, устройство обеспечивает направление сварочного электрода по стыку. Формула и э о б р е т е н и я Устройство для автоматического направления электрода при сварке по авт. св. М 1094690, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет использования его при сварке нахлесточных соединений и слежении за краем листа, оно дополнительно снаожено четырьмя диодами, генератор выполнен с возможностью плавной регулировки частоты, при этом аноды первого и второго диодов соединены с источником опорного напряжения, катоды первого и третьего диодов соединены с первым входом второго компаратора, катоды второго и четвертого диодов соединены с первым входом первого компаратора, а аноды третьего и четвертого диодов подключены соответственно к вторым входам первого и второго компараторов.1301 606 г,Составитель В.ГрибоТехред А,Кравчук Корректор М,Самборск Редактор Н.Р Подписнотета СССкрытий Заказ 118 Тираж 976 Государственного комделам изобретений и о Москва, Ж, Раушс НИИПИ 1130 ая наб.,секти ои венно-полиграфическое предприятие, г,ужгор