Устройство для слежения за стыком свариваемых деталей — SU 919822 (original) (raw)
(51)М. Кл. В 23 К 9/ соединением. заявки 3 ЪеударстюлыХ комитет СССР дв делам изобретений а еткрмтвХ) УДК 621. .791.75 (088.8) публнко та опубликования описания 1 8 . 04 .) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ СВАРИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙм оц помех может ст В таких слуца ь отключен ышение на м изт ьности, а такИзобретение относится к автоматизации сварочного производства, в частности к системам направления сварочной головки по стыку.Известно следящее устройство для направления сварочной головки по стыку, содержащее датчик положения стыка, установленный на сварочной головке, преобразователь сигнала датчика в напряжение постоянного тока, усилитель мощности и электропривод наведения сварочной головки на стык 13.Недостатком этого устройства является отсутствие возможности контроля его работоспособности и точности непосредственно в процессе сварки. Датчики, используемые в подобных уст" ройствах дают информацию о смещении стыка свариваемого изделия. По принципу работы следящей системы этот сигнал всегда близок к нулю и поэтому не может быть использован для сцен ки работоспособности устройства. Известно, что точность системы зави 5.0.82, Бюллетень Ню 1",сит от чувствительности датчика и от помех, действующих на нее. Чем больше чувствительность датчика, т меньше погрешности .от действия по" мех, Следовательно, чувствительнос датчика является характеристикой т ности и работоспособности устройст ва. Чувствительность не является и стоянной величиной, а изменяется в процессе работы следящей системы. Это связано с тем, что чувствитель ность большинства датчиков зависит от высоты расположения над изделие наличия прихваток, перекрытия стыка. Чувствительность многих датчик при движении над прихватками резко уменьшается, при этом погрешность системы от деиствия недопустимо большой необходимо предусмо следящей системы.Цель изобретения дежности работы уст мерения его чувстви91982же путем его отключения при движении над прихватками и выходе датчи,ка за пределы свариваемых деталей.Цель достигается за счет того, чтов устройство, содержащее датчик,5усилитель мощности и привод наведениясварочной головки на стык, введеныгенератор с приводом поперечных колебаний датчика, сумматор, измерительчувствительности, пороговый блок, 1 оключ и последовательно соединенныедемодулятор, интегратор и модулятор,причем входы сумматора подключены квыходам модулятора и преобразователясигнала датчика, а выход сумматора 5подключен через ключ к усилителю мощности и входу демодулятора, при этомвыходы генератора подключены к входаммодулятора и демодулятора, а измери. тель чувствительности подключен к вы-ходу интегратора и входу пороговогоблока, выход которого соединен с ключом. На чертеже представлена структур 2ная схема устройства.Устройство содержит датчик 1 положения стыка, привод 2 поперечных колебаний датчика, преобразователь 3сигнала датчика в напряжение постоян 0 30ного тока, сумматор 4, ключ 5, усилитель б мощности, электропривод 7 наведения сварочной головки на стык, последовательно соединенные демодулятор 8, подключенный входом к выходусумматора, интегратор 9 и модулятор10, выход которого соединен со входом сумматора, измеритель чувствительности 11 и пороговый блок 12,подключенные к выходу. интегратора,причем выход порогового устройства40соединен с ключом, и генератор 13,соединенный с входами модулятора,демодулятора и привода поперечных колебаний датчика.Устройство работает следующим образом,Датчик 1 положения стыка вырабатывает сигнал, пропорциональный смещению стыка, который преобразуется преобразователем 3 в напряжение постоянного тока. Возбуждаемый генератором13 привод 2 создает колебания датчикаотносительно стыка постоянной амплитуды. Выходное напряжение преобразователя 3 содержит как постоянную составляющую, пропорциональную смещениюстыка, так и переменную составляющую,пропорциональную амплитуде колебаний 2 4датчика и его чувствительности. Переменная составляющая преобразуется демодулятором 8 в напряжение постоянного тока. Это напряжение сглаживается интегратором 9. Для устранения влияния на усилитель б мощности переменной составляющей сигнала преобразователя 3 в устройстве применена обратная связь через модулятор 10, который формирует колебания напряжения противоположной фазы. Сигнал с выхода преобразователя 3 и модулятора 10 подаются на входы сумматора 4. На усилитель б мощности с выхода сумматора через ключ 5 подается постоянная составляющая, пропорциональная смещению сварочной головки от стыка. Усиленный сигнал поступает на исполнительный двигатель привода, который воз- вращает сварочную головку к стыку.При совмещении сварочной головки со стыком постоянная составляющая с выхода преобразователя 3 равна нулю, и исполнительный двигатель привода прекращает перемещение сварочной головки, Чувствительность датчика контролируется измерителем 11. При снижении чувствительности ниже определенного предела (например, при прохождении прихваток) срабатывает пороговый блок 12, выход которого соединен с управляющим входом ключа 5. Ключ в этом случае отсоединяет вход усилителя мощности привода от сумматора. При восстановлении чувствительности датчика пороговое устройство возвращает ключ в исходное состояние.Предложенное следящее устройствопозволяет осуществить контроль его работоспособности в процессе сварки путем анализа чувствительности датчика и отключать устройство при движении над прихватками и выходе датчика за пределы свариваемого изделия.Формула изобретенияУстройство для слежения за стыком свариваемых деталей, содержаЩее датчик с преобразователем сигнала датчика, усилитель мощности и привод наведения сварочной головки на стык, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем измерения его чувствительности, а также путем отключения устройства при движении над прихватСоставитель К, ГлаголевРедактор М. Дылын Техред Л. Пекарь Корре ом аказ 2227/11 Тираж 1 151 НИИПИ Государственног по делам изобретений035, Москва, Ж, Ра Подписномитета СССоткрытийкая наб., д л ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,5 919822 6ками и .выходе датчика за пределы сва- выходы генератора подключены к вхориваемых деталей, в устройство введе- дам модулятора и демодулятора, а изны генератор с приводом поперечных меритель чувствительности подключенколебаний датчика, сумматор, измери- к выходу интегратора и входу пороготель чувствительности, пороговый блок, вого блока, причем выход последнегоключ и последовательно соединенные соединен с ключом.демодулятор, интегратор и модулятор,причем входы сумматора подключены к Источники информации,выходам модулятора и преобразователя принятые во внимание при экспертизесигнала датчика, а выход сумматора 1 о 1. Авторское свидетельство СССРподключен через ключ к усилителю мощ- по заявке й" 2713221, кл.В 23 К 9/10,ности и входу демодулятора, при этом 15 01 79 (прототип),