SU1199518A1 - Apparatus for guiding welding head along joint - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ, содержащее сваро шую головку с размещен ным на ней датчиком стыка, св занным с формирователем импульсов, приводы поперечного относительно стыка и вертикального перемещений сварочной головки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества сварного соединени  путем повьшени  достоверности информации о положении стыка, в него введены источник высоковольтных зондирующих импульсов, измерительньй элемент, широтно-импульсный и фазоимпульсный детекторы, при этом датчик стыка выполнен в виде высоковольтного электрода, эксцентрич- но закрепленного на диске, установленном на валу синхронного электродвигател , измерительньй элемент представл ет собой делитель напр жени , св занный с датчиком стыка и источником высоковольтных электрических импульсов и выходом подключенный к формирователю импульсов , выход которого через широтноимпульсный детектор св зан с вхо (Л дом привода вертикального перемещени  сварочной головки и через фазоимпульсный детектор с входом привода поперечного перемещени  сварочной головки. со QD СПA DEVICE FOR DIRECTION OF A WELD HEAD ON A JOINT, containing a welded head with a joint sensor located on it connected to a pulse shaper, transverse drives relative to the joint and vertical displacements of the welding head, characterized in that, in order to improve the quality of the welded joint, increase reliability information on the position of the joint, the source of high-voltage probe pulses, the measuring element, pulse-width and phase-impulse detectors have been entered into it, while the interface sensor Made in the form of a high-voltage electrode eccentrically mounted on a disk mounted on the shaft of a synchronous motor, the measuring element is a voltage divider connected to the interface sensor and the source of high-voltage electric pulses and output connected to the pulse shaper, which output through a pulse width detector connected to the input (the drive house of the vertical movement of the welding head and through the phase-pulse detector with the input of the drive of the transverse movement of the welding heads. with QD SP

Description

1 one

Изобретение относитс  к электродуговой обработке металлов и может быть использовано в машиностроении дл  сварки топливных баков и других изделий.The invention relates to electric arc processing of metals and can be used in mechanical engineering for welding fuel tanks and other products.

Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  путем повьгаюни  достоверности информации о положении стыка.The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint by means of reliability of information on the position of the joint.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.

Устройство содержит электроискровую головку 1, состо щую из синхронного двигател  2 и посаженного эксцентр1-ино на вал двигател  датчика 3 стыка, выполненного в виде высоковольтного штыр , электрически изолированного от корпуса.The device contains an electric-spark head 1 consisting of a synchronous motor 2 and an eccentric-1 mounted on the motor shaft of the interface sensor 3, made in the form of a high-voltage pin electrically isolated from the housing.

ii

Датчик 3 стьжа через посто нныйSensor 3 FAST through constant

промежуток 2 св зан с первым входом измерительного элемента 4, который представл ет собой делитель напр жени . Второй вход измерительного элемента 4 подключен к выходу источника 5 высоковольтных зозадирующих импульсов, а выход измерительного элемента 4 соединен с входом формировател  6 П-образных импульсов . В качестве источника 5 высоковольтных зондирующих импульсов используетс  генератор с повьшающим трансформатором на выходе. Выход формировател  6 П-образных импульсо подключен к входам итротно-импульсного детектора 7 и фазоимпульсного детектора 8, выходы которых подключны соответственно к приводу 9 вертикального перемещени  сварочной головки и к приводу 10 перемещени  сварочной головки поперек стыка.the gap 2 is connected to the first input of the measuring element 4, which is a voltage divider. The second input of the measuring element 4 is connected to the output of the source 5 of high-voltage backup pulses, and the output of the measuring element 4 is connected to the input of the imaging unit 6 of U-shaped pulses. As a source of 5 high-voltage sounding pulses, a generator with a downstream transformer is used. The output of the former 6 U-shaped pulses is connected to the inputs of the IT-pulse detector 7 and the phase-pulse detector 8, the outputs of which are connected respectively to the actuator 9 of the vertical movement of the welding head and to the actuator 10 of moving the welding head across the joint.

Устройство дл  направлени  движени  сварочной головки по стыку работает следующим образом.A device for guiding the movement of the welding head along the joint works as follows.

Электроискрова  головка I устанавливаетс  впереди сварочной горелки над свариваемым стыком.Electrospark head I is installed in front of the welding torch above the weld joint.

При подаче в устройство напр жени  питани  от сети, синхронный двигатель 2 головки 1 приводит во вращательное движение датчик 3 стыка. С источника 5 высоковольтных зондирующих Iiмпyльcoв через измерительный элемент 4 на-датчик3 стыка подаютс  высоковольтные зондирующие импульсы. При прохождении датчика 3 над стыком с отбортовкой либо разделкой кромок происходит электроискровой пробой Промежутка, а такWhen fed into the mains voltage supply device, the synchronous motor 2 of the head 1 causes the junction sensor 3 to rotate. From the source 5 of high-voltage probing Impuls through the measuring element 4 to the sensor 3 of the joint, high-voltage probing pulses are supplied. With the passage of the sensor 3 above the butt with flanging or cutting edges occurs electrospark breakdown Gap, and so

99518 . 299518. 2

как длина искрового пррмежутка периодически измен етс , то сигнал получают в виде пакетов импульсов. Пакет импульсов, пробивших промежуток, своейшириной несет информацию о высоте головки над стыком , а фазой относительно опорного напр жени  (сети )- о смешении головки относительно оси стыка в поперечном направлении. Сигнал в виде пакетов импульсов, пробивших промежуток , снимаетс  с измерительного элемента 4 и через формирователь 6 импульсов, преобразующий пакеты им )5 пульсов в П-образный сигнал, подаетс  на широтно-1шпульсный и фазо импульсньй детекторы 7 и 8, где сигнал преобразуетс  в напр жение дл  управлени  приводом 9 вертикальногоas the length of the spark gap changes periodically, the signal is received in the form of pulse bursts. A packet of pulses that break through the gap, with its width, carries information about the height of the head above the joint, and the phase relative to the reference voltage (network) about the mixing of the head relative to the axis of the joint in the transverse direction. The signal in the form of a packet of pulses that have broken through the gap is taken from the measuring element 4 and through the shaper 6 pulses, which convert the packets (5 pulses) into a U-shaped signal, is fed to the 1-pulse-width and phase-pulse detectors 7 and 8, where the signal is converted control drive 9 vertical

20 перемещени  и приводом 10 перемещени  головки поперек стыка.20 and a head driven 10 across the joint.

При приближении к стьжу ширина пакета импульсов увеличиваетс , при удалении - уменьшаетс .When approaching the stitch, the width of the packet of pulses increases, and when removed, it decreases.

25 При смещении оси электроискровой головки 1 относительно оси стыка в поперечном стыку направлении измен етс  фаза пакетов импульсов, пробивших промежуток между датчиком 3 стыка и изделием.25 When the axis of the electric-spark head 1 is displaced relative to the axis of the junction in the transverse junction, the phase of the pulse packets that pierce the gap between the sensor 3 of the junction and the workpiece changes.

Дл  управлени  приводами 9 и 10 перемещени  сварочной головки в двух плоскост х сигнал с измерительного элемента 4 поступает на формирова 5 тель 6 импульсов, который преобразует пакеты импульсов в П-образный сигнал. С выхода формировател  6 сигнал подаетс  на входы широтноимпульсного детектора 7 и фазоим пульсного детектора 8.To control the actuators 9 and 10, the welding head moves in two planes, the signal from the measuring element 4 is fed to a shape 5 pulse 6, which converts the pulse packets into a U-shaped signal. From the output of the imaging unit 6, the signal is fed to the inputs of the pulse-width detector 7 and the phase detector of the pulse detector 8.

С выхода широтно-импульсного детектора 7 получают управл ющее напр жение посто нного тока, с помощью которого, приводом 9 поддерживаютFrom the output of the pulse-width detector 7, a direct-current control voltage is obtained, with which the driver 9 maintains

заданное рассто ние сварочной головки от стыка по вертикали. the specified distance of the welding head from the junction vertically.

С выхода фазоимпульсного детектора 8 получают управл ющее напр жение посто нного тока, с помощьюFrom the output of the phase-pulse detector 8, a direct-current control voltage is obtained, using

50 которого приводом 10 перемещают сварочную головку поперек стыка дл  поддержани  заданного положени  ее относительно стыка в плоскости издели  .50 of which the actuator 10 moves the welding head across the joint to maintain a predetermined position relative to the joint in the plane of the product.

55 Таким образм, с помощью датчика стыка получают сигнал, управл ющий одновременно двум  приводами сварочной головки.55 Thus, using a joint sensor, a signal is obtained that simultaneously controls two drives of the welding head.

3,3,

Сравнительна  простота конструк-. ции предл агаемого устройства в целом и датчика стыка, вьтолненного в akде сканирующего штыр , с которого стекает электроискровой разр д, обеспечивает меньшую стоимость и более высокую надежность.Comparative simplicity of design. of the proposed device as a whole and the junction sensor, filled in with a scanning pin, from which the electric spark discharge flows, provides lower cost and higher reliability.

19951841995184

Датчик стыка обеспечивает сигнал в виде пакета остроконечных импульсов , фронты которых не завис т от освещенности и других трудно стабилизируемых факторов, что позвол ет повысить точность слежени  за стыком и надежность работы устройстваThe interface sensor provides a signal in the form of a packet of pointed pulses, the fronts of which do not depend on the illumination and other factors that are difficult to stabilize, which makes it possible to improve the accuracy of tracking the joint and the reliability of the device.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ, содержащее сварочную головку с размещенным на ней датчиком стыка, связанным с формирователем импульсов, приводы поперечного относительно стыка и вертикального перемещений сварочной головки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем повышения достоверности информации о положении стыка, в него введены источник высоковольтных зондирующих импульсов, измерительный элемент, широтно-импульсный и фазоимпульсный детекторы, при этом датчик стыка выполнен в виде высоковольтного электрода, эксцентрич- но закрепленного на диске, установленном на валу синхронного электродвигателя, измерительный элемент представляет собой делитель напряжения, связанный с датчиком стыка и источником высоковольтных электрических импульсов и выходом подключенный к формирователю импульсов, выход которого через широтноимпульсный детектор, связан с входом привода вертикального перемещения сварочной головки и через фазоимпульсный детектор с входом привода поперечного перемещения сварочной головки.DEVICE FOR DIRECTING A WELDING HEAD ON A JOINT, containing a welding head with a joint sensor connected to a pulse shaper, drives transverse relative to the joint and vertical movements of the welding head, characterized in that, in order to improve the quality of the welded joint by increasing the reliability of position information interface, a source of high-voltage probe pulses, a measuring element, pulse-width and phase-pulse detectors are introduced into it, while the interface sensor is made in the form of a high-voltage electrode, eccentrically mounted on a disk mounted on the shaft of a synchronous electric motor, the measuring element is a voltage divider connected to the interface sensor and a source of high-voltage electrical pulses and connected to a pulse shaper, the output of which is connected to the input through a pulse-width detector drive vertical movement of the welding head and through a phase-pulse detector with an input drive transverse movement of the welding head. „SU ,.„1199518 ¹ И.„SU,.„ 1199518 ¹ I.