Устройство для стабилизации расстояния между резаком и изделием Советский патент 1985 года по МПК B23K7/10 

Изобретение относится к средствам автоматизации технологических процессов и может быть использовано в машинах для термической резки листового металла. Известно устройство автоматического поддержания постоянньм расстояния между газовым резаком и изделием, построение на основе изменения омического сопротивления участка горелка - изделие Cl J. Недостатком такого устройства является невысокая точность из-за зависимости сопротивления участка г релка - изделие от степени насыщения парами металла, влажности, иони зации. Наиболее близким к предлагаемому является устройство автоматического поддержания постоянным расстояния между газовым резаком и изделием, построенное на емкостном датчике, содержащее высокочастотный генерато ограничитель, схему сравнения, моду лятор, эталонный и разделительный конденсаторы СзЗ Недостатком этого устройства является нестабильное поддержание задаваемого расстояния между газойым резаком и изделием, обусловленное изменением электрической емкоети кабеля, соединяющего емкостный датчик с измерительным узлом при ег нагреве. Цель изобретения - повьшение тем перат ной стабильности поддержания задаваемого расстояния. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем высокочастотньй генератор, емкостный датчик, эталонный конденсатор, два выпрямителя, усилитель и привод перемещения резака, емкостный датчик подкгаочен к выЬокочастотному ге нератору трехжильным симметричным кабелем, при этом эталонный конденсатор , емкостный датчик и высокочас тотный генератор соединены последовательно, первая жила симметричного кабеля подключена к емкостному датчику, одному полюсу высокочастотного генератора и входу первого выпрямителя, вторая жила подключена к одной обкладке эталонного конденсатора, другому полюсу высокочастот ного генератора и входу второго выпрямителя, третья симметричног кабеля соединена с другой обкладкой эталонного конденсатора, общей точкой выпрямителей и усилителя и с корпусом устройства, а вь1ходы выпрямителей подключены к входу усилителя. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство состоит из последовательно включенных эталонного конденсатора 1, высокочастотного генератора 2, емкостного датчика 3. Последний подключен к выходу высокочастотного генератора симметричным кабелем .4, одна жила которого использована для подключения датчика, а вторая - эталонного конденсатора. экран кабеля вместе с другими выводами датчика и эталонного конденсатора подключен на корпус устройства. Параллельно емкостному датчику подключен вход первого выпрямителя 5, а параллельно эталонному конденсатору - вход второго вьшрямителя 6. Выпрямители 5 и 6 состоят соответственно из диодов 7 и 8, разделительных конденсаторов 9 и 10, резисторов 11 и 12, сглаживающих конденсаторов 13 и 14 и резисторов 15 и 16. Выходное напряжение вьшрямителя 5 положительное, вьтрямителя 6 - отрицательное. Выходы выпрямителей под7 ключены к входу усилителя 17, управляющего электродвигателем 18 привода резака. Разрезаемое изделие 19 из проводящего материала подключено к корпусу устройства и служит обкладкой конденсатора датчика 3. Устройство работает следующим образом. В начале работы газового резака расстояние между емкостньм датчиком 3 и издепием 19 соответствует заданному, температура кабеля 4 близка к нормальной, высокочастотные напряжения на эталонном конденсаторе 1 и на емкостном датчике 3 равны. Суммарное напряжение вьшрямителей, подключенных к эталонному конденсатору 1 и емкостному датчику 3, на входе усилителя 17, равно нулю. При нагреве соединительного кабеля 4 до 80-120С электрическая емкость каждого проводника кабеля изменится на одну и ту же величину, потому что проводники заключены в об.щую оболочку. Поскольку емкость проводника, использованного для подключения датчика 3, подключена па3 1U3 раллельно датчику 3« а емкость друтого проводника подключена параллельно эталонному конденсатору 1, соотношение напряжений, на эталонном конденсаторе 1 и на датчике 3 не изме-s нится. Напряжение на входе усилителя 17 останется равным нулю. При измененйи расстояния между изделием 19 и емкостным датчиком 3 соотношерие напряжений на эталонном конден-10 саторе 1 и емкостном датчике 3 изменится. На входе усилителя 17 появится напряжение, полярность которого зависит от уменьшения или увеличения заданного расстояния. На вы-15 ход усилителя 17 подключен реверсивный электродвигатель 18. ПоследНИИ через редуктор суппорта газового резака, на котором закреплен емкост-. 434 ный датчик 3, устанавливает перво начально заданное расстояние между резаком и изделием..и восстанавливает нулевое суммарное напряжение на входе усилителя 17. При заданном расстоянии между датчиком 3 и изделием 19 емкость эталонного конденсатора 1 подбирается До включения резака равной емкости датчика 3 (по нулевому сигналу на выходе усилителя 17) ив процессе работы не меняется, Предлагаемое устройство имеет преимуществе по точности и стабильнос-т поддержания расстояния между резаком и изделием по сравнению с известным ввиду отсутствия температурной погрешности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ РЕЗАКОМ И ИЗДЕЛИЕМ, содержащее высокочастотный генератор, емкостный датчик, эталонный конденсатор, два выпрямителя, усилитель и привод перемещения резака, отличающеес.я тем, что, с целью повышения температурной стабильности поддержания задаваемого расстояния, емкостный датчик подключен к высокочастотному генератору трехжильным симметричным кабелем, при этом эталонный конденсатор, емкостный датчик и высокочастотный генератор соединены последовательно, первая жила симметричного кабеля подключена к емкостному датчику, одному полюсу высокочастотного генератора и входу первого выпрямителя, вторая жила подключена к одной обкладке эталонного конденсатора, другому полюсу высокочастотного генератора и входу второго выпрямителя, третья жила симметричного, кабеля соединена с другой обкладкой эталонного конденсатора, общей точкой вьтрямителей и усилителя и «О с корпусом устройства, а выходы выс прямителей подключены к входу усилителя.