Устройство для слежения за стыком при электронно-лучевой сварке Советский патент 1989 года по МПК B23K15/00 

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к устройствам для слежения за стыком свариваемых деталей при электронно-лучевой сварке.

Пелью изобретения является повышение точности совмещения электронного луча со стыком.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для слежения за стыком при электронно-лучевой сварке.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 продольного отклонения луча, генератор 3 сканирования, второй формирователь 4 поперечного отклонения луча, формирователь 5 поперечного отклоне- . ния луча, формирователь 6 импульса симметрии, делитель 7 частоты на два, датчик 8 стыка, выполненный, например, в виде датчика вторичной эмис- сии электронов или датчика рентгего

ю

невского излучения, избирательный усилитель 9, настроенный в резонанс частоты генератора 3 -сканирования,, фазовый дискриминатор 10, фильтр II, усилитель-формирователь 12, блок 13 временной импульсной селекции, блок 14 выянпения направления, интегратор 15, сумматор 16, поперечную отклоняющую систему 17, продольную откло- няющую систему 18, пушку 19, генери- I рующую пучок электронов на свариваеI мые детали 20,

I Устройство работает следующим об- L разом..

Генератор 1 тактовых импульсов задает частоту импульсов коррекции и запускает формирователи 2, 4 и 5, : Формирователь. 2 через продольную от- клонягацую систему 18 и формироват(гль 5 через сумматор 16 и поперечную от- I клоняющую систему 17 разворачивают j электронный луч по треугольному контуру. Формирователь 4, воздействуя на поперечную отклоняющую систему 17 через делитель 7 частоты на два и сумматор 16, з аставляет луч совер- , шать поперечные колебания малой амплитуды с частотой генератора 3 ска- нирования деленной на два, тем самым к основной относительно медленно меняющейся величине смещения луча добавляется гармоническая составляющая Формирователь 6 импул.ьса симметрии со здает импульс симметрии в момент изменения полярности на выходе фор- 1 мирователя.5 поперечного отклонения I луча. При пересечении лучом стыка i свариваемых деталей 20 во время ска- HHpyictnero движения на выходе датчика 8 -стыка возникает сигнал, содер. жащий гармонические составляющие на частотах, кратных половине частоты колебаний генератора 3 сканирования С помощью избирательного усилителя 9 выделяется вторая гармоника сигнала датчика 8 . Далее сигнал поступает 3 фазовый дискриминатор 10, опорный вход которого соединен с выходом второго формирователя 4 попе- речного отклонения луча, и фильтр 11 Выпрямленная амплитуда второй гармоники сигнала датчика 8 стыка прини- мает максимальное значение, если в момент изменения полярности на выходе делителя 7 частоты на два луч находится точно на стыке. Усилитель- формирователь 12 формирует импульс, передний фронт которого соответст

вует максимальному значению амплитуды второй гармоники сигнала датчика 8 стыка. Дапее этот импульс попадает в блок 13 временной импульсной селекции, пропускаЕсаций импульс только тогда, когда сканирующий пучок движется поперек стыка. Временное положение этого импульса относительно импульса симметрии, вырабатываемого формирователем 6, определяет направление отклонения стыка от луча. Блок 14 выявления направления формирует положительный или отрицательный импульс в зависимости от направления ухоДа стыка и посылает этот импульс в интегратор 15. Последний суммирует поступающие разно- полярные импульсы с помощью реверсивного счетчика и после преобразования хода в аналоговую форму через сумматор 16 с помощью поперечной отклоняющей системы 17 осуществляет коррекцию положения луча.

Применение устройства позволяет повысить качество сварки за счет более точного совмещения электронного луча со стыком путем более высокой помехозащищенности устройства. Высокая помехо защищенность появляется при сообщении сигналу стыка свойства периодичности, за счет чего спектр сигнала стыка смещается в ту область частот, где уровень помех минимален. Схема выделения сигнала от стыка позволяет эффективно подавлять помехи. При прохождении сигнала через избирательный усилитель, имеющий узкую полосу пропускания, уничтожаются импульсные и фпуктуационные помехи, имеющиеся в спектре сигнала от стыка. Оставшиеся помехи, частотный спектр которых попадает в полосу пропускания избирательного усилите- ля, но отличен от спектра сигнада от стыка, подавляются фазовым дискриминатором.

Формула изобретения

Устройство для слежения за стыком при электронно-лучевой сварке, содержащее электронно-лучевую пущку, датчик стыка, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и формирователь продольного отклонения луча, выходами подключенного к продольно-отклонякщей системе и к

первому входу усилителя-формирователя, выход которого через последова- тельно соединенные блок временной импульсной селекции, блок выявления направления, интегратор и cyMt-iaTop подключен к поперечно-отклоняющей системе, первый формирователь поперечного отклонения, входом подключенный к генератору TaKtoBHX импульсов, первым выходом - к второму входу сумматора, а вторым выходом через формирователь импульса симметрии - к второму входу блока временной импульсной селекции, о т л и ч а rani е е с я тем, что, с целью повьпае- ния точности совмещения электронного луча со стыком, введены последова-

тельно соединенные генератор сканирования, второй формирователь поперечного отклонения луча, делитель частоты на два, а также последовательно соединенные избирательнь1й усилитель, фазовьй дискриминатор, и фильтр, выход которого соединен с вторым входом усилителя-формирователя, опорный вход фазового дискриминатора соединен с выходом второго форш рователя поперечного отклонения луча, второй вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, выход делителя частоты на два подключен к третьему входу сумматора, а датчик стыка соединен с входом избирательного усилителя.

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов ,в частности, к устройствам для слежения за стыком свариваемых деталей при электронно-лучевой сварке. Цель изобретения - повышение точности совмещения электронного луча со стыком. Устройство содержит электронно-лучевую пушку, генератор тактовых импульсов, формирователи продольного и поперечного отклонения луча, формирователь импульса симметрии, датчик стыка, продольную и поперечную отклоняющие системы, усилитель-формирователь, блок временной импульсной селекции, блок выявления направления, интегратор, сумматор. В устройство дополнительно введены генератор сканирования, второй формирователь поперечного отклонения луча, делитель частоты на два, избирательный усилитель, фазовый дискриминатор, фильтр. Сигнал датчика стыка подвергается частотной селекции в избирательном усилителе и, пройдя через фазовый дискриминатор и фильтр, преобразуется усилителем-формирователем в нормированный импульс стыка. Этот импульс пропускается блоком временной импульсной селекции в момент движения луча поперек стыка. Время появления импульса стыка относительно импульса симметрии определяет направление отклонения луча от стыка и преобразуется интегратором в аналоговую форму для коррекции положения луча. 1 ил.

S