Способ контроля совмещения внутреннего и наружного швов и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B23K9/10 

(54) СПОСОБ И НАРУЖНОГО Изобретение относится к области авто матизации сварочного производства, а именно к производству сварных труб и замкнутых профилей, и может быть исполь зовано при автоматизации процесса форм11 рования сварного шва при двухслойной сварке и локальной термообработке указанных изделий. Известен способ для автоматического контроля профиля горячего проката. Пря этом способе контролируемое изделие освещается плоскими пучками света, создающими на его noeepjcEocTH световые метки, воспроизводимые на экране видеоконтрольного устройства с помощью двух телевизионных датчиков. Расстояние между метками однозначно связывается с раз мерами контролируемого издeлия iJ Применение этогоспособа для контроля совмещения внутреннего и наружного швов трубы приводит к существенному усложнению процесса, так как один на телевизионных датчиков с подсвечиваюши- ми источниками должен быть установлен КОНТРОЛЯ СОВМЕЩЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО швее и УСТРОЙСТВО для ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ BHyTfHi трубы, чтобы следить за внутренним швом. Кроме того, оба телевизионньсх датчика наружный и внутренний, должны быть взаимно съюстированы, так как только в этом случае совмещение изображения щвов на экране видеоконтрои ноге устройства свидетельствует об их действительном совмещении. Операция взаимной юстировки ТД особенно сложна на спиральнощовных трубках, так как она зависит от ширины заготовки и угла спирали. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ и устройство контроля совмещения внутреннего и наружного щвов, основанный на подсвечивании объекта контроля лучами определенного спектрального состава, приеме отраженных световых сигналов и излучаемых объектом контроля тепловых лучей. При этом отраженные лучи попадают на одну, а излучаемые - на другую часть поверхности светочувствительного электрода передакншей трубки; по их смешению цруг относительно друга судят о совмещении швов. Устройство для реализации этого способа содержит в оптическом канале телевнзион кого датчика два светофильтра. Один светофильтр имеет максимум пропускания в коротковольновой части оптического спектра и пропускает отраженные лучи, а другой - в длинноволновой части спектра и пропускает тепловое излучение на- гретого шва С . Однако разделение сигналов в известном способе и устройстве не позволяет одновременно получить .четкое изображени тепловой зоны и наружного шва в уелоВИЯХ изменяющейся температуры, так как для каждого значения температуры необходимо подбирать свой светофильтр, что трудно реализовать. Указанный недоста-ток понижает точность контроля совмешения швов. Целью изобретение является повьш1ени качества сварки за счет повышения точности контроля совмещения внутреннего и наружного швов. Цель достигается тем, что в способе, при котором определяют положение темпе ратурного максимума тепловой зоны в поперечном сечении шва, подсвечивают кромки усиления наружного шва лучами спектрального состава, отличного от теплового излучения внутреннего шва, и по отраженным сигналам формируют телевизионное изображение наружного шва, дополнительно наводят оптическую ось теле визионного датчика на температурный максимум тепловсй зоны и по положению телевизионного изображения наружного . шва судят о точности совмещения швов, при этом температурный максимум тепловой зоны определяют фотопирометрическим датчиком, при этом устройство для контроля совмещения внутреннего и наружного швов, содержащее .два источника подсвета телевизионный датчик, снабженный свет фильтром, и связанное с ним видеоконтрол ное устройствр, дополнительно содержит фотопирометрический датчик, усилитель сигнала рассогласования и механизм поперечного перемещения датчиков, причем механизм поперечного перемещения датчиков через усилитель сигнала рассогласования связан с выходом фотопиромегри- ческого датчика. На чертеже представлена схема устро& ства контроля совмещения внутреннего и наружного швов. Устройство содержит телевизионный датчик 1 со светофильтром 2 и фотопирюметрический датчик 3, установленные на механизме 4 поперечного перемещения датчиков, снабженном электродвигателем 5. Датчики расположены над осью шва и в в одной плоскости так, что фотопирометрический датчик 3 расположен перед телевизионным датчиком 1 по ходу движения трубы Два источника 6 подсвета расположены под острым углом к поверхности трубы и направлены на кромки усиления шва 7. Фотопирометрический датчик 3 соединен с усилителем 8 сигнала рассогласования, который в свою очередь, соединен с .электродвигателем 5 механизма 4 по- перечного перемещения датчиков. В устройстве также содержатся видеоконтрольное устройство 9 и блок 10 обработки сигнала. Зоны 11 визирования фотопирометрического датчика 3 отстоят друг от друга на ширину шва 7. Устройство работает следующим образом. В исходном положении фотопирометри- ческий и телевизионный датчики 3 и 1 расположены над осью шва 7, причем оптическая ось телевизионного датчика 1 направлена на ось шва 7, а зоны 11 визирования фотопирометрического датчика 3 расположены симметрично относительно шва 7. Фотопирометрический датчик 3, воспринимая излучение с двух сторон от шва 7, сравнивает их и вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный разности потоков излучения, а следовательно, смещению центра нагретой зоны; сигнал рассогласования через усилитель 8поступает на электродвигатель 5 механизма 4 поперечного перемещения датчиков, электродвигатель 5 перемещает подвижную часть механизма до тех пор, пока фотопирометрический датчик 3 не окажется над центром нагретой зоны и сигнал рассогласования не обратится в нуль. Сигнал телевизионного датчика 1 поступает на видеоконтрольное устройство 9и блок 10 обработки. На экране видеоконтрольного устройства 9 создается изображение кромок усиления наружного шва 7, подсвечиваемых осветителями 6, и при совпадении швов оно находится в центре строк растра; при несовмещении щвов изображение наружного шва смещается в соответствующую сторону. Блок 10обработки преобразует величину смещения шва от исходного положения в амплитуду электрического напряжения.