Системы слежения за линией стыка при сварке

Системы слежения за линией стыка при дуговой сварке Недостаточное применение систем автоматической ориентации электрода по линии стыка при механизированной сварке объясняется главным образом отсутствием или низкой надежностью датчиков, пригодных для определения фактического положения свариваемого соединения в реальных условиях сварочного производства. Можно считать, что решение проблемы автоматизации сварочных операций с помощью следящих систем заключается прежде всего в выборе методов и средств измерения фактического положения соединения. Системы с копирными датчиками прямого и непрямого действия По типу регуляторов, применяемых в системе автоматики, следящие системы с копирными датчиками подразделяют на две группы: с регуляторами прямого и непрямого действия. Следящие системы с регуляторами прямого действия являются наиболее простыми, в них измерение неотделимо от управления. Сварочный инструмент (сварочная головка или горелка) имеет одну или несколько свободных (неприводных) степеней подвижности и связан непосредственно со щупом, выполненным в виде ролика или неподвижного копирного пальца. Щуп постоянно прижат к поверхностям разделки кромок стыка или другим поверхностям свариваемых элементов под действием пружин или силы тяжести. При одном щупе-ролике можно направить горелку по разделке стыка без прихваток. Если сварочная горелка и щуп имеют только одну степень подвижности, то возникает составляющая Δk погрешности наложения шва. При копировании в двух (и более) точках и дополнительной степени подвижности щупа относительно горелки. Блоки синхронизации и развертки обеспечивают получение изображения зоны сварки путем ее построчного разложения на экране видеоконтрольного блока. Построчное разложение прерывается в двух местах кадра так называемыми информационными строками. В это время скорость движения считывающего луча на мишени видикона замедляется в 15–20 раз по сравнению со скоростью стандартного построчного телевизионного разложения. Информационные строки размещены в растре так, что первая строка передает изображение стыка в непосредственной близости от фронта сварочной ванны, а вторая – изображение середины ванны. Управляющий блок воспринимает видеосигнал только от информационных строк. Видеосигнал от стыка и сварочной ванны в управляющем блоке обрабатывается по методу вычитания. На выходе блока образуется импульс рассогласования, длительность которого пропорциональна смещению между серединой стыка и центром сварочной ванны, а полярность этого импульса показывает направление смещения. Импульс рассогласования поступает на вход блока, который состоит из усилителя и интегратора. Интегратор преобразует импульсы рассогласования в постоянный ток, протекающий в катушках отклоняющей системы электронно-лучевой пушки. В структуру системы входят также блоки имитации стыка и контроля. Блок имитации стыка предназначен для моделирования видеосигнала от зоны сварки, он используется при настройке системы слежения до сварки. Блок контроля служит для выявления нарушений работы следящей системы и сигнализации об этом оператору в режимах автоматического слежения при сварке, ручного наведения и проверки системы с блоком имитации. Система слежения допускает превышение кромок стыка до 5 мм. Допустимое отклонение стыка от среднего положения составляет12 мм на 1 м длины линии стыка. Продолжительность непрерывной работы системы ограничивается сроком службы видикона и видеоконтрольного блока.