Устройство для стабилизации расстояния от резака до поверхности металла

 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, в частности к устройствам автоматического управления положением инструмента в процессе термической резки и сварки. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия работы устройства. Устройство содержит искровой кольцевой датчик, жестко связанный с резаком и подключенный к генератору импульсов, собранному по схеме релаксационного генератора, причем разрядная цепь генератора импульсов соединена с преобразователем , включающим пояс Роговского. стабилитрон и демпфирующий резистор. В процессе работы устройства стабилизация расстояния от резака до поверхности металла осуществляется с помощью приводного двигателя, управляемого сигналом рассогласования , который вырабатывается устройством сравнения, причем pei истрацня расстояния между искровым кольцевым датчиком и обрабатываемым металлом происходит по периоду следования разрядов, а обработка полученной информации производится в цифровой форме с последующим преобразованием в аналоговую. 1 ил ю (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1620238 (51) 5 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4447868/27 (22) 27.06.88 (46) 15.01.91. Бюл. № 2 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте им. адм. С. О. Макарова (72) В. Н. Безделов, В. М. Горбачев, В. А. Заварихин и В. А. Яковлев (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 471175, кл. В 23 К 9/10, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ РАССТОЯНИЯ ОТ РЕЗАКА ДО ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, в частности к устройствам автоматического управления положением инструмента в процессе термической резки и сварки. Цель изобретения— повышение надежности и быстродействия

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, а именно к устройствам автоматического управления положением инструмента в процессе термической резки и сварки, и может быть использовано для автоматической стабилизации по высоте положения резака над поверхностью металла.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия устройства.

На чертеже схематично представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для стабилизации расстояния от резака до поверхности металла содержит балластный резистор 1, емкостной накопитель 2, искровой кольцевой датчик 3, измеряющий расстояние до обрабатываемого металла 4, которые в совокупности образуют генератор импульсов и разрядную цепь

2 работы устройства. Устройство содержит искровой кольцевой датчик, жестко связанный с резаком и подключенный к генератору импульсов, собранному по схеме релаксационного генератора, причем разрядная цепь генератора импульсов соединена с преобразователем, включающим пояс Роговскопь стабилитрон и демпфирующий резистор. В процессе работы устройства стабилиза ция расстояния от резака до поверхности металла осуществляется с помощью приводного двигателя, управляемого сигналом рассогласования, который вырабатывается устройством сравнения, причем регистрация расстояния между искровым кольцевым датчиком и обрабатываемым металлом происходит k;o периоду c;Icäîâàkkkkÿ разрядов, а обработк» полученной информации производится в цифровой форме с последуюпшм преобразованием в аналоговую. 1 ил. генератора. Параллельно емкостному накопителю 2 включен высоковольтный разрядник 5.

Искровой кольцевой датчик 3 жестко соединен с резаком 6. Разрядная цепь генератора импульсов связана с входом преобразователя 7, в состав которого входят пояс 8

Роговского, стабилитрон 9, демпфирующий резистор 10. Выход преобразователя 7 присоединен к входу одновибратора 11, который своим выходом присоединен к одному из входов элемента ИЛИ-НЕ 12. к входу сброса счетчика 13 импульсов. и к входу разрешения записи информации в параллельный регистр !4, который своими выходами присоединен к входам цифроаналогового преобразователя 15. Второй вход элемента ИЛИНЕ 12 соединен с выходом задающего генератора 16. Выход элемента ИЛИ-HF. 12 присоединен к счетному входу счетчика 13 импульсов, выходные шины которого присоеди1620238 нены к входам параллельного регистра 14.

Выход цифроаналогового преобразователя

15 присоединен к одному из входов блока 17 сравнения, к второму входу которого присоединен выход источника 18 опорного напряжения. Выход устройства сравнения соединен с входом усилителя 19 мощности, выходные цепи которого присоединены к приводному двигателю 20.

Устройство работает следующим образом.

При подаче высокого напряжения питания, емкостной накопитель 2 будет заряжаться через балластный резистор 1. Напряжение нарастает до тех пор, пока не произойдет пробой промежутка между искровым кольцевым датчиком 3 и обрабатываемым металлом 4. После разряда емкостного наконителя 2 ток через балластный резистор 1 не в состоянии поддерживать разряд и он гаснет, Емкостной накопитель 2 опять начинает заряжаться через балластный резистор 1 и процесс повторяется. Причем, чем больше расстояние между искровым кольцевым датчиком 3 и обрабатываемым металлом 4, тем больше напряжение, при котором происходит пробой, а, следовательно, тем больше и период заряда емкостного накопителя. Следовательно, чем болыце промежуток между кольцевым искровым датчиком 3 и обрабатываемым металлом 4, тем б)лыне период следования разрядов.

При за))угK(ус.<))ойства расстоние между искровым к().II I(«)),)м датчиком 3 и металлом 4, к)h ..; авило больше заданного. При

-)òoM нр<)»:: будет происходить в высокоIK), ьт)) !,h):j))Iдннке 5, будет вырабатыватьг. «:;,.: I;I ннжение резака, а затем (после ,:. <я) начнут происходить разряды меж,,и)вым кольцевым датчиком 3 и обраба):, <)емым металлом 4, т.е. устройство авгоматически войдет в нормальный режим

) а боты.

Разряды регистрируются, ограничиваются по амплитуде и демпфируются преобразователем 7, затем из них формируется одновибратором 11 последовательность прямоугольных импульсов, период следования которых зависит от расстояния между искровым кольцевым датчиком 3 и обрабатываемым металлом 4.

Счетчик 13 импульсов пересчитывает импульсы, подаваемые от задающего генератора 16 в промежутке времени между двумя разрядами, при этом на выходе одновибратора 11 присутствует «О» и элемент ИЛИНЕ 12 пропускает импульсы от задающего генератора 16 на счетчик 13 импульсов.

При разряде одновибратор 11 формирует на своем выходе прямоугольный импульс, по переднему фронту которого результаты счета записываются в параллельный регистр 14, а по заднему фронту происходит сброс счетчика 13 импульсов. При этом после появления на выходе одновибратора 11 сиг5

50 нала «1», элемент ИЛИ-НЕ 12 прекращает подачу импульсов от задающего генератора 16 на счетчик 13 импульсов. Затем опять начинается отсчет импульсов от задающего генератора 16 счетчиком 13 импульсов в промежуток времени между разрядами и процесс повторяется.

Параллельный регистр 14 сохраняет информацию, записанную в него в конце преды-. дущего периода в течение счета импульсов в следующем периоде, при этом данная и.формация в двоичном коде подается ьа цифроаналоговый преобразователь 15. Таким образом, наряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 15 пропорционально количеству импульсов, которое посчитал счетчик в промежутке времени между двумя разрядами.

Напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя подается на один вход блока !7 сравнения, на второй вход которого подается напряжение с источника 18 опорного напряжения. Сигнал рассогласования с блока 17 сравнения подается на усилитель 19 мощности, который управляет двигателем привода 20.

Если между электроискровым кольцевым датчиком 3 и обрабатываемым металлом 4 равно заданному, то напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 15 равно напряжению на выходе источника 18 опорного напряжения и сигнал рассогласования равен О.

Если расстояние увеличилось, то увеличивается период следования разрядов, увеличится количество импульсов. которое насчитает счетчик 13 импульсов, напряжение на цифроаналоговом преобразователе 15 изменится и появится сигнал рассогласования.

Гсли расстояние между кольцевым искровым датчиком 3 и обрабатываемым металлом 4 уменьшится, то уменьшается период следования разрядов и появится сигнал рассогласования, причем сигналЬ рассогласования при увеличении и уменьшении расстояния между электроискровым кольцевым датчиком 3 и обрабатываемым металлом 4 будут иметь противоположные знаки.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет повышенную надежность работы и повышенное быстродействие работы за счет применения контроля расстояния между электроискровым кольцевым датчиком и обрабатываемым металлом не по временной плотности разрядов, а по периоду их следования. Информация о расстоянии между электроискровым кольцевым датчиком и изделием формируется за время, равное периоду следова„ия импульсов, что повышает быстродействие.

Гальваническая развязка в устройстве препятствует распространению высокого уровня помех по электрическим цепям установки, вызываемых работой генератора высо1620238

Формула изобретения (.оставитсаь В. Покровский

Редактор IO. Середа 1 схрсд А. Кравн1 к К<>ррекп>р Т З»>,гси

Заказ 42()» Тираж I1одп исн>и

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и откр>>тая ll при ГКП Г (Х(. I

I I 3035, .Чосква, Ж вЂ” 35, Раушская на 6., а. 4 5

Производственно-издатеоьский комбинат «Патент», г. >жгор»д, i.>. Гяг;>рина. I !>I

> ковольтных импульсов, что повышает надежность работы предлагаемого устройства.

Устройство для стабилизации расстояния от резака до поверхности металла, содержащее искровой кольцевой датчик, жестко связанный с расположенным в его центре резаком и кинематически связанный с исполнительным двигателем вертикального перемещения резака, выход искрового кольцевого датчика через преобразователь связан с генератором импульсов, вторая клемма которого соединена с обрабатываемым металлом, исполнительный двигатель вертикального перемещения резака подключен к выходу усилителя мощности, вход которого через блок сравнения связан с выходом источника опорного напряжения, отличающееся, тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, оно снабжено одновибратором, задаю6 щим генератором, элементом ИЛИ-НЕ, счетчиком импульсов, регистром и цифроаналоговым преобразователем, при этом генератор импульсов выполнен по схеме релаксационного генератора и содержит источник высо5 кого напряжения, подключенныи через балластный резистор к емкостному накопителю и через преобразователь к высоковольтному разряднику и искровому кольцевому датчику, преобразователь выполнен в виде пояса

Роговского, параллельно выходам которог» подключены стабилитрон и демпфирующий резистор, выход преобразователя через одновибратор связан с первым входом элемента

ИЛИ-HF, обнуляющим входом счетчика импульсов и входом разрешения записи регист15 ра, выход задающего генератора связан с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ. выход которого подключен к счетному входу c÷åò÷nка импульсов, выход счетчика импульсов через регистр и цифроаналоговый преобра20 зователь подключен к второму входу б 10h