Способ управления сварочным током контактной точечной машины

 

СС1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 051 3(ю В 23 К l l/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTIO (21) 3471555/25-27 (22) 15.07.82 (46) 07.10,83. Бюл. 11 37 (72) У.У.Ибрагимов, ф.А.Аксельрод и Ю.E,Èîôôå (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электро-. сварочного оборудования

° ° ° ° °

53) 621. 791. 763. 3 (088. 8)

56) 1. Патент США У 3417221, кл. 218-109, 1974.

2. Патент Швейцарии 11 545163, кл, В 23 К 11/24, 1973.

3. Патент США И 3518395 кл. 219-110, 1976.

4. Патент СНА И 4104724, кл. В 23 К 11/24, 1981 (прототип). (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНЫМ

ТОКОМ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ МАШИНЫ, при котором в процесае сварки ступенчато увеличивают ток по мере износа электрода, отличающийся тем, что,. с целью повышения качества сварки и уменьшения времени наладки сварочной машины, в начальном этапе процесса сварки в установленные полупериоды и циклы оварки измеряют величину сопротивления по крайней мере двух сварных точек, находят среднее значение для измеренных сварных точек и запоминают его, после чего в тех же полупериодах и циклах сварки периодически измеряют сопротивления других сварных точек, находят их средние значения и сравнивают их со PQ средним значением первоначально найденного сопротивления, а по результату сравнения увеличивают сварочный ток.

1 10460

Изобретение относится к сварке давлением, в частности в контактной точечной сварке.

Известен способ регулирования длительности сварочного тока no перемещению подвижного электрода сварочной машины, вызванное тепловым расширением металла между электродами сварочной машины. В процессе сварки измеренное значение теплового пере- 1О мещения электрода сравнивают с заданным сигналом и следят за тем, чтобы разность этих сигналов достигла определенной величины и только в этот момент выключают сварачный 15 ток L1 j.

Существенным недостатком этого способа является трудность его реалиэации, так как каждая сварочная машина обладает индивидуальной жестс 2О костью °

Известен способ, согласно которому проводят измерение температуры нагрева металла в зоне сварки и управление сварочным током ведут по време- ни достижения заданной температуры 1.2).

Однако этот способ сложен по реализации, что связано с необходимостью размещения датчика температуры в непосредственной близости от сварной точки.

Известен также способ регулирования сварочного тока по динамическому сопротивлению сварной точки, согласно которому определяют сопротивление. З5 характерной точки максимума и при снижении сопротивления на 25ã. от максимума отключают сварочный ток 3 ).

Способ основан на явлении снижения сопротивления сварного ядра с ростом расплавленной зоны, характерным для сварки изделий из малоуглеродистых сталей. Однако в тех случаях, когда кривая динамического сопротивления не имеет участка с яр- 45 ко выраженным максимумом, использование способа затруднено в связи с потерей чувствительности, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления сварочным током контактной точечной машины, при котором в процессе сварки ступенчато увеличивают ток по мере износа элект-S5 рода. Число сварок, после которого изменяют сварочный ток, определяют экспериментально Г4).

51 2

Недостатками данного способа является низкое качество сварки и увеличение времени наладки сварочной машины.

Цель. изобретения - повышение качества сварки и уменьшение времени наладки сварочной машины.

Поставленная цель достигается тем,. что согласно способу, при котором в процессе сварки ступенчато увеличивают ток по мере износа электрода, в начальном этапе процесса сварки измеряют величину сопротивления по крайней мере двух сварных точек, находят среднее значение для измеренных сварных точек и запоминают его, после чего.в тех же полупериодах и циклах сварки периодически измеряют сопротивления других сварных точек, находят их средние значения и сравнивают их со средним значением первоначально найденного сопротивления, а по результату сравнения увеличивают сварочный ток.

На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом„

При выбранном режиме сварки на машину устанавливают новые электроды. с заданным диаметром пятна и осуществляют сварку деталей. В каждом цикле сварки на начальном этапе протекания сварочного тока в один и тот же полупериод определяют сопротивление сварной точки, измеряя для этого ток и напряжение на электродах. Значение сопротивления точки запоминают. После сварки группы точек иэ 20-50 сварок производится операция усреднения последовательно накопленных в памяти значений сопротивления точек. Среднее по первой группе запоминают. По мере износа электродов увеличивается площадь контактного. пятна и уменьшается плотность тока в контакте электродеталь, средние сопротивления для каждой следующей группы также уменьшаются, а разность между средниии первой и последующей групп по:следовательно увеличивается на 15, 30, 45, 60 и 753. Каждый раз по до" стижении указанных значений разности увеличивают сварочный ток на 15, 30, 45, 60, 75 . При уменьшении сопротивления на 90 : прекращается сварка деталей на этом электроде.

46051 4

4О

Составитель В. Катин

Редактор С.Тимохина Техред А.бабинец Корректор М.Демчик

Заказ 7619/12 . Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з l0

Устройство работает следующим образом.

В контуре сварочной машины 1 размещен пояс Роговского 2, который подключен ко входу интегратора 3. Инте гратор связан с измерителем 4 действующего значения сварочного тока и первым входом электронного коммута" тора 5. Второй вход коммутатора подключен к электроду сварочной машины (на чертеже не показан). Выход . коммутатора соединен с входом аналог . го=цифрового преобразователя (АЦП ) 6, выходы которого подключены ко входам микро-ЭВМ 7. Выйоды микро-ЭВМ соединены со входами управления коммутатора и регулятора цикла сварки 8 .

При сварке сигналд1 ф с датчика поступает на интегратор.С выхода интегратора 1 подается на входы коммутатора и измерителя тока. Ilo сигналам микро-ЭВМ коммутатор подключает на вход АЦП 6 сигнал либо напряжение на электродах 0 . Значения этих с сигналов, преобразованные в цифру поступают на входы микро-3ВМ 7.

Микро-ЭВМ по жесткой программе обес-. печивает вычисление сопротивления сварной точки, накапливание значений

:сопротивлений для группы точек, опе рацию усреднения по группе, запоминание среднего сопротивления для первой группы, нахождение среднего сопротивления для следующих групп, операцию сравнения и вычисления процентного уменьшения. При уменьшении сопротивления групп на 15,30, 45, и 751 микро-ЭВМ выдает сигнал на регулятор цикла для увеличения сварочного тока на 15,30, 45, 60 и

751. При уменьшении сопротивления группы на 903 сварка прекращается .

Для осуществления экспериментальной проверки способа управления собирают устройство, где в качестве АЦП используют прибор 4022, 5

1О

30 а в качестве микро-ЭВМ для удобства проведения эксперимента - машина

"Электроника С5-02". Связь, микро-ЭВМ .с регулятором осуществляется сварщиком, для этого в устройство вводится блок индикации, который индицирует данные иэ микро-ЭВИ - число сварок и процент уменьшения сопротивления сварной точки. Работы проводятся на машине ИТ-2517 со встроенным регулятором. Используются электроды из хромистой бронзы (брХ ) с диаметром пятна 6 мм.Свариваются пластины иэ нержавеющей стали при начальном токе

8,2 кА и длительности 0,3 с. Количество точек в группе 20. После сварки 5 групп сопротивяение уменьшается на 15,24 и ток увеличивается до 9,4 кА, а после сварки 12 групп сопротивление уменьшается на 30„54 и ток был увеличен до 12,7 кА. Про- . верка сварных точек на механическую прочность показывает, что сварка качественная.

Таким образом, способ управления практически осуществим и обладает . промышленной полезностью, так как отпадает необходимость проведения предварительных работ для выявления моментов на изменения режима сварки.

Технический эффект от использо" вания изобретения. заключается в повышении качества сварки. Он достигается тем, что увеличение сварочного тока для компенсации износа электрода производится по фактическому износу электрода, а не по определенному числу -сварок, как в базовом объекте. Управление током по фантическому износу позволяет удлинить срок работы электродов и этим сократить затраты времени на наладку режима сварочн и машины.

Экономический эффект определяется за счет сокращения брака.