Устройство контроля при контактной стыковой сварке сплавлением

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ ОПЛАВЛЕНИЕМ, содержащее тиристорный контактор, включенный в первичную цепь сварочного трансформатора, управляющий вход тиристорного контактора через фазорегулирующий блок соединен с выходом блока изменения уровня настройки и первым входом компаратора-, в первичную цепь сварочного трансформатора включен датчик сигналов, выход которого подключен через послеп довательно соединенные преобразователь сигналов, делитель напряжения и нуль-орга:н к счетному триггеру. первый и второй разрядные ключи, соединенные соответственно с первыми входами первого и второго интеграторов , выходы последних через последовательно соединенные элемент ИЛИ, фильтр высоких частот и третий интегратор соединены с вторым входом компаратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля параметров процесса путем уменьшения пульсаций при повьш1ении быстродействия, в него введены два элемента И и два входных ключа, первый вход второго входного ключа и i первый вход первого элемента И соединены с прямым выходом счетного (Л С триггера, инверсньй выход последнего - с первым входом первого входного ключа и первым входом второго элемента И, вход счетного триггера - с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И и второго элемента И соединены сооо ответственно с входом второго разрядного ключа и входом первого разрядСХ ) ного ключа, второй выход делителя напряжения соединен с вторыми вхосо дами первого и второго входных ключей , выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго интегратора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 23 К 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3721085/25-27 (22) 06.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. Р 36 (72) Н.А.Деев, Л.С.Сергеев и А.П.Даниленко (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по тяжелому и электросварочному оборудованию Псковского завода тяжелого электросварочного оборудования (53) 621.791./62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 569415, кл. В 23 К 11/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 1101336, кл. В 23 К 11/04, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ ОПЛАВЛЕНИЕМ, содержащее тиристорный контактор, включенный в первичную цепь сварочного трансформатора, управляющий вход тиристорного контактора через фазорегулирующий блок соединен с выходом блока изменения уровня настройки и первым входом компаратора; в первичную цепь сварочного трансформатора включен датчик сигналов, выход которого подключен через после довательно соединенные преобразователь сигналов, делитель напряжения и нуль-орган к счетному триггеру, „„Я0„„1181819 А первый и второй разрядные ключи, соединенные соответственно с первыми входами первого и второго интеграторов, выходы последних через последовательно соединенные элемент ИЛИ, фильтр высоких частот и третий интегратор соединены с вторым входом компаратора, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью повышения точности контроля параметров процесса путем уменьшения пульсаций при повышении быстродействия, в него введены два элемента И и два входных ключа, первый вход второго входного ключа и первый вход первого элемента И соединены с прямым выходом счетного триггера, инверсный выход последнего — с первым входом первого входного ключа и первым входом второго элемента И, вход счетного триггера — с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента

И и второго элемента И соединены соответственно с входом второго разрядного ключа и входом первого разрядного ключа, второй выход делителя напряжения соединен с вторыми входами первого и второго входных клю-. чей, выходы которых соединены соотве гственно с вторыми входами первого и . второго интегратора.

1181819

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к контактной стыковой сварке оплавлением, и может быть использовано для автоматического регулирования процессом контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом изделий разной формы и сечения.

Цель изобретения — повышение точности контроля параметров процесса за счет уменьшения пульсации при повышении быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля при контакт. ной стыковой сварке оплавлением дополнительно введены два входных ключа и два элемента И, что позволяет улучшить качество ведения процесса контактной сварки оплавлением.путем использования сигналов, обеспечиваю- 20 щих наличие аналогового сигнала с минимальной задержкой и отсутствие пульсаций на первом выходе устройства, На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма на-25 пряжений.

В предлагаемом устройстве последовательно с тиристорным контактором

1 и сварочным трансформатором 2 соединен датчик 3 сигналов. Вход тирис- 3О торного контактора 1 соединен с выходом фазорегулирующего блока 4. Выход датчика 3 сигналов соединен с входом, преобразователя 5 сигнала, а выход последнего -с делителем 6 напряжения.

Первый выход делителя 6 напряжения соединен с входом нуль-органа 7, инверсный выход последнего соединен с входом счетного триггера 8 и первыми входами элементов И 9 и 10. Прямой выход счетного триггера 8 подключен на второй вход первого элемента И 9, а инверсный выход соединен с вторым входом второго элемента И 10. Выходы элементов И 9 и 10 соединены с входа-45 ми разрядных ключей 11 и 12. Второй выход делителя 6 напряжения соединен с первыми входами входных ключей 13 и 14. Второй вход первого входного ключа 13соедииен синверсным выхоцом счетного триггера 8, а прямой выход счетного триггера 8 соединен с вторым входом входного ключа 14. Выходы входных ключей 13 и 14 соединены с первыми входами интеграторов 15 и 16. На вторые входы интеграторов 15 и 16 поступают сигналы с выходов разрядных ключей 11 и 12. Выходы интеграторов

15 и 16 соединены с элементом ИЛИ 17, выход элемента ИЛИ 17 соединен с фильтром 18 высоких частот, выход которого является первым выходом устройства.

Выход фильтра 18 высоких частот соединен также с третьим интегратором 19

t а выход последнего соединен с первым входом компаратора 20 напряжения, выход которого является вторым выходом устройства. Выход блока 21 изменения уровня настройки соединен с вторым входом компаратора 20 напряжения и входом фазорегулирующего блока 4.

Устройство работает следующим об-! разом.

Сигналы, возникающие на выходе датчика 3 сигналов при протекании тока через сварочный трансформатор 2, поступают на преобразователь 5 сварочных сигналов. Величина сварочного сигнала зависит от угла включения тиристорного контактора 1, определяемого уровнем сигнала на выходе бло-. ка 21 изменения уровня настройки (при подогреве этот уровень меньше, а при оплаэлении выше)). Преобразователь 5 сварочнь1х сигналов формирует напряжение частотой 100 Гц и по амплитуде, пропорциональной сварочному сигналу. С первого выхода делителя

6 напряжения токовый сигнал переключает нуль-орган 7 с частотой 100 Гц, Выходной сигнал с инверсного выхода нуль-органа делится счетным триггером 8 пополам. Сигналы с прямого и инверсного выходов счетного триггера 8 поступают на вторые входы элементов И 9 и 10, на первые входы которых поступают сигналы с инверсного выхода нуль-органа 7. С выхода элемента И 9 дискретный сигнал на вход второго разрядного ключа 12 появляется по окончании сварочного сигнала и наличия сигнала разрешения с прямого выхода счетного триггера 8. С выхода логического элемента И 10 дискретный сигнал на вход первого разрядного ключа 11 появляется по окончании сварочного сигнала и наличия сигнала разрешения с инверсного выхода счетного триггера 8. Дискретные сигналы с выходов элементов 9 и 10 в моменты окончания входных сварочных сигналов включают разрядные ключи 11 и 12..

Аналоговые импульсы сварочного сигнала (тока, напряжения или мощности) с второго выхода делителя 6 напряжения поступают на первые входы вход1181819 ных ключей 13 и 14. Входные ключи 13 и 14 поочередно разрешают.прохождение аналоговых импульсов сварочного сигнала, так как вторые входы ключей 13 и 14 связаны.с инверсным и 5 прямым выходом счетного триггера (фиг. 1 и 2). Входные ключи 13 и 14 предотвращают. повторный. заряд емкостей интеграторов от аналогового импульса сварочного сигнала второго по- 10 лупериода.

Интеграторы 15 и 16 работают следующим образом.

Поочередно с взаимным перекрытием сигналов во времени на время сущест- 15 вования сварочного сигнала и каждый в первом полупериоде (рабочем) интегрирует входной сигнал до определенного значения и запоминает его до конца существования сварочного сигна- 20 ла во втором полупериоде. Разряд первого интегратора 15 до нуля во вто- ром полупериоде (нерабочем) происходит после исчезновения сварочного сигнала и переключения счетного тригге- 25 ра 8 (фиг. 1 и фиг. 2). Объединение сигналов по каждому полупериоду обеспечивается элементом ИЛИ 17, а с его выхода суммарный сигнал (аналоговый уровень напряжения) поступает на 30 фильтр 18 высоких частот для уменьшения уровня пульсаций, на нагрузке фильтра высоких частот выделяется аналоговый сигнал, который поступает в схему управления сваркой, а также на вход третьего интегратора 19, обеспечивающего интегрирование с регулируемой постоянной времени. При увеличении сигнала на выходе третьего интегратора

19 больше уровня переключения компаратора 20 напряжения, порог которого oripeделяет различие в сигналах оплавления и короткого замыкания, происходит срабатывание компаратора 20.

При переходе к оплавлению блок 21 изменения уровня настройки изменяет порог компаратора 20 напряжения и одновременно через фазорегулирующий блок 4 и тиристорный контактор 1 увеличивает напряжение на сварочном трансформаторе 2.

Таким образом, при изменении угла включения тиристорного контактора и изменении cos 9 сварочной машины в процессе сварки на первом выходе устройства формируется аналоговый сигнал, пропорциональный напряжению от датчика 3 сигналов в каждый полупериод.

Сварочный сигнал с выхода фильтра 18 высоких частот не имеет пульсаций за счет взаимного перекрытия в каждом полупериоде сигналов с интеграторов

15 и 16.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет улучшить качество ведения процесса контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом путем использования сигналов, обеспечивающих наличие аналогово го сигнала с минимальной задержкой (один полупериод), и отсутствием пульсаций на первом выходе устройства.

Ug

И17

Составитель Г.Чайковский

Техред С.Мигунова коРРектоР В.Синицкая

Редактор М,Петрова

Заказ 6038/13 Тираж 1085

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4