Способ автоматического контроля сварочного процесса

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к автоматизации сварочных процессов, и может быть использопано при сварке с предварительной записью технологических режимов и контролируемых параметров. Пель - повышение объективности оценки качества сварного соединения. Осуществляют запись программы управления параметрами режима, оптимальными для каждого участка свариваемого изделия, а также дополнительную программу изменения допустимых отклонений этих параметров . Контроль по дополнительной программе осуш,ествляют синхронно с воспроизведением основной программ1 1 параметров на указанных участках. При воспроизведении основной программы регулируют значения параметров режима сварки и контролируют эти параметры согласно допускам, записанным в дополнительной программе. При этом устраняются погрешности при контроле параметров режима, возникающие при запрограммированном изменении одного или нескольких параметров. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l) 4 В 23 К 9/10

I : Д Р г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

И ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4067836/25-27 (22) 15,05.86 (46) 15,10.88. Бюл. И - 38 (72) Г.И.Сергацкий, А.Н.Шангин, В.И.Блинов, Е.А.Столпнер, N.А.Филиппов и В.П.Савчук (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 871053, кл. G 01 N 17/82, 1979. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

СВАРОЧНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к автоматизации сварочных процессов, и может быть использовано при сварке с предваритель" ной записью технологических режимов и контролируемых параметров. Пель— повышение объективности оценки каче„„SU» 143О205 ства сварного соединения. Осуществляют запись программы управления пара- . метрами режима, оптимальными для каждого участка свариваемого изделия, а также допОлнительную программу изменения допустимых отклонений этих параметров. Контроль по дополнительной программе осуществляют синхронно с воспроизведением основной программы параметров на указанных участках. При воспроизведении основной программы регулируют значения параметров режима сварки и контролируют эти параметры согласно допускам, записанным в дополнительной программе. При этом устс раняются погрешности при контроле параметров режима, возникающие при запрограммированном изменении одного или нескольких параметров. 1 ил, С::

1430205

Изобретение относится к методике контроля сварочного процесса и может быть использовано при сварке корпусных изделий сложной формы, изделий переменной толщины, соединений с переменным зазором и т.д.

Цель изобретения — повьшгение точности и объективности оценки, качества сварного соединения., 10

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического контроля сварочного процесса, включающем предварительную запись программы управления параметрами режима и контроль значений указанных параметров при воспроизведении программы, при записи основной программы записывают дополнительную программу изменения допустимых отклонений пара.;етров.. 20

Контроль по дополнительно.i программе осуществляют синхронно с воспроизведением основной программы.

Вследствие применения записи дополнительной программы изменения до- 25 пустимых отклонений параметров и контроля по дополнительной программе синхронно с воспроизведением основной программы способ позволяет устранить погрешности при контроле значений 30 параметров режима, возникающие при запрограьмированном изменении режима сварки, т.е. при запланированном изменении одного или нескольких параметров режима. Это достигается записью дополнительной информации об изменении допустимых отклонений параметров режима, что позволяет при синхронном воспроизведении обеих программ, производить контроль указанных 40 параметров по реальным диапазонам их изменения, Благодаря этому повышается точность и объективность оценки качества сварного соединения.

На чертеже представлена структур- 4 ная схема устройства, осуществляющего способ.

Устройство для осуществления способа содержит датчики 1-4 параметров сварочного процесса, последовательно соединенные коммутатор 5, аналогоцифровой преобразователь 6, блок 7 сопряжения, вычислительный блок 8, а также клавишный пульт 9, блок 10 индикации и регистрации, источники 11 питания сварочного оборудования, последовательно соединенные задатчик 12, схему ИЛИ 13 и регистр 14 сдвига, первый выход которого подключен к в1 opoMv входу вьиислитеньного блока

8, второй выход связан с входом источников 11 питания сварочного оборудования, а второй вход соединен с выходом клавишного пульта 9, последовательно соединенные генератор 15 импульсов, программный делитель 16, счетчик 17 импульсов и блок 18 выделения нуля. Выход последнего подключен к второму входу элемента ИЛИ 13, второй вход счетчика 17 импульсов связан с третьим выходом регистра 14 сдвига, второй выход блока 7 сопряжения соединен с первым входом блока 10 индикации и регистрации, третий выход связан с первым входом коммутатора 5, четвертый выход соединен с вторым входом программного делителя 16, а второй вход подключен к выходу вычислительпого блока блока 8. Второй и последующие входы коммутатора 5 связаны с выходами датчиков 1-4 параметров сварочного процесса. Второй вход блока 10 индикации и регистрации соединен с четвертым выходом регистра 14 сдвига, пятый выход которого подключен ко входу клавишного пульта 9. Выход генератора 15 иьвгульсов связан с четвертым входом вычислительного блока 8. Третий вход счетчика 17 импуль- сов соединен с вьгходом элемента ИЛИ

13, а третий вход вычислительного блока 8 подключен к выходу задатчиI ка 12.

Устройство для автоматического контроля сварочного процесса работает следующим образом.

Перед началом сварки с клавишного пульта 9 в регистр 14 сдвига последовательно по длине свариваемого изделия заносятся параметры режима сварки, длина. участка изделия, на котором величина этих параметров и пределы их допустимых отклонений постоянны. Указанные значения вводятся для всех режимов сварки, при которых изготавливается данная сварная конструкция. Регистр 14 сдвига выполнен параллельным.с организацией N x M, где N — - число параллельных входов-выходов, М вЂ” число последовательных разрядов. После окончания ввода программы управления,- если число различных режимов сварки для конкретного изделия меньше М, с клавишного пункта

9 осуществляется сдвиг информации в регистре 14 сдвига таким образом, чтобы значения параметров режима

143О О5 сварки, их допуска и длины участка свариняемого изделия, записанные первыми, сдвинулись н (И-1)-й разряд (т.е. предпоследний) регистра 14 сдвига. Это достигается тем, что в процессе записи н регистр 14 сдвига информации для каждого участка изделия с неизменным режимом сварки в от дельный разряд регистра 14 сдвига за- 1ð писынается "1", т.е. число единиц в этом однорядном канале регистра 14 сдвига равно числу различных режимов сварки. Таким образом, появление "1" на четвертом выходе регистра 14 сдви- 1

ra фиксируется в клавишном пульте 9 и останавливает продвижение информации в регистре 14 сдвига. Четвертый выход регистра 14 сдвига подключен при этом к выходу (М-1)-го разряда 2п указанного канала регистра 14 сдвига (маркерный канал).

По команде "Пуск", формируемой задатчиком 12, синхроимпульс через элемент ИЛИ 13 осуществляет сдвиг на один разряд информации в регистре 14 сдвига. Таким образом, на первом выходе регистра 14 сдвига появляются пределы допустимых изменений параметров режима сварки на первом участке, на втором выходе — величины указанных параметров, а на третьем выходе длина первого участка свариваемого изделия с неизменным режимом сварки, которая поступает на входы предварительной установки счетчика 17 импупь35 сов (второй вход счетчика 17 импульсов) и по синхросигналу на его третьем„входе записывается в него.,Одновременно сигнал с выхода задатчика

12 поступает на третий вход вычислительного блока 8, который разрешает работу узла синхронизации в вычислительном блоке 8 по поступающим импульсам на четвертом входе вычисли45 тельного блока 8. В этом случае по каждому импульсу, поступившему на четвертый вход вычислительного блока

8, он через блок 7 сопряжения осуществляет опрос датчиков 1-4 параметров сварочного процесса (датчика 1 тока, датчика 2 напряжения на дуге, датчика 3 скорости сварки, датчика 4 скорости подачи присадочной проволоки) . Этот опрос производится посылкой вычислительным блоком 8 через блок 7 сопряжения кодовых сигналов на первый вход коммутатора 5; по которому последний последовательно пропускает ня свой вход аналоговые сигналы от дятчцков 1-4 пяраметран сварочного процесса. Эти сигналы с выходя коммутатора 5 поступают на вход аналогоцифрового преобразователя 6 и далее и ниде кодовых величин через блок 7 сопряжения н вычислительный блок 8 °

После опроса всех датчиков 1-4 вычислительный блок 8 приступает к их обработке. Обработка начинается с допусконого контроля для каждого параметра режима. При этом вычислительный блок 8 считывает с второго выхода регистра 14 сдвига параллельные коды пределов изменения параметрон режима сварки и осуществляет сравнение их с измеренными величинами параметров режима. При выходе любого из параметров за допустимые границы вычислительный блок 8 через блок 7 сопряжения выдает сигнал "Нарушение" на блок 10 индикации и регистрации, по которому осуществляется световая и звуковая сигнализация. Кроме того, вычислительный блок 8 посылает текущие значения параметров режима (через блок 7 сопряжения) н блок 10 для регистрации на печатающем устройстве, входящем в его состав. При нахождении отдельных параметров режима в зонах их допустимых изменений вычислительный блок 8 производит расчет обобщенных параметров режима сварки погонной энергии, мощности — с последующим сравнением их с заданными уставками и аналогичными действиями, как описано выше.

Смена режима сварки, а следовательно, уставок на допустимые изменения параметров осуществляется по сигналам от блока 18 выделения нуля, который фиксирует нулевое состояние счетчика 17 импульсов. Как указывалось выше, вначале н счетчик 17 импульсов записывается длина участка с постоянным режимом сварки. В программный делитель 16 на его второй вход через блок 7 сопряжения вычислительный блок -.8 посылает код измеренной скорости сварки. В состав программного делителя 16 входит дна счетчика импульсов, на входы предустановки первого из которых заносится код скорости сварки, а второй счетчик формирует по импульсам от генератора

15 импульсов определенный временной интервал, т.е. работает как делитель частоты. Этот временной интервал мо5 14 жет быть разли шым в зависимости от требуемой точности измерения длины свариваемого соединения, например с. В этом случае размерность кодовой величины скорости сварки должна быть представлена как единица длины/с. Первый счетчик в программном делителе 16 работает на вычитание по импульсам от генератора 15 импульсов, а его синхронизация по входам предва рительной установки осуществляется сигналами с выхода второго счетчика, кроме того, нулевое состояние первого счетчика фиксируется узлом выделения нуля. Таким образом, в каждую выделенную единицу времени, например 1 с, в первый счетчик программного делителя 16 записывается код скорости сварки, импульсы от генератора 15 импульсов проходят на вычитающий вход первого счетчика и через элемент, входящий в состав программного делителя 16, на выход программного делителя 16 и далее на первый (вычитающий) вход счетчика 17 импульсов. Эти импульсы проходят на выход программного делителя 16 до тех пор, пока его первый счетчик не обнулится, что закроет элемент И. Нулевое состояние первого счетчика программного, целителя 16 изменяется в тот момент, когда появляется сигнал синхронизации на втором счетчике через определенный промежуток времени, например 1 с.

Таким образом, каждую секунду из счетчика 17 импульсов вычитается модуль скорости сварки, т.е. пройденная длина свариваемого изделия, Нулевое состояние счетчика 17 импульсов фиксирует обработку первого (очередного) участка изделия с постоянным режимом сварки и обнаруживается блоком 18 выделения нуля, который формирует Синхроимпульс на своем выходе ° Указанный синхроимпульс поступает на второй вход элемента ИЛИ 13 и сдвигает на один разряд информацию в регистре 14 сдвига и т.д.

Если при очередном сдвиге информации в регистре 14 сдвига на его выходе (М-й разряд маркерного канала) появляется "0" что является признаком завершения программы управления, то блок 10 индикации и регистрации фиксирует его на своем втором входе и происходит индикация "1(онец шва".

Блок 7 сопряжения — стандартный блок в вычислительных системах. Он

30205

f

25 содержит адресный дешифратор, который производит по сигналам ст вычислительного. блока 8 выборку того или иного внешнего устройства (другогс блока) для записи или приема данных с выбранного блока. Пересылка данных через блок 7 сопряжения осуществляется с помощью приемопередатчиков, входящих в его состав. Вычислительный блок 8 содержит узел постоянной памяти, где хранится программа функционирования всего устройства, арифметикологический узел, производящий обработку по программе принимаемых данных. Он может быть реализован на любой стандартной микрсЭВМ.

Аналоговый коммутатор 5 с входами управления выпускается в интегральном исполнении, Все счетчики, входящие в состав устройства, могут быть также реализованы на стандартных элементах в интегральном исполнении. В составе блока 10 индикации и регистрации применены также стандартные печатающие устройства и элементы визуальной индикации, Таким образом, предлагаемый способ автоматического контроля сварочного процесса по сравнению с известным обеспечивает более достоверный контроль параметров режима сварки, что позволяет повысить точность и объективность оценки качества сварного соединения. Изобретение может найти применение в оборудовании для автоматического управления процессом дуговой сварки. Технико-экономическая эффективность предлагаемого решения заключается в том, что благодаря повышению -,î÷íîñòè и объективности оценки качества сварного соединения снижается количество бракованных изделий и, следовательно, увеличивается срок службы изделий.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ автоматического контроля сварочного процесса., при котором производят предварительную запись программы управления параметрами режима, при сварке в соответствии с программой производят контроль запрограммированных параметров, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения объ ктивности оценки качества сварного соединения, при записи ос7

1430205

Составитель В. Грибова

Техред M.Дидык Корректор Г. Решетник

Редактор И.Рыбченко

Заказ 5181/13 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 новной программы записывают дополнительную программу изменения допустимых отклонений параметров, при этом контроль по дополнительной программе осуществляют синхронно с воспроизведением основной программы.