Устройство контроля качества точечной контактной сварки

 

405679

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 05.VI I,1971 (№ 1677969j25-27) с присоединением заявки №вЂ”

Г1ри оритетв

Опубликовано 05.XI.1973, Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 05.08.?4.

М. Кл. В 23k 11/24

Твеударатвеиимй квмитет

&авета й1ииийрее СКР вв делам иеевретеиий и втирвпий

УДК 621.791.762 (088.8) А. А. Урсатьев, H. В. Подола, В. Г. Квачев, В. Н. Никулин, P. В. Мельников и Л. И. Фабрикантов

Авторы изобретения

Институт электросварки км. E. О. Патона и Институт кибернетики АН Украинской ССР

Заявители

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТОЧЕЧНОЙ

КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к обработке и сварке материалов и может быть использовано для контроля качества сварных соединений в процессе их выполнения контактной, точечной шовной н рельефной сваркой.

Известно устройство контроля качества точечной контактной сварки, содержащее блок измерения параметров процесса сварки и блок индикации.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него включен блок вычислений диаметра ядра сварной точки, вход которого подключен к выходу блока измерения параметров процесса сварки, а выход — к блоку индикации. Это повышает точность контроля.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство сотоит из блока 1 измерения параметров процесса сварки, который содержит датчик 2 сварочного тока, датчик 8 падения напряжения на электродах и датчик 4 усилия сжатия электродов. Все датчики установлены на контактной сварочной машине. Устройство содержит также блок 5 вычисления диаметра ядра сварной точки, которой предназначен для определения качества сварного соединения по его основному показателю — диаметру ядра— непосредственно в ходе выполнения сварки по совокупности параметров процесса. Блок 5 состоит из блока перемножения 6, предназначенного для вычисления текущего значения мощности и интегратора 7 для вычисления энергии, выделившейся в зоне сварки; интегратора 8, предназначенного для вычисления интегрального значения усилия сжатия электродов за время сварки: переключателя 9 с подвижными контактами 10 — 12, предназначенного для изменения режима работы предлагае10 мого устройства в соответствии с изменением времени сварки, и переключателя 13 для изменения режима работы в соответствии с толщиной свариваемого материала; операционного усилителя 14, предназначенного для получения

15 напряжения, пропорционального среднему усилию сжатия электродов за время сварки; операционного усилителя 16, предназначенного для получения напряжения, пропорционального толщине свариваемого материала; опера20 ционного усилителя 16, предназначенного для получения напряжения, пропорционального времени сварки и операционного усилителя 17 для получения напряжения. пропорционального квадрату времени сварки. Блок 5 включает

25 в себя также блок перемножения 18, предназначенный для перемножения напряжений, пропорциональных энергии, выделившейся в зоне сварки и времени сварки; блока перемножения 19, предназначенного для перемножения р0 напряжений, пропорциональных энергии и

405679

65 толщине свариваемого материала; блока перемножения 20, предназначенного для перемножения напряжений, пропорциональных среднему усилию сжатия электродов за время сварки и толщине материала; источника опорного напряжения 21; сумматора 22, предназначенного для суммирования напряжений, пропорциональных параметрам процесса сварки и их сочетанию; блока индикации 28, предназначенного для фиксации размеров ядра сварной точки. Блок 28 состоит из цифрового измерителя 24 и цифропечатающего механизма 25.

Сумматор 22 имеет входы 2б — 88.

Элементы устройства соединены следующим образом.

Блок перемножения б подключен входами к датчику 2 сварного тока и датчику 8 падения напряжения на электродах, и выходом — к входу интегратора 7. Выход интегратора 7 подключен к общей точке соединения одного из входов блока перемножения 18, блока перемножения 19 и входа 2б сумматора 22. Второй вход блока перемножения 18 подкючен к выходу операционного усилителя lб и входу 80 сумматора 22, а второй вход блока перемножения

19 — к общей точке соединения выхода операционного усилителя 15, входа 82 сумматора 22 и одного из входов блока перемножения 20, который вторым входом подключен к выходу операционного усилителя 14.

Выход блока перемножения 20 подключен к входу 28 сумматора 22, остальные входы которого соединены с элементами устройства следующим образом. Вход 27 подключен к выходу блока перемножения 18, вход 29 — к выходу блока перемножения 19, вход 81 — к выходу операционного усилителя 17. Вход 88 подключен к общей точке соединения одного из полюсов источника опорного напряжения 21, второй полюс которого заземлен, подвижных контактов ll и 12, переключателя 9 и подвижного контакта переключателя 18. Неподвижные контакты переключателя. 9, соответствующие подвижному контакту 10 подключены ко входам усилителя 14, неподвижные контакты, соответствующие подвижному контакту 11 — ко входу операционного усилителя lб и неподвижные контакты, соответствующие подвижному контакту 12г — г ко входу операционного усилителя 17. Неподвижные контакты переключателя

18 подключены ко входу операционного усилителя 15. Интегратор 8 входом подключен к датчику 4 усилия сжатия электродов, а выходом — к подвижному контакту 10 переключателя 9. Выход сумматора 22 подключен к цифровому механизму 25.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 2 и 8, пропорциональные сварочному току и падению напряжения на электродах, поступают на блок перемножения б, выходное напряжение которого пропорционально мгновенному значению мощности. выделившейся в зоне сварки. Напряжение на вы10 !

;0 э5

00 ходе интегратора 7 к моменту окончания сварки пропорционально энергии. Сигнал с датчика 4, пропорциональный усилшо сжатия электродов, поступает на интегратор 8, выходное напряжение которого пропорционально интегральному значению усилия сжатия электродов за время сварки.

Подвижным контактом 10 переключателя 9 в соответствии с выбранным временем сварки, задаваемым подвижным контактом П этого же переключателя, устанавливают коэффициент передачи операционного усилителя 14 так, что на его выходе получается напряжение, пропорциональное среднему усилию сжатия электродов за время сварки. Это напряжение поступает на один из входов блока перемножения 20, а на его второй вход с выхода операционного усилителя 15 подается напряжение, пропорциональное толщине свариваемого материала. Величина напряжения устанавливается подвижным контактом переключателя 18„путем изменения коэффициента передачи операционного усилителя 15. В зависимости от режима сварки подвижными контактами П и 12 переключателя 9 так изменяют коэффициент передачи операционных усилителей lб и 17, что напряжение на их выходах пропорциональны времени сварки и его квадрату соответственно.

Блоком перемножения 18 формируется напряжение, пропорциональное произведению энергии и времени сварки, блоком перемножения 19 — напряжение, пропорциональное произведению энергии и толщины свариваемого материала, и блоком перемножения 20 — напряжение, пропорциональное произведению среднего усилия сжатия электродов и толщины свариваемого материала. Напряжение с выходов блоков перемножения 18 — 20, интегратора

7, операционных усилителей 15 — 17, пропорциональные соответствующим значениям параметров процесса и их сочетаниям, а также напряжение с источника опорного напряжения

21, поступают на входы 2б — 88 сумматора 22.

Коэффициенты передачи по каждому из входов сумматора 22 выбраны так, что напряжение на его выходе пропорционально размеру ядра сварной точки в миллиметрах, Это напряжение поступает на цифровой измеритель 24 и цнфропечатающий механизм 25, которые производят индикацию и запись предсказанного размера ядра точки в натуральном масштабе времени на бумажную ленту.

Таким образом, контроль качества сварных соедш.епий с автоматической записью на ленту размеров ядра в миллиметрах производится в рсальном масштабе времени на основе информации об изменении параметров процес- са сварки.

Предмет изобретения

Устройство контроля качества точечной контактной сварки, содержащее блок измерения параметров процесса варки и блок индикации, 405679 подключен к выходу измерения параметров процесса сварки, а выход — к блоку индикации.

Составитель E. Белов

Редактоп С. Титова Техред Л. Богданова Корректор В. Жолудева

Заказ 1223 Изд 245 Тираж 876 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Мытищинская типография отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него включен блок вычисления

-диаметра ядра сварной точки, вход которого

1 .

1

1