Устройство для контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлением

 

Союз Советских

Социалистимеских

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН MR

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.77 (21) 2489216/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17 ! Дата опубликования описания 13.05.79 (72) Авторы изобретения

О. С. Лабадзе, А. Б. Иванов, Я. Ш. Палагашвили и Н. С. Кабанов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский (71) заявитель инститУт автоматизации пРоизводственных пРоцессов в пРомыцгленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ

ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЪ|КОВОЙ СВАРКЕ ОПЛЛВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области стыковой контактной сварки методом непрерывного оплавления и может быть применено при сварке встык черных и цветных металлов.

Известно устройство для контроля качества сварного шва в процессе сварки, содержащее датчик перемешения сварочного изделия, выполненный в виде мембраны, и связанный с ним измеритель времени нахождения сваренного соединения под пониженным в результате образования жидкой фазы давлением (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля качества сварного шва, что обусловлено инерционностью электромеханического датчика перемещения сварного соединения.

Наиболее близким техническим решением из известных к предлагаемому изобретению является устройство, ;одержащее элемент отсчета времени паузы в оплавлении, элемент сравнения, блок расчета численного значения сигнала, характеризующего качество сварки (2).

Недостатком известного устройства является низкое качество контроля, так как из2 вестное устройство не учитывает изменения перемещения соединяемых деталей в процессе оплавления Нх стыков и суммарной величины длительности пауз.

Целью изобретения является повышение качества контроля процесса сварки.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит датчик осадки и сумматор, при этом один вход сумматора подключен к выходу датчика осад. ки, другой вход сумматора подсоединен к 0 выходу элемента сравнения, а выход сум- матора подключен ко входу блока расчета численного значения сигнала. характеризующего качество сварки.

На фиг. изображена функциональная

15 схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— график зависимости качества сварки от суммарного результата сравнения. взятого в относительных единицах.

Устройство (фиг. 1) содержит объект 1 управления (стыкосварочная машина), дàT

2о чик 2 пульсаций сварочной мощности, датчик 3 осадки, инвертор 4, задатчик 5 величины паузы, элемент 6 отсчета времени паузы, элемент 7 сравнения, сумматор 8.

660798

Формула изобретения з блок 9 расчета численного сигнала, характеризующего качество сварки, и вычислительный управляющий комплекс 10, при этом один выход объекта 1 управления соединен с датчиком 2 пульсаций сварочной мощности, другой выход подсоединен к датчику

3 осадки, выход датчика пульсаций сварочной мощности соединен с инвертором 4, его выход соединен как с управляющим входом задатчика 5, так и с элементом 6 отсчета времени паузы, выходы задатчика

5 и элемента 6 отсчета времени паузы соединены с первым и со вторым входами элемента 7 сравнения, выход элемента 7 сравнения и датчика 3 осадки соединены с соответствующими входами сумматора 8, выход которого через блок 9 расчета численного значения сигнала, характеризующего качество сварки, соединен с вычислительным управляющим комплексом 10.

Величина суммарного отклонения действительного значения паузы от заданной, взятая в относительных единицах, характеризует качество сварки (фиг. 2), Для аварки различных марок стали (углеродистых и малоуглеродистых, низко- и среднелегированных, жаростойких и нержавеющих) наклон кривой различен.

Однако в целом характер кривой соответствует зависимости, показанной на фиг. 2.

После начала оплавления свариваемых торцов в каждом полупериоде появляются пульсации сварочной мощности, которые возникают из-за взрыва «металлических» перемычек. Обновление и нагрев свариваемых торцов, иными словами появление и прекращение пульсаций сварочной мощности и количество пульсаций в каждом полупериоде, зависит от физических и механических свойств материала.

Несмотря на то, что процесс оплавления является вероятностным можно указать детерменированные значения пауз в оплавлении, при которых качество сварки будет наилучшим. Эти значения могут быть получены путем статистической обработки экспериментальных данных методами теории планирования экспериментов. Значения пауз оплавления между двумя соседними полупериодами уменьшаются с увеличением времени оплавления и зависят от толщины, ширины, марки стали, времени оплавления и средней температуры свариваемых торцов и т. д.

Поэтому сравнение действительных значений пауз в оплавлении (отсутствие пульсаций сварочной мощности) с заданными значениями, взятые по модулю, характеризует качество сварки в каждый момент оплавления, а их суммарное значение позволяет идент"ично судить о качестве сваренного шва.

Устройство работает следующим образом.

Вычислительный управляющий комплекс

10 выставляет оптимальный исходный режим

S о

1S

ы

30 и

Sa

4 сварки. В течение оплавления датчик 2 пульсаций сварочной мощности выдает потенциальные сигналы, соответствующие либо логической единице («1») при наличии пульсаций, либо логическому нулю («О») при отсутствии пульсаций.

Логическая единица («1») сбрасывает записанное в задатчике 5 значение заданной величины паузы, поступающей после каждого сброса с вычислительного управляющего комплекса 10, управляет работой элемента 6 отсчета действительного значения паузы и управляет работой элемента 7 сравнения. Кроме того, этот сигнал инвертируется в инверторе 4, что разрешает запись в задатчик 5 информации, поступающей с вычислительного управляющего комплекса 10 о новом значении заданной величины паузы, и запрещает работу элемента 6 отсчета времени паузы.

Логический ноль («О») датчика 2 пульсаций сварочной мощности разрешает работу элемента 6 отсчета времени паузы, а управляющий вход задатчика 5 разрешает выдачу информации в элемент сравнения 7.

Логическая единица и ноль в процессе оплавления чередуются.

Разность действительных и заданных значений, взятых по модулю, суммируются в сумматоре 8 на протяжении всего процесса оплавления. Суммирование прекращается в момент появления сигнала с датчика 3 осадки.

По величине суммы рассчитывается значение качества сваренных деталей.

Это значение поступает в вычислительный управляющий комплекс 10 для корректировки исходного режима и новых заданных предельных величин.

Использование предлагаемого устройства позволит по сравнению с известными повысить контроль качества соединений при контактной стыковой сварке и вести количественную оценку качества для корректировки исходного режима.

Устройство для контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлением, содержащее элемент отсчета времени паузы в оплавлении, задатчик величины паузы, блок расчета численного значения сигнала, характеризующего качество сварки, отличающееся тем, что с целью повышения качества контроля процесса сварки, устройство содержит датчик осадки и сумматор, при этом один вход сумматора подключен к выходу датчика осадки, другой вход сумматора подключен к выходу элемента сравнения, а выход сумматора подключен ко входу блока расчета численного

660?98

Рог. 1

70 C ä l/

Риз. 2

Составитель В. Катин

Редактор К. Северова Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Заказ 2344/11 Тираж 1221 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 значения сигнала, характеризующего качество сварки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 398371, кл. В 23 К !1/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 457561, кл. В 23 К 11/04, 1975.