Способ контроля положения и скорости подвижной станины,а также количества энергии,потребляемой в стыке при контактной стыковой сварке

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ

Союз СовЕЮнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-в (22) Заявлено 05.01.77 (21) 24412 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюлле (45) Дата опубликования описания

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

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

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ И СКОРОСТИ

ПОДВИЖНОЙ СТАНИНЫ, А ТАКЖЕ КОЛИЧЕСТВА

ЭНЕРГИИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ В СТЫКЕ

ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ

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

Известен способ контроля положения и 5 измерения скорости подвижной станины, основанный на получении информации о положении и скорости подвижных элементов по сигналам замыкания и размыкания электрических контактов (1). 10

Недостатком известных способов является низкая точность к ухудшению качества сварки, Известен также способ контроля положения и скорости подвижной станины, а 15 также измерения потребляемой встык при контактной стыковой сварке энергии, при котором измеряют взаимное положение подвижной и неподвижной станин, путем уменьшения скорости движения подвижной 20 станины на текущее значение времени, а величину скорости определяют по показаниям тахогенератора (2).

Недостатком известного способа является низкая точность контроля, что сказывается 25 на качестве сварки.

Цель изобретения — повышение качества сварки.

Поставленная цель достигается тем, что для определения взаимного положения подвижной и неподвижной станин измеряют магнитную индукцию в двух стационарных точках по обеим сторонам от шины неподвижной станины вдоль направления перемещения, формируют два сигнала, пропорциональных мощности, интегрируют эти сигналы за каждый полупериод и по разности значений этих сигналов судят о местоположении подвижной станины, по изменению разности значений сигналов за полупериод определяют скорость подвижной станины, а по среднеарифметической сумме двух сигналов судят о количестве потреблемой энергии за полупериод.

На фиг. 1 изображены магнитные силовые линии шин подвижной и неподвижной станин; на фиг. 2 — график зависимости от положения подвижной станины разности магнитных индукций в двух стационарных точках по обеим сторонам от шины неподвижной станины; на фиг. 3 — блок5

60 схема конкретного примера осуществления способа.

График зависимости от положения подвижной станины разности магнитных индукций в двух стационарных точках по обеим сторонам от шины неподвижной станины (фиг. 2) был получен при проведении экспериментов на лабораторной стыковочной машине типа. Л-600. Знаком Л обозначены точки замеров.

Очевидно, для каждой машины эта зависимость будет иной, но характер останется прежним.

Блок-схема конкретного примера осуществления способа (фиг, 3) содержит блок датчиков 1 с двумя датчиками магнитной индукции (например, датчики Холла), расположенными по обе стороны шины неподвижной станины, два интегратора 2 и 3, прерыватель 4, арифметические блоки вычитания 5 и арифметической суммы 6 и блок формирования значений скорости, причем блок датчиков соединен с первыми входами двух интеграторов 2 и 3 соответственно, второй вход которых соединен со своими выходами прерывателя 4, каждый выход интегратора подключен к объединенным входам арифметических блоков вычитания 5 и арифметической суммы 6, а выход блока 5 соединен со входом блока формирования 7 значений скорости.

Выходы блоков 5, 6 и 7 характеризуют значения перемещения потребляемой энергии и скорости за каждые полупериоды.

Время считывания получаемой информации можно уменьшить в целое число раз, настроив частоту работы прерывателя на кратную промышленной частоте, а следовательно, можно получать значения перемещения скорости и потребляемой энергии с любой наперед заданной точностью.

Способ заключается в следующем.

При передвижении подвижной станины плотность силовых линий магнитного поля по мере приближения к неподвижной станине возрастает. Тогда в датчиках магнитной индукции, расположенной по обе стороны от шины неподвижной станины вдоль направления движения, наводятся различные поля так, как число силовых линий, пересекающих два идентичных датчика, и увеличиваются по мере приближения подвижной станины. Поэтому выходные сигналы датчиков (например, датчиков

Холла) также различны, а разность тока р астет.

Так как технологический процесс сварки методом непрерывного оплавления сопровождается пульсациями, причем эти пульсации имеют место в каждом полупериоде, то очевидно, что магнитная индукция, а соответственно и выходной сигнал с датчиков поля также являются пульсирующими. Поэтому необходимо интегрировать каждый выходной сигнал.

Разность интегральных значений мощности, которая изменяется при передвижении подвижной станины к неподвижной, будет характеризовать место положения подвижной станины.

Арифметическая сумма интегральных значений дает информацию о среднем значении потребляемой энергии, реализуемой в стыке.

Изменение разности этих сигналов создает возможность измерять скорость передвижения подвижной станины (шины).

Использование предложенного способа позволяет по сравнению с известным увеличить точность получаемой информации, уменьшить запаздывание, так как время запаздывания информации обусловлено только периодом интегрирования и не связано с запаздыванием привода и других исполнительных механизмов, исключить влияние инерции подвижной станины, осуществить бесконтактный контроль и измерение и позволит использовать эту информацию без дополнительных преобразований, при создании систем автоматического многосвязного управления технологическим процессом сварки.

Формула изобрстения

Способ контроля положения и скорости подвижной станины, а также количества энергии, потребляемой в стыке при контактной стыковой сварке, при котором определяют взаимное положение подвижной и неподвижной станин, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки для определения взаимного положения подвижной и неподвижной станин, измеряют магнитную индукцию в двух стационарных точках по обеим сторонам от шины неподвижной станины вдоль направления перемещения, формируют два сигнала, пропорциональных мощности, интегрируют эти сигналы за каждый полупериод и по разности значений этих сигналов судят о местоположении подвижной станины, по изменению разности значений сигналов за полупериод определяют скорость подвижной станины, а по среднеарифметической сумме двух сигналов судят о количестве потребляемой энергии за полупериод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технология и оборудование контактной сварки, ред. Б. Д. Орлова, М., Машиностроение, 1975, с. 499 — 504.

2. Авторское свидетельство СССР

Re 313628, кл. В 23К 11/04, 07,09.71.