Устройство для управления машиной для конденсаторной сварки

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

1 )74044О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.04.78 (21) 2607530/25-27 с присоединением заявки № —(51) М, Кл, В 23 K 11/26) Опубликовано 15.06.80. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 25.06.80

153) УДК 621.791. .763.037 (088.8) до делан изобретеиий и Открытий (72) Авторы изобретения

Н. В. Подола, П. М. Руденко, В. С. Гавриш и Л. В. Дубровская

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Институт электросварки им. E. О. Патона Академии наук УССР (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАП!ИНОЙ

ДЛЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ СВАРКИ

ГееУдаРстееиинй комитет (23) Приоритет—

Изобретение относится к обработке и сварке материалов и может быть использовано для автоматического управления машиной для конденсаторной сварки.

Известно устройство, содержащее выпрямитель, сварочный трансформатор, батарею

5 рабочих конденсаторов, зарядный и разрядный коммутаторы и цепь управления с измерителем-формирователем импульсов, вырабатывающим импульсы, зависящие от уровня входного напряжения, кроме того, в цепь управления дополнительно введен формиро- 1в ватель, вырабатывающий импульсы, фаза которых зависит от напряжения на рабочих конденсаторах, и смеситель, электрически связанные между собой и обеспечивающие управление зарядным коммутатором по уровню входного и выходного напряжения (11.

Известное устройство не учитывает нестабильность параметров режима и сопротивления вторичного контура контактной машины, что снижает качество сварных соединений.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для управления машиной для конденсаторной сварки, содержащее блок измерения параметров режима, входом подключенный

2 к машине для конденсаторной сварки, а выходом ко входу блока расчета требуемой энергии, блок стабилизации напряже 1:.1я з»ряда конденсаторов, выход которого подключен ко входу устройства заряда конденсаторов машины для конденсаторной сварки, узел сравнения, сумматор (2).

Однако известное устройство пмес.;-; и.— кую точность Отраоотки возму щыюгц). х Lii)::действий при управлении режимом сварк:-1, что снижает качество сварных соедине...

Цель изобретения — повышение ти регулирования и улучшения качества с.:„:.1)ки.

Это достигается тем, п!; в Опп ызас.:)с устройство введены блок 1рильтрац!ii! с.::айной ошибки отработки энергии, два запоминающих устройства, блок расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов, блок расчета коррекции емкости конденсато;. Ов, блок отображения информации и сумм;: —;; )— накопитель, причем блок фильтрации слу)айной ошибки отработки энергии через одно из запоминающих устройств первым входом соединен с выходом блока измерения параметров режима, а его выход — с первым

740440 входом сумматора, выход блока расчета тре буемой энергии подключен к первому входу узла сравнения и через второе запоминающее устройство ко второму входу узла сравнения и второму входу блока фильтрации случайной ошибки отработки энергии, а выход узла сравнения ко второму входу сумматора, выход которого соединен, со входом блока расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов, со входом которого также соединен выход сумматора-накопителя, а выходы блока расчета коррекции напряжения заря10 да конденсаторов соединены со входом сумматора-накопителя, и входом блока расчета коррекции емкости конденсаторов, у последнего выход соединен со входом блока отображения информации и входом сумматора-накопителя, а выход сумматора-накопителя со входом блока стабилизации напряжения заряда конденсаторов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства управления конденсаторной машины.

Устройство содержит блок измерения параметров режима I, блок расчета требуемой энергии 2, блок стабилизации напряжения заряда конденсаторов 3, блок фильтрации случайной ошибки отработки энергии 4, за- и поминающие устройства 5, 6, узел сравнения 7, сумматор 8, блок расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов 9, блок расчета коррекции емкости конденсаторов 10 ! устройство отображения 11, сумматор-накопитель 12. Кроме того, цифрой 13 на черте- з0 же обозначена сварочная машина.

Элементы устройства соединены следующим образом.

Блок измерения параметров режима 1 входом подключен к сварочной машине 13, з а выходом — ко входу блока расчета требуемой энергии 2 и входу запоминающего устройства 6. Выход блока расчета требуемой энергии 2 соединен с первым входом узла сравнения 7 и входом запоминающего устройства 5, выход которого соединен со вто- 40 рым входом узла сравнения 7 и входом блока фильтрации случайной ошибки отработки энергии 4, на другой вход которого подключен выход запоминающего устройства 6. Выход узла сравнения 7 соединен с 45 первым входом сумматора 8, а второй вход которого — с выходом блока фильтрации случайной ошибки отработки энергии 4. Входы блока расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов 9 соединены с выходом сумматора 8 и выходом сумматора-накопите- 0 ля 12. Выходы блока расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов 9 соединены со входом сумматора-накопителя 12 и входом блока расчета коррекции емкости конденсаторов 10, выход последнего соединен со входом устройства отображения информации 11 и входом сумматора-накопителя 12.

Выход сумматора-накопителя 12 соединен со входом блока стабилизации напряжения заряда конденсаторов 3, выход которого подключен ко входу устройства заряда конденсаторов сварочной машины 13.

Работает устройство следующим образом

Блок измерения параметров режима 1, подключенный к блоку расчета требуемой энергии 2, формирует на выходе сигнал, пропорциональный сварочному усилию сжатия, а на выходе, подключенном к запоминающему устройству 6, сигнал, пропорциональный энергии, выделенной в сварочном контакте за время сварки. Блок расчета требуемой энергии 2 по величине сигнала, пропорционального сварочному усилию сжатия, вычисляет значение энергии, которое необходимо выделить для образования сварочной точки заданных размеров сжатия по следующей зависимости:

@ i = 8,+ а,Рь где Ят; — требуемая величина энергии при усилии сжатия Fq, установившейся перед включением тока в i сварке;

a« — коэффициенты, определенные методами статистической обработки данных о параметрах режима при сварке точки заданных параметров и при изменении усилия сжатия на 20% от его оптимального значения.

В запоминающие устройства 5 и 6 информация на их входе записывается после прохождения сварочного импульса. Таким ооразом, на входы узла сравнения 7 поступают значения требуемой энергии для данной сварки Я„.„и для предыдущей Ят, 1, и, следовательно, на его выходе получается величина, равная коррекции требуемой энергии

ЬЩ по отношению к предыдущей сварке.

4Q = Ят -@ i-1 (2)

На входы блока фильтрации случайной ошибки отработки энергий 4 поступают величина требуемой энергии для предыдущей сваРки Ят1-1 с выхоДа запоминающего Устройства 5 и величина энергии, выделенной в сварочном контакте в предыдущей сварке Q„ -, с выхода запоминающего устройства

6. В блоке фильтрации случайной ошибки отработки энергии 4 реализуются вычисления согласно следующей зависимости.

hopi = n(Qri-1 - Qi- ), ® где a — постоянный коэффициент, который задается в диапазоне от 0,1 до 1, и, следовательно, величина 8@ на выходе этого блока пропорциональна ошибке регулирования, которая была получена в предыдущей сварке.

На выходе сумматора 8 получается общая величина коррекции энергии для выполняемой сварки

ЛЯi = hg i+hЯр, (4) которая в блоке расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов 9 пересчитывает740440

5 ся в величину требуемой коррекции напряжения заряда конденсаторов hU(, согласно зависимости ь

AU„ -- коррекция напряжения заряда конденсаторов нри изменении емкости конденсаторов. Q( и.; — с где U< < — напряжение заряда конденсато3 ров, которое было выставлено к началу предыдущей сварки;

С вЂ” емкость конденсатора.

Величина И(. поступает в блок расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов 9 с выхода сумматора-накопителя l 2.

Рассчитанная величина коррекции hU(, далее подается на вход сумматора-накопителя

12, в котором она прибавляется к имеющейся e:нем величине напряжения U „, и тем самым определяется напряжение заряда конденсаторов, которое должно быть выставлено перед включением тока в 1 сварке

UL = UL- +й UL . (6)

Величина 1) о вихода сумматора-накопителя подается на вход блока стабилизации напряжения заряда конденсаторов 3 как установка. Если требуемое напряжение заряда конденсаторов превосходит максимальное допустимое напряжение 1)„„„, UL 1 + U11. 01- ил.с или меньше минимального допостимого напряжения заряда Е и и

Uc- + hU:-

Блок расчета коррекции емкости конденсаторов 10 по этому сигналу выдает на устройство отображения информации 11 команду на увеличение или уменьшение ем46 кости батареи на ближайшее большее или соответственно меньшее дискретное значение. Поскольку изменение емкости конденсаторов дискретное, при этом коррекция энергии, накапливаемой на конденсаторах., может не равняться заданной. Учитывая это, в блоке расчета коррекции емкости конденсаторов 10 также рассчитывается требуемое в этом случае применение напряжения заряда конденсаторов по следующей зависимости

56

AUi =- Е;-s + ЛЬ;) tI ф„ — ), (g) где 6(:, — величина коррекции емкости конденсаторов, равная разности возможных изменений емкости для данной машины:, Величина ЛЦ подается с выхода блока расчета коррекции емкости конденсаторов !

0 на вход сумматора-накопителя 12, в котором она суммируется, в результате че|о на выходе сумматора-накопителя получаем в этом случае величину, равную

U:Ä =- Ц, + Л(„+ Д(,. (1О,)

Устройство позволяет х:правлять напояжением заряда конденсаторов конденса ropof . контактной машины и емкостью конденсаторов с учетом нестабильности сварочного усилия сжатия и изMåíåíèÿ электрических параметров вторичного контура машины.

В конечном итоге это позволяет повысить точность управления и улучшить качество сварки на конденсаторных контактных машинах.

Формула «зобрегення

Устройство для управления машиной для конденсаторной сварки, содержащее блок измерения параметров режима, входом подключенный к машине для конденсаторной сварки, а выходом ко входу блока расчета требуемой энергии, блок стабилизации напряжения заряда конденсаторов, выход которого подключен ко входу устройства заряда конденсагоров машины для конденсаторной сварки, узел сравнения, сумматоры, отличаюи еегн тем, что, с целью повышения точности регулирования и улучшения качества сварки, в него дополнительно введены блок филь1рации случайной ошибки отработки энергии, два запоминающих устройства, блок расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов, блок расчета коррекции емкости конденсаторов, блок отображения информации и сумматор-накопитель, при этом блок фильтрации случайной ошибки отработки энергии через одно из запоминающих устройств первым входом соединен с выходом блока измерения параметров режима, а его выход соединен с первым входом сумматора, выход блока расчета требуемой энергии подключен к первому входу узла сравнения и через второе запоминающее устройство ко второму входу узла сравнения и второму входу блока фильтрации случайной ошибки отработки энергии, а выход узла сравнения ко второму входу сумматора, выход которого соединен со входом блока расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов, со входом которого также соединен выход сумматора-;ÿ, а выходы блока расчета коррекции напряжения заряда конденсаторов соединены со входом сумматора-накопителя и входом блока ра740440

Составитель В. Катин

Редактор Г. Нечаева Техред К.Шуфрич Корректор Н. Грнгорук

Заказ 3093/13 Тираж 1160 Подписное

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

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 счета коррекции емкости конденсаторов, у последнего выход соединен со входом блока отображения информации и входом сумматора-накопителя, а выход сумматора-накопителя со входом блока стабилизации напряжения =à"ðÿäà конденсаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 220375, кл. В 23 К 11/24, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Мд 2322689/25 — 27, кл. В 23 К 11/24, 1976.