Устройство для измерения и контроля энергии при контактной сварке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ТОЗИ: ПУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик 11>893454 (61) Дополнительное к авт. саид-ву

®}М. Ки. (22) Заявлено 050580 (2! ) 2918625/25-27

В 23 К 11/04 с присовдинвнивм заявки Йо

Государственный коинтет

СССР яо делам мзобретений л отаРмтя1 (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.81Лйоллетень Н9 4 8 (53)УДК 621 791.762(088.8) Дата опубликования описания 301281 (72) Лвтори изобретения

A.Ï.Äàíèëåíêî, П.С.Никифоров, Л.A.Cyxa и Л.С.Сергеев

1

Специальное конструкторское бюро Псковского завода тяжелого электросварочного )оборудования (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЭМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЭНЕРГИИ

ПРИ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ

Изобретение относится к сварке, а именно к оборудованию для контакт» ной стыковой сварки н может быть использовано в системах контроля и регулирования энергии сварочного процесса в стыкосварочных машинах.

Известно устройство для измерения энергии при стыковой сварке оплавлением, содержащее датчики тока и напряжения сварки, подключенные к умножителю, входные ключи, последовательно с которыми через интегратор подключены выходные ключи, выходы которых подключены к элементу ИЛИ.

Управляющие входы входных и выходных ключей, а также интеграторов, подключены к коммутатоту tl).

К недостаткам этого устройства следует отнести то, что оно не может быть использовано для стыковых машин, так как имеет ограниченные возможности управления процессом контактной сварки и не имеет выхода на средства цифровой вычислительной техники.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения и контроля энергии при контактной сварке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подключенные на входы блока умножения, выход последнего соединен c, интегратором, второй вход которого соединен с блоком сброса, а также > последовательно соединенные согласующие усилители преобразователь тока в частоту, цифровой частомер синхронизированный с работой сварочной машины и устройство сравнении, дру" гой вход которого подключен к цифровому задатчику энергии, н на выхо" де устройства сравнения получается сигнал для автоматического управления процессом сварки 12).

15 K ..недостаткам этого устройства, позволяющего измерять энергию процесса контактной сварки, следует отнести то, что применение его для из-, мерения энергии процесса стыковой

20 сварки приведет к значительной погрешности, связанной с тем, что в кривых тока н напряжения в процессе сварки появляются высокочастотные выбросы частотой до 3000 Гц, что требует полосы пропускания частот входных сигналов устройства измере" ния для обеспечения точности хотя бЫ на порядок выше, т.е. до 30 кГц. Кроме этого, это устройство имеет допол30 кительную погрешность, связанную с,893454

20

35

45

55

60 дискретностью отсчета преобразователя тока в частоту следования импуль- сов °

Цель изобретения — повышение точности отсчета энергии за счет расширения полосы пропускания устройства.

Поставленная цель достигается . тем, что в устройство для измерения и контроля энергии при контактной сварке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подключенные на входы блока умножения, выход последнего соединен с интегратором, второй вход которого соединен с блоком сброса, а также последовательно соединенные делитель частоты, счетчик с индикацией и схема совпадения, выход которой является входом устройства, другой вход схемы совпадения соединен с циФровым задатчиком энергии, в устройство введены элемент ИЛИ, два формирователя импульсов и компаратор напряжения, при этом последний подключен к интегрирующему блоку и через первый формирователь имппульсов соединен с делителем частоты и одним из входов элемента ИЛИ, два. входа последнего являются управляющими входами устройства, а его выход соединен с блоком сброса, другой вход элемента ИЛИ через второй фор-: мирователь импульсов соединен со вторыми входами делителя частоты и счетчика с индикацией.

На чертеже представлено устройство,блок-схема.

В устройстве выходы датчика 1 напряжения на стыке и датчика 2 тока сварки соедянены со входами блока 3 умножения. Выход блока 3 умножения соединен с первым входом интегрирующего блока 4. Второй вход интегрирующего блока 4 соединен с выходс м блока 5 сброса. Выход инхегрирующего блока 4 соединен с входом компаратора б напряжения, выход которого соединен с входом формирователя 7 импульсов. Выход первого формирователя 7 импульсов соединен с первым входом схемы ИЛИ 8 и с первым входом делителя 9 частоты. Второй и третий входы схемы ИЛИ 8 соединены с цепями управления, а выход ее соединен со входом блока 5 сброса. Вход второго формирователя 10 импульсов . соединен с входом 11 Пуск цепи управления, а его выход соединен со вторыми входами делителя 9 частоты и счетчика 12 с индикацией. Выход делителя 9 частоты соединен с первым входом счетчика 12 с индикацией.

Выход его соедлнен с первым входом схемы 13 совпадения, второй вход которой соединен с выходом цифрового эадатчика 14. Выход схемы 13 совпа дения является выходом 15 устройства

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для включения устройства по цепи управления подается сигнал Пуск, ко-, торый через схему ИЛИ 8 и блок 5 сброса разрешает работу интегрирующему блоку 4, а также через второй. формирователь 10 импульсов сбрасывает элементы памяти делителя 9 часхоты и счетчика 12 с индикацией в нулевое состояние.Сигналы напряжения на стыке и тока сварки подаются с датчиков 1 и 2 на блок 3 умножения„

Выходной сигнал с блока 3 умножения интегрируется интегрирующим блоком

4 и амплитуда сигнала на его выходе начинает увеличиваться. После сравнения выходного сигнала интегрирующего блока 4 с порогом компаратора б напряжения компаратор б напряжения запускает первый формирователь

7 импульсов, который своим импульсом через схему ИЛИ 8 и блок 5 сброса сбрасывает интегратор интегрирующего блока 4 в нулевое состояние и после исчезнования импульса интегрирующий .блок 4 начинает новый цикл интегрирования. Такой режим работы интегрирующего блока 4 позволяет расширить полосу пропускания частот входных сигналов датчиков 1 напряжение на стыке и 2 тока сварки. Каждому импульсу на выходе первого формирователя 7 импульсов соответствует определенная величина энергии, уровень которой определяется порогом компаратора б напряжения и постоянной времени интегрирования интегрирующего блока 4. Для выбора оптимальных параметров (диапазон, постоянная времени и точность) интегрирующего блока 4 импульсы с выхода первого формирователя 7 импульсов поступают на вход делителя 9 частоты. В этом случае каждому выходному импульсу делителя 9 частоты соответствует энергия, равная удельной энергии, соответствующей одному импульсу на выходе первого формирователя 7 импульсов, умноженной на коэффициент деления делителя 9 частоты. Импульсы с выхода делителя 9 частоты поступают на счетчик 12 с .индикацией и подсчитываются им. Выходной сигнал счетчика 12 с индикацией поступает на схему 13 совпадения, которая сравнивает его C сигналом цифрового задатчика 14 и выдает на выходе 15 устройства сигнал равенства измеренной энергии заданной. После снятия сигнала Пуск второй формирователь

10 импульсов не запускается, а через схему ИЛИ 8 и блок 5 сброса интегратор интегрирующего блока 4 сбрасывает в нуль, и информация остается записанной в счетчике 12 с йндикацией, это позволяет определить количество энергии, протекающей за время действия импульсов. Для обеспечения памяти сигнала совпадения на выходе

15 необходимо соединить его со вхо893454

Формула изобретения

Ц ул

Составитель Г.Чайковский

Редактор A.Bëàñ íêo Техред A. Бабинец Корректор В. Бутяга

Заказ 11336/16 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ™Патент, r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4 дом 16 цепи управления. B этом случае после отсчета заданного числа циклов интегрирования интегрирующего блока 4 отсчет энергии прекращается и сигнал на выходе 15 остается пос.тоянным. На этом цикл измерения и контроля энергии оканчивается. При повторной подаче сигнала Пуск второй формирователь 10 импульсов сбрасывает элементы памяти делителя 9 частоты и счетчика 12 с индикацией в нулевое состояние. Сигнал на выходе 15 меняется, и разрешается работа интегрирующего блока 4 через схему ИЛИ 8 и блок 5 сброса °

Устройство позволяет расширить полосу пропускания частот входных сигналов и увеличить точность отсчета энергии, которая определяется тем, что счетчик 12 с индикацией отсчитывает целое число циклов интегрирования дозированной энергии с оптималь-, 20 ными параметрами интегрирующего блока (диапазон, .постоянная времени и точность).

Устройство для измерения и контроля энергии при контактной сварке, содержащее датчики напряжения и тока ЗО сварки, подключенные на входы блока умножения, выход которого соединен с одним входом интегратора, второй его вход соединен с блоком сброса, а также последовательно соединенные делитель частоты, счетчик с индикацией и схема совйадения, выход которой является выходом устройства, причем другой вход схемы .совпадения соединен с цифровым задатчиком, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения энергии, за счет расширения полосы пропускания устройс ва, в него введены элемент ИЛИ, два формирователя импульсов и компаратор напряжения, при этом последний подключен к интегратору и через первый формирователь импульсов соединен с делителем частоты и одним из входов элемента

ИЛИ, два входа последнего являются управляющими входами устройства, а его выход соединен с входом блока сброса, другой вход элемента ИЛИ через второй формирователь импульсов соединен со вторыми входамь делителя частоты и счетчика с индикацией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 569415, кл. В 23 К 11/04, 29.01.76.

2. Автоматическая сварка, 1978, 9 3, с. 70-71 {прототип) .