Способ контроля и управления процессом контактной сварки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>962729 ф

Ф, .ЕМ

)---

-пает ". л.-. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено210 181 (21) 3278676/25-27 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 2310.82. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 23.10,82

Р1)М Кп з

В 23 К 11/24! осударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (%3) УДК621. 791. .763(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Подола, П.М. Руденко, В. С. Гавриш, В.A.

IO.Ì.Tàðàí, С.П.Никитин и T.Ä.Cîðîêèíà

Д ТЕНТН0

ТЕХ 1 ЖЕСКАЯ

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного 13нам ц лИОТЕ1( институт электросварки им.Е;О.Патдна (71) Заявитель! (54 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области обработки и сварки материалов и может быть использовано для автомати- ческого контроля и управления про- 5 цессом контактной точечной и шовной сварки.

Известен способ контроля и управления процессом контактной сварки, при котором замеряют величину сварочного тока и напряжения между электродами, интегрируют произведения этих величин, характеризующее энергию, вы деляемую всварочном контакте,и сравнивают с заданными значениями параметров, определяемыми опытным nyxeMf1);

Однако известный способ не обеспечивает высокой точности контроля и управления, так как контролируется энергия, выделяемая в сварочном контакте за все время протекания импульсов сварочного тока, характеризующих в конденсаторных и низкочастотных машинах пологим задним фронтом, а в машинах с выпрямлением во вторичном контуре значительным по величине и длительности спадом. В этом .случае учитывается вся энергия импульсов, включая ту ее часть, которая относится к заднему пологому фронту. B то же время эта часть энергии не определяет размер сварочной точки, что приводит к увеличению погрешности оценки качества сварки.

Кроме того, при измерении напряжения между электродами сварочной машины последовательно в цепь измерения включают индуктивную катушку, компенсирующую наводку в подводящих напряжение проводах. Однако, ввиду того, что индуктивная катушка располагается в определенном месте вторичного контура и не охватывается всем полем тока, полной компенсации наводки добиться невозможно.

Целью изобретения является повышение тОчности контроля и управления процессом контактной точечной сварки. указанная цель достигается тем, что интегрирование начинают в момент времени, при котором сварочный ток достигает- заданного значения, а оканчивают, когда сварочный ток уменьшается до того же значения, при этом величина заданного значения лежит в диапазоне от 0,1 до 0,5 максимального значения сварочного тока.

Значение тока, при превышении которого осуществляется интегрирование, выбирают, исходя из формы импульса тока сварки. Для конденсаторных и

967729

Формула изобретения ниэкочастртных машин и машин с выпрямлением во вторичном контуре эта величина обычно равна 0,5 максимального значения сварочного тока, чтобы отсечь пологий задний фронт или спад тока, не влияющий на размер сварного 5 соединения. Для машин переменного тока значение тока, прн превышении которого осуществляется интегрирование, задают обычно равное 0,1 максимального тока сварки, чтобы. устранить действие возможных наводок по цепи измерения тока и ложного срабатывания устройства.

Сигнал на выходе измерительной це- пи напряжения междУ -электродами Ug равен сумме .,напряжения между элдктроСйсв дами и напряжения наводки 0нИ- ---, .где И вЂ” коэффициент взаимной индукции, а i g - сварочный-. ток. В результате интегрирования произведения 20 сварочного тока на напряжение на выходе измерительной цепи U имеем

4 с

Q I <сэ0 4 — U 4й I Mi «М ь! ) И св (4 ) (1) Так как интегрирование начинается и заканчивается при равных значениях тока сварки т.е ° сэ () < (t ) 30 разность второго и третьего члена выриквния (1) равна нулю и в результате получаем значение энергии, выделенной в сварочном юонтакте на интервале от t до t, когда происходит непосредственно процесс расплавления металла и образования сварного соединения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующая способ, на 40 фиг.2 - график тока и пределы интегрирования.

Устройство содержит датчик 1.напряжения между электродами, датчик 2 сварочного тока, множительное уст- 45 ройство 3, ключ 4, узел 5 задания значения тока, при превышении которого осуществляется интегрирование, схему 6 сравнения и интегратор 7, На контактной машине 8 установлены датчики 1 и 2. Выход датчика 1 подключен к первому входу множительного устройства 3, выход датчика 2 — ко второму входу множительного устройства 3 и первому входу схем б сравнения, второй вход которой соединен с выходом узла 5. Аналоговый вход ключа 4 подключен к выходу множительного устройства 3, управляющий вход ключа 4 — к выходу схемы б сравнения, а выход ключа 4 — ко входу интегра- 60 тора 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ 4 закрыт. При сварке сигнал, пропорцио- g$ нальный напряжению на электродах с выхода датчика 1, просуммированный с напряжением наводки на измерительную цепь напряжения, и сигнал, пропорциональный сварочному току с выхода датчика 2, перемножаются в множительном устройстве 3 и далее их произведение подается на Вход ключа 4. Ключ

4 закрыт, пока. значение сигнала,пропорционального сварочному сигналу с выхода узла 5. Схема 6 сравнения выдает управляющий сигнал, который открывает ключ 4 и на вход интегратора

7 подается сигнал, пропорциональный произведению тока сварки на сумму напряжений между электродами U д и напряжения наводки на измеритейьную цепь 0>. По окончании сварочного тока на выходе интегратора 7 формируется сигнал, пропорциональный энергии, выделенной в сварочном контакте за время, когда сварочный ток превышал заданное пороговое значение.

Изобретение позволяет с большей точностью измерять энергию, которая определяет размер сварного соединения. Кроме того, не требуется включение компенсационной катушки или других устройств в цепь измерения напряжения между электродами для устранения наводимой в ней ЭДС помехи от сварочного тока. Это повышает в конечном счете точность контроля и управления по величине энергии, выделя.емой в сварочном контакте..

Использование изобретения при изготовлении сварных конструкций в самолетостроении, автомобилестроении и др. отраслях машиностроительной промышленности позволит повысить точность и надежность систем контроля и управления и тем самым снизить норьы применяемых в настоящее время дорогостоящих методов контроля, например,,рентгенопросвечивание °

Способ контроля и управления процессом контактной сварки, при котором замеряют величину сварочного тока .и напряжения между электродами, интегрируют произведение этих величин,характеризующее энергию, выделяемую в сварочном контакте, и сравнивают с заданными значениями параметра, onределяемыми опытным путем, о т л и— ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности контроля и управления., интегрирование начинают в момент времени, при котором сварочный ток достигает укаэанного значения, а оканчивают, когда сварочный ток уменьшается до того же значения, при

967729

Составитель Е..Гузиков

Редактор н.пушненкова техред, A.Áàáèíåö корректор и.Ватрушкина

Заказ 7980/23 Тираж 1153 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4 этом величина заданного значения лежит в диапазоне от 0,1 до 0;5 максимального значения сварочного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ В 2315184,,кл. 8 23 К 11/24, 1974 (прототип).