Машина для контактной сварки

 

4

2 ргтановлены во вторичном контуре сварочной машины ll на разных расстояниях от электродов (1 и

Устройство работает следующим образом.

При включении сварки сигналы с выходов датчиков 1 и 2 через предварительные усилители 3 и 4 подавзгся в дифференциальный усилитель 5, где они вычи таются.

Так как электрический ток по металлическому проводнику расппостраняется со скоростью света 3 ° 10 м/с, то звуковые колебания, вызванные сварочным током, будут появляться в датчиках 1 и 2 практически одновременно. Так же одновременно будет возникать и электромагнитная наводка от тока в измерительной цепи как датчика 1, так и.датчика

2. В дифференциальном усилителе 5 эти сигналы будут вычисляться и друг друга компенсировать. Акустический сигнал, возникающий в месте сварки, будет распространяться от электродов по вторичному контуру со скоростью звука в металле, из которого изготовлен вторичный контур, например для меди .скорость

"звука, около 3,6 ° 10 м/с. Временной сдвиг между сигналами на входе дифференциального усилителя 5 зависит от растояния между датчиками и скорости звука в металле:

1 2

4 -1

Если основная информация о качестве сварной точки содержится в звуковом сигнале с частотой F, то на выходе дифференциального усилителя 5 максимальный сигнал этой частоты будет получен при фазовом сдвиге между колебаниями этой частоты, равном половине периода, т. е. когда эти сигналы поступают в противофазе. Это условие выполняется если расстояние между датчиками выбрано из условия

3 éé41é вычислительное устройство и устройство сравнения, введены второй акустический датчик, дифференциальный усилитель и второй предварительный усилитель, при этом второй. акустический датчик установ- 5 лен во вторичном контуре сварочной машины и подключен к второму предварительному усилителю, а выходы первого и второго предварительного усилителя подключены к первому и второму входу 1а дифференциального усилителя, выход последнего — к входу полосового фильтра, а акустические датчики во вторичном контуре расположены друг от друга на расстоянии dÐ, определяемом по выражению д=1 — L, =К—

Ч

2 2F

Ч д = 4„-4 = К где 6 — расстояние между датчиками; — расстояние первого датчика

1 от электрода; расстояние второго датчика от электрода;

Ч вЂ” скорость звука в металле, из

25 которого изготовлен вторичный контур;.

F — основная частота звуковых колебаний, которые содержат информацию и качестве сварной

30 точки

К вЂ” целое число из ряда нечетных . чисел 1,3,5....

На чертеже представлена функципнальная схема устройства для контроля качества контактной сварки.

Устройство содержит акустические датчики 1 и 2, предварительные усилители 3 и 4, дифференциальный усилитель

5, полосовой фильтр 6, усилитель 7, аналого-цифровой преобразователь 8, вычис40 лительное устройство 9 и устройство 10 сравнения, вторичный контур сварочной

MBIIIHHhI 1 1 .

Элементы устройства соединены следунхлим образом. Выход датчика 1 подклю45 чен к входу предварительного усилителя

3, а выход датчика 2 — к входу предварительного усилителя 4. Выходы предварительных усилителей 3 и 4 подключены к входам дифференциального усилителя

5, выход последнвго -- к входу полосового фильтра 6, у которого выход соединен с входом усилителя 7. Выход усилителя

7 подилючен к входу аналого-цифрового преобразователя 8, выход которого соединен с входом вычислительного устройства 9, выходом соединенного с входом устройства 10 сравнения. Датчики 1 и где К вЂ” целое число из рада нечетных чисел 1,3,5...

Полученный информационный сигнал с выхода дифференциального усилителя

5 будет иметь частоту 2F далее этот сигнал выделяется полосовым фильтром

6, усиливается усилителем 7 и подается в аналог -цифровой преобразователь

8, который преобразует его в цифровой код. Вычислительное устройство 9 определяет по числовым значениям на выходе

5 9941 аналогоцифрового преобразователя 8 энергию акустического сигнала, частота колебаний которого F, во время прохождения тока, т. е. при расплавлении металла, и энергию акустического сигнала этой же частоты F после выключения тока, при охлаждении и затвердевании металла. Значение разности этих величин подается в устройство 10 сравнения, где в результате сравнения ее с установ- >0 ленными при опытной сварке допусками определяется качество сварного соединения.

В предлагаемом устройстве осуществляется автоматическая компенсация зву- 15 ковых колебаний и электромагнитной наводки, вызываемых сварочным током, которые могут приводить к неправильным результатам контроля. Это позволяет повысить точность. и надежность контро- 20 ля качества контактной сварки.

Ф ормула изобретения

Машина для контактной сварки, содержащая сварочный контур и устройство для контроля качества контактной сварки, состоящее из акустического датчика, установленного во вторичном контуре сварочной- ."шины и подключенного к предварительному усилителю, а также полосового фильтра, выходом соединенного с входом усилителя, выход которого подключен к системе обработки сигнала, 35 включающей в себя аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство и устройство сравнения, о т л и ч а .ю— щ аяс я тем,,что,,с целью повышения

&1 6 точности и надежности контроля, в устройство для контроля введены второй акустический датчик, дифференциальный усилитель и второй предварительный усилитель, при этом Второй акустический датчик установлен во вторичном контуре сварочной машины и подключен к Второму предварительному усилителю, а выходы первого и второго предварительного усилителя подключены к первому и второму входу дифференциального усилителя выход последнего — к входу полосового фильтра, а акустические датчики во вторичном контуре расположены друг от друга на расстоянии о, определяемом по выражению о "=4 -4 =К т

2 где с — расстояние между датчиками, — расстояние первого датчика

1 от электрода;

L,2 — расстояние Второго датчика от электрода;

V — скорость звука в металле, иэ которого изготовлен вторичный контур, F — основная частота звуковых колебаний, которые содержат информацию о качестве свар-. l ной точки;.

К вЂ” целое число из ряда нечетных чисел 1,3,5...

Источники инфэрмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторск е свидетельство СССР

N338327,,кл. В 23 К 11/24, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 511167, кл. В 23 К ll/24, 1972 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 7 12/7 Тираж 1104/ Подписное

Филиал Г1ПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4