Устройство для управления процессом точечной контактной сварки

Устройство для управления процессом точечной контактной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ

Союз Советских

СО4ивлисти4эсних республик (11) 597526 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 12.10.76(21) 2412665/25-27 с присоединением заявки №(23) Приоритет (51) М. Кл.

В 23 К 11/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изоорстеннй н открытий (43) Опубликовано 15.03.78.Бюллетень № 10 (53) УДК 62 1.791.763. .1.037(088.8) (4б) Дата опубликования описания 23.03.78 (72) Автор изобретения

В, А . Ерофеев (71) Заявитель

Тульский политехническтпт институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГОЧЕЧНОЙ

КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области контактетой электросварки и может быть использовано при проектировании машин для точечной и шовной сварки, Известны устройства для управления процессом точечной контактной сварки, содержащие узлы измерения электрических параметров сварочного процесса, блоки BbI» деления сигнала рассогласования, узел формирования сигнала управления, соединенный с блоком управления величиной сварочного тока (lg .

Известные устройства не обеспечивают необходимой стабильности свойств точеч носварных соединений при воздействии на технологический процесс возмущения высокой интенсивности, Известны также устройства, содержащие зонды, соприкасающиеся с поверхностью деталей со стороны электродов сварочной машины, датчики напряжений между электродами и между зондами, датчик сварочного тока, блок умножения, входы которо» го подключены к датчикам тока и напряжения между зондами, интегратор, первый вход которого соединен с выходом блока умножейия, а выход связан с блоком управления (2,1.

Напряжение, - измеряемое зондами, дейЬ ствует непосредственно в зоне формирования литого ядра. На выходе блока умножения формируется сигнал, пропорциональный мощности, а на выходе интегратора формируется caraaa, пропортщональный

l0 энергии, введенных в зону формирования литого ядра. При увеличении сигнала на выходе интегратора до заданного уровня срабатывает релейный элемент, выключающий сварочный ток. Тепловая энергия, 15 вводимая в зону формирования литого ядра при использовании этого устройства, постоянна, а воздействие возмущений компенсируется изменением длительности включения сварочного тока, Недостатком этого устройства является невысокая стабильность свойств, т. e.. невысокое качество точечносварных соединений при использовании его в случае загрязнения поверхности электродов и деталей, изменения геометрии электродов в

597536

; процессе э::сплуатации, нестабильности усилия сжатия электродов машины. Невь "окая стаби.:ьность свойств соединений объясняется тем, что энергия, вводимая в зону формирования литого ядра, частично отводится в электроды машины. Количество отведенной энергии зависит как от длительности сварки, так и от состояния контактов между электродами и деталями.

Длительность сварки при использовании из- щ вестного устройства нестабильна и изменяется под действием возмущений. Состояние контактов между электродами машины . и деталями также изменяется под действием возмушений, изменяюших электропровод д ность и теплопроводность этих контактов.

Вследствие этого при воздействии возмушений изменяется количество тепла, ство дим.->го из зоны формирования литого ядра за время сварки. Так как количество 20 энергии, вводимой в эту зону, поддержива ется постоянным, теплосодержание зоны формирования литого ядра в момент выключения сварочного тока оказывается нестабильным, что приводит к нестабильно- ЯЬ сти структуры и размеров литого ядра, т. е. к невысокому качеству точечносварных соединений.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений путем устра 30 кения влияния нестабильности состояния контактов между электродами и деталями на теплосодержание зоны формирования ли то о ядра в момент выключения сварочного тока. Зб

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок вычитания, входы которого подключены к соответствующим датчикам напряжений между элект. родами машины и между зоцдами, и блок 40 деления, один из входов которого подключен к датчику сварочного тока, а другой вход - к выходу блока вычитания, при этом интегратор выполнен с управляемым коэффициентом передачи по входу, соединенному одновременно с выходом интегратора и выходом блока деления.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для управления процессом точечной контактной сварки, Устройство для управления процессом точечной контактной сварки содержит датчик 1 для измерения напряжения между электродами 2 сварочной машины 3, датчик 4 для измерения напряжения между зондами 5, соприкасающимися с поверхностью свариваемых деталей 6, а также датчик 7 для измерения сварочного тока, Датчики 1, 4 подключены к входам блока

8 вычитания, Датчик 7 и блок 8 вычита30 ния оединены с входами блока 9 умножения и блока 10 деления, выходы которых присоединены к BxogBM интегратора 1 1 °

К выходу интегратора 1 1 присоединен релейный элемент 12 с управляемым порогом.срабатывания, связанный с выключателем сварочного тока, В процессе сварки на выходе чока 8 вычитания формируется сигнал, равный гадению напряжения в зонах контактов

"электрод-деталь", на выходе блока 9 умножения формируется сигнал, пропорциональный мошности, рассеиваемой в зоне формирования литого ядра, а на выходе блока

10 деления формируется сигнал, пропорциональный суммарной электропроводности приконтактных зон. На первый вход интегратора 11 поступает сигнал мощности

С выхода блока 9 умножения, а на второй вход интегратора 11 поступает сигнал с выхода этого интегратора 11. Под воздействием этих сигналов на выходе интегратора 11 формируется сигнал, пропорциональный теплосодержанию зоны формирования литого ядра, так как температура и теплосодержание пропорциональны, а коэффициент переда:и интегратора 1 1, соединенный с его выходом, отображает термическое сопротивление контактов;между электродами 2 и деталями 6, через которые в процессе сварки охлаждается зона формирования литого ядра, Одновременно на управляюший коэффициентом передачи вход интегратора 1 1 поступает сигнал с выхода блока 10 деления, обеспечивая соответствие коэффициента пеоедачи по второму входу интегратора 11 действительному состоянию контактов "электрод-деталь" °

При увеличении сигнала на выходе интег»" ратора 1 1 до заданного значения, соответствующего необходимому для обеспечения требуемых размеров литой зоны теплосодержанию зоны формирования литого ядра, срабатывает релейный элемент 12, включаюший сварочный ток.

При случайном увеличении теплопроводности и сьлзанной с ней электропроводности .контактов "электрод-деталь, например, при увеличении скрости сжатия электродов 2 или увеличении плошади соприкосновения электродов 2 с деталями 6, сигнал на выходе блока 10 деления увеличивается и увеличивается коэффициент передачи интегратора 11 по второму входу, присоединенного к выходу интегратора 1 1. Это приводит к уменьшению скорости нарастания сигнала на выходе интегратора 1 1, что отражает замедление увеличения теплосодержания и температуры зоны формирования литого ядра при увеличении охлаждаюш .x тепловых

597526

ННИИ ПИ Заказ 2249/10 Тираж 1263 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 потоков. Уменьшение скорости нврвстания сигнала на выходе интегратора 11 при поcTosIHHDM пороге срабатывания релейного элемента 12 приводит к увеличению длительности протекания сварочного тока, что компенсирует увельчение теплоотвода, обеспечивая стабильность теплосодержания эоны формирования литого ядра в момент выключения тока, т. е. стабильность размеров литой зоны и высокое качество соединения.

Устройство обеспечивает высокую стабильность свойств точечносварных соединений, выпблненных контактной сваркой, при воздействии на процесс технологических воэмушений высокой интенсивности, Это позволяет значительно снизить требования к качеству подготовительных операций - зачистке поверхности иэделий перед сваркой, травлению и т. д., увеличить допустимые загрязнение и износ электродов до их переточки, снизить требования к стабильности усилия сжатия электродов машины, а также снизить требования к контролю технологического процесса. Указанные преимущества позволяют снизить стоимость сварки и повысить качество соединений.

Формула изобретения

Устройство для управления процессом точечной контактной сварки, содержашее зонды, соприкасающиеся с поверхностью деталей со стороны электродов сварочной мвигины, датчики напряжений между электродами и между зондами, датчик сварочного тока, блок умножения, входы которого подключены к датчикам тока и напряжения между зондами, интегратор, первый вход которого соединен с выходом блока умножения, в выход связан с блоком упрввле1О ния сварочным током, о т л и ч в ю ш е ес я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем устранения влияния нестабильности состояния контактов между электродами и деталями,в уст15 ройство введены блок вычитания, входы которого подключены к соответствуюшим датчикам напряжений между электродами машины и между зондами и блок деления, один из входов которого подключен к

20 датчику сварочного тока,; в другой входк выходу блока вычитания, при этом интегратор выполнен с управляемым коэффициентом передачи по входу, соединенному одновременно с выходом интегратора и выходом блока деления.

Источники информации lIpHHRTbIe Bo вии мание при экспертизе;

1. Орлов Б, Д. и др, Контроль точечной и роликовой электросварки. М., "Машиностроение", 1973, с, 226-191.

2. Патент США No 3335258, кл. 219110, 1967.