Устройство для контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлением

Устройство для контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН MR

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.77 (21) 2489216/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17 ! Дата опубликования описания 13.05.79 (72) Авторы изобретения

О. С. Лабадзе, А. Б. Иванов, Я. Ш. Палагашвили и Н. С. Кабанов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский (71) заявитель инститУт автоматизации пРоизводственных пРоцессов в пРомыцгленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ

ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЪ|КОВОЙ СВАРКЕ ОПЛЛВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области стыковой контактной сварки методом непрерывного оплавления и может быть применено при сварке встык черных и цветных металлов.

Известно устройство для контроля качества сварного шва в процессе сварки, содержащее датчик перемешения сварочного изделия, выполненный в виде мембраны, и связанный с ним измеритель времени нахождения сваренного соединения под пониженным в результате образования жидкой фазы давлением (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля качества сварного шва, что обусловлено инерционностью электромеханического датчика перемещения сварного соединения.

Наиболее близким техническим решением из известных к предлагаемому изобретению является устройство, ;одержащее элемент отсчета времени паузы в оплавлении, элемент сравнения, блок расчета численного значения сигнала, характеризующего качество сварки (2).

Недостатком известного устройства является низкое качество контроля, так как из2 вестное устройство не учитывает изменения перемещения соединяемых деталей в процессе оплавления Нх стыков и суммарной величины длительности пауз.

Целью изобретения является повышение качества контроля процесса сварки.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит датчик осадки и сумматор, при этом один вход сумматора подключен к выходу датчика осад. ки, другой вход сумматора подсоединен к 0 выходу элемента сравнения, а выход сум- матора подключен ко входу блока расчета численного значения сигнала. характеризующего качество сварки.

На фиг. изображена функциональная

15 схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— график зависимости качества сварки от суммарного результата сравнения. взятого в относительных единицах.

Устройство (фиг. 1) содержит объект 1 управления (стыкосварочная машина), дàT

2о чик 2 пульсаций сварочной мощности, датчик 3 осадки, инвертор 4, задатчик 5 величины паузы, элемент 6 отсчета времени паузы, элемент 7 сравнения, сумматор 8.

660798

Формула изобретения з блок 9 расчета численного сигнала, характеризующего качество сварки, и вычислительный управляющий комплекс 10, при этом один выход объекта 1 управления соединен с датчиком 2 пульсаций сварочной мощности, другой выход подсоединен к датчику

3 осадки, выход датчика пульсаций сварочной мощности соединен с инвертором 4, его выход соединен как с управляющим входом задатчика 5, так и с элементом 6 отсчета времени паузы, выходы задатчика

5 и элемента 6 отсчета времени паузы соединены с первым и со вторым входами элемента 7 сравнения, выход элемента 7 сравнения и датчика 3 осадки соединены с соответствующими входами сумматора 8, выход которого через блок 9 расчета численного значения сигнала, характеризующего качество сварки, соединен с вычислительным управляющим комплексом 10.

Величина суммарного отклонения действительного значения паузы от заданной, взятая в относительных единицах, характеризует качество сварки (фиг. 2), Для аварки различных марок стали (углеродистых и малоуглеродистых, низко- и среднелегированных, жаростойких и нержавеющих) наклон кривой различен.

Однако в целом характер кривой соответствует зависимости, показанной на фиг. 2.

После начала оплавления свариваемых торцов в каждом полупериоде появляются пульсации сварочной мощности, которые возникают из-за взрыва «металлических» перемычек. Обновление и нагрев свариваемых торцов, иными словами появление и прекращение пульсаций сварочной мощности и количество пульсаций в каждом полупериоде, зависит от физических и механических свойств материала.

Несмотря на то, что процесс оплавления является вероятностным можно указать детерменированные значения пауз в оплавлении, при которых качество сварки будет наилучшим. Эти значения могут быть получены путем статистической обработки экспериментальных данных методами теории планирования экспериментов. Значения пауз оплавления между двумя соседними полупериодами уменьшаются с увеличением времени оплавления и зависят от толщины, ширины, марки стали, времени оплавления и средней температуры свариваемых торцов и т. д.

Поэтому сравнение действительных значений пауз в оплавлении (отсутствие пульсаций сварочной мощности) с заданными значениями, взятые по модулю, характеризует качество сварки в каждый момент оплавления, а их суммарное значение позволяет идент"ично судить о качестве сваренного шва.

Устройство работает следующим образом.

Вычислительный управляющий комплекс

10 выставляет оптимальный исходный режим

S о

1S

ы

30 и

Sa

4 сварки. В течение оплавления датчик 2 пульсаций сварочной мощности выдает потенциальные сигналы, соответствующие либо логической единице («1») при наличии пульсаций, либо логическому нулю («О») при отсутствии пульсаций.

Логическая единица («1») сбрасывает записанное в задатчике 5 значение заданной величины паузы, поступающей после каждого сброса с вычислительного управляющего комплекса 10, управляет работой элемента 6 отсчета действительного значения паузы и управляет работой элемента 7 сравнения. Кроме того, этот сигнал инвертируется в инверторе 4, что разрешает запись в задатчик 5 информации, поступающей с вычислительного управляющего комплекса 10 о новом значении заданной величины паузы, и запрещает работу элемента 6 отсчета времени паузы.

Логический ноль («О») датчика 2 пульсаций сварочной мощности разрешает работу элемента 6 отсчета времени паузы, а управляющий вход задатчика 5 разрешает выдачу информации в элемент сравнения 7.

Логическая единица и ноль в процессе оплавления чередуются.

Разность действительных и заданных значений, взятых по модулю, суммируются в сумматоре 8 на протяжении всего процесса оплавления. Суммирование прекращается в момент появления сигнала с датчика 3 осадки.

По величине суммы рассчитывается значение качества сваренных деталей.

Это значение поступает в вычислительный управляющий комплекс 10 для корректировки исходного режима и новых заданных предельных величин.

Использование предлагаемого устройства позволит по сравнению с известными повысить контроль качества соединений при контактной стыковой сварке и вести количественную оценку качества для корректировки исходного режима.

Устройство для контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлением, содержащее элемент отсчета времени паузы в оплавлении, задатчик величины паузы, блок расчета численного значения сигнала, характеризующего качество сварки, отличающееся тем, что с целью повышения качества контроля процесса сварки, устройство содержит датчик осадки и сумматор, при этом один вход сумматора подключен к выходу датчика осадки, другой вход сумматора подключен к выходу элемента сравнения, а выход сумматора подключен ко входу блока расчета численного

660?98

Рог. 1

70 C ä l/

Риз. 2

Составитель В. Катин

Редактор К. Северова Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Заказ 2344/11 Тираж 1221 Подписное

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

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

Филиал П П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 значения сигнала, характеризующего качество сварки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 398371, кл. В 23 К !1/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 457561, кл. В 23 К 11/04, 1975.