Устройство для контроля качества точечной контактной сварки

Устройство для контроля качества точечной контактной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<">707726 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву 9405679 (22) Заявлено 220176 (21) 2317195/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано050180 Бюллетень М

Дата опубликования описания 05.01.80 (51)М. Кл.

В 23 К 11/24

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 791. . 763. 1. 037 (088. 8) (А. А. Урсатьев и Н. В. Подола ( (72) Авторы изобретения

1

Ордена Ленина и ордена Трудового, Красного. Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона AH Ущраяив

ССр и Ордена Ленина институт кибернетики АН украинской ССр (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ТОЧЕЧНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области обработки и сварки материалов и может быть использовано для контроля качества сварных соединений в процессе их выполнения контактной точечной, шовной, рельефной сваркой и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св.

Р 405679.

В основном изобретении по авт.св.

9405679 описано устройство для контроля качества точечной контактной сварки, которым непосредственно в ходе сварки определяется. качество соединений по одному из основных показателей — диаметру ядра точки. Это устройство выполнено в виде блока измерения параметров процесса сварки, блока вычисления диаметра ядра сварной точки и блока индикации, соединенных между собой так, что вход блока вычисления диаметра ядра сварной точки подключен к выходу блока измерения параметров процесса сварки, а выход — к блоку индикации (1).

Принцип работы устройства основан на измерении текущих значений основных параметров режима сварки — сварочного тока, активного падения. на30 пряжения между электродами, усилия сжатия электродов — и вычисления на их основе по математической модели процесса диаметра ядра сварной точки °

Однако известное устройство по авт.св. 9 405679 не отражает нарушения качества сварки вследствие износа рабочей поверхности электродов.

Это приводит к снижению точности контроля диаметра литого ядра устройством и допускает постановку бракованных точек, в результате чего снижается надежность сварных конструкций.

Ухудшение качества сварных соединений вследствие износа рабочей поверхности электродов не может быть отражено описанным устройством из-за крайней сложности количественной оценки этого параметра процесса в ходе сварки.

Целью дополнительного изобретения является повышение стабильности качества сварных соединений и точности их контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля качества точечной контактной сварки по авт.св. 9 405679 введены блок форми.

707726 рования синхроси гнала, схема сравнения, блок уставок и блок определения износа рабочей поверхности электродов, входом подключенный к выходу блока вычисления диаметра ядра сварной точки и выходу блока формирования синхросигнала, вход которого в свою очередь соединен с выходом блока измерения параметров процесса сварки, а выход — с блоком индикации и с одним из входов схемы сравнения, другой вход которой соединен с блоком уставок, а выхОд — с блоком индикации.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для контроля качества точечной контактной сварки содержит блок измерения параметров процесса сварки 1,который включает в себя датчик сварочного тока 2, датчик падения чапряжения на электродах 3 и датчик сварочного тока 2,датчик падения напряжения на электродах 3 и датчик усилия снятия электродов 4, блок вычисления диаметра ядра сварной точки

5, блок индикации б, блок определе- 25 ния износа рабочей поверхности электродов 7, блок уставок 8 схему сравнения 9 и блок формирования синхросигнала 10. Датчики 2-4 блока 1 установлены на сварочной машине. 30

Блок определения износа рабочей поверхности электродов 7 выполнен в виде решающего усилителя 12, квадратора 13, сумматоров 14 и 15, счетчика числа выполненных точечных соедине- 35 ний 16, блоков деления 17 и 18 и блока извлечения квадратного корня 19.

Элементы устройства соединены следующим образом.

Входы датчиков 2 — 4 блока измерения 4О параметров процесса сварки 1 подключены к узлам сварочной машины 11, а выходы — ко входу вычисления диаметра ядра сварной точки 5, выход которого подключен к блоку индикации 6, а также первому входу решающего усилителя 45

12 и входу сумматора 14 блока определения износа рабочей поверхности электродов 7. Второй вход решающего усилителя 12 соединен с выходом блока деления 17, один из входов которо- 5О го подключен к выходу сумматора 14.

K выходу решающего усилителя 12 подключены соединенные последовательно квадратор 13 и сумматор 15. Выход сумматора 15 соединен с одним из 55 входов блока деления 18, выходом подключенного ко входу блока извлечения квадратного корня 19, выход которого соединен с блоком индикации б и одним из входов схемы сравнения 9. Другие два входа блоков деления 17 и 18 подключены к выходу счетчика 16, входом соединенного с выходом блока фор.мирования синхросигнала 10. Вход блока формирования синхросигнала 10 подключен к выходу датчика сварочного тока 2 блока измерения параметров

;процесса сварки 1. Блок уставок 8 соединен со вторым входом схемы сравнения 9, выход которой .подключен к блоку индикации б.

Работает устройство следующим образом.

В ходе сварки каждой точки датчиками 2»4 блока змерения параметров процесса сварки 1 измеряются текущие значения основных параметров режима: сварочного тока, активного падения напряжения на свариваемых деталях, снимаемого с электродов, и усилисжатия электродов. Напряжения, пропорциональные измеренным параметрам режима, поступают на вход блока вычисления диаметра ядра сварной точки

5, которым по статистической модели рассчитывается диаметр литого ядра сварной точки. Блоком индикации б производится индикация в десятичном коде и запись предсказанного размера ядра точки в миллиметрах на бумажную ленту.

В блок определения износа рабочей поверхности электродов 7 поступают данные о числе выполненных точечных сварных соединений и размере их литых ядер. Так, с датчика сварочного тока 2 сигнал о постановке сварной точки, формируемый блоком формирования синхросигнала 10, подается на вход счетчика числа выполненных точечных соединений 16. Напряжение с выхода блока вычисления диаметра ядра сварной точки 5 пропорциональное диаметру ядра точки, поступает на первый вход решающего усилителя

12 и вход сумматора 14. По этим сигналам блоком определения износа рабочей поверхности электродов 7 опре. деляется величина износа рабочей поверхности электродов в зависимости от стабильности размера литых ядер точечных соединений, выражаемой через среднее квадратическое отклонение диаметра ядра.

Среднее квадратическое отклонение диаметра ядра определяется следующим образом.

Сумматором 14 и блоком деления

17 вычисляется средний диаметр ядра по совокупности выполненных точечных соединений, которые подсчитываются счетчиком числа выполненных точечных соединений 16. Среднее значение диаметра ядра уточняется после выполнения каждого сварного соединения.Напряжение на выходе блока деления 17, пропорциональное среднему диаметру ядра точки, поступает на второй вход решающего усилителя 12. Последним вычисляется отклонение рассчитанного блоком диаметра ядра точки 5 от среднего значения. Напряжение, пропорциональное отклонению размера ядра, 707726 после возведения в квадрат квадратором 13 подается на сумматор 15. Им подсчитывается сумма квадратов отклонений, пропорционально которой сигнал с выхода сумматора 15 поступает на один иэ входов блока деления 5

18. Блоком деления 18, на другом входе которого напряжение пропорционально числу выполненных точечных соеди- нений, усредняется сумма квадратов отклонений размеров ядра, а напряже- g ние на выходе блока извлечения квадратного корня 19 пропорционально среднему квадратическому отклонению диаметра ядра точки, Вычисленное среднее квадратическое 5 отклонение диаметра ядра точки сравнивается с допустимыми отклонениями на размеры ядра, которые выбираются сходя иэ требований к стабильности качества точечных сварных соединений.

Сравнение осуществляется схемой сравнения 9, а напряжение, пропорциональное допустимому отклонению диаметра ядра точки, задается блоком уставок

8. В случае, если среднее квадратическое отклонение диаметра ядра.точ- 25 ки превышает допустимое отклонение, на выходе схемы сравнения 9 вырабатывается сигнал, который приводит к появлению на табло блока индикации

6 светящейся надписи Заточка =-лек- 3Q тродов . Помимо этого по сигналу с блока извлечения квадратного корня

19 блоком инди кации 6 индицируется величина среднего квадратйческого отклонения диаметра литого ядра точки, что позволяет получать количественную оценку стабильности каче-. ,ства точечных соединений непосредственно в процессе изготовления сварных конструкций. В результате повыша- О ется стабильность качества соединений и точность их контроля устройством, так как происходящее в процессе сварки изменение рабочей поверхности электродов вследствие м5 их износа допускается в пределах, в которых оно существенно не сказывается на размерах ядра точки и точности модели, лежащей в основе блока вычисления диаметра ядра сварной точки 5.

Использование изобретения повышает стабильность качества сварных соединений и точность их контроля, а также культуру технологического процесса контактной точечной сварки за счет своевременной заточки электродов.

Последнее позволяет предупредить возможность образования одного иэ наиболее опасных дефектов контактной точечной сварки-непрбвара.

Применение устройства для контроля качества контактной сварки при изготовлении ответственных сварных конструкций в самолетостроении, судостроении и других отраслях машиностроения позволит в значительной мере снизить. применение на производстве трудоемких и дорогостоящих методов контроля (рентгенопросвечивание, металлографический анализ и механические испытания) и повысить надежность сварных конструкций, а также экономичность и производительность контактной сварки.

Формула изобретения

Устройство для контроля качества точечной контактной сварки по авт,св, 9405679, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения стабильности качества сварных соединений и точности их контроля, в него введены блок формирования синхросигнала,схема сравнения, блок уСтавок и блок определения износа рабочей поверхности электродов, входом подключенный к выходу блока вычисления диаметра ядра сваркой точки и выходу блока формирования синхросигнала,,вход которого в свою очередь соединен с выходом блока измерения параметров процесса сварки, а выход с блоком индикации и с одним из входов схемы сравнения, другой вход которой соединен с блоком уставок, а выход — с блоком индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 405679, кл. В 23 К 11/24, 1973 °

707726

Составитель В. Катин

Техред 3I,Алферова Корректор Н. Стец

Редактор Н. Ахмедова.Заказ 8402/11 Тираж 1160 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4