Устройство для контроля качестваточечной контактной сварки

Устройство для контроля качестваточечной контактной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалмстмческмх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ Св ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено .191278 (21) 2699292/25-27 ) +

Э с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 23 К 11/24

Государствеииай комитет

СССР ио аеяам изобретений и открытий

Опубликовано 150581. Бюллетень ЙЯ 18 (53) УДК 621 ° 791. . 763. 037 (088. 8) Дата опубликования описания 1505.81 (72) Авторы изобретения

О. В. Белахов, A. С. Васильев, Ю.A. Петров, В. П. Стрельников и Чье Ен Ун

Ленинградский ордена Ленина электротехничес(кнй институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТОЧЕЧНОЙ

КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к контактной сварке и может быть использовано для активного контроля качества. контактной точечной сварки. 5

Известно устройство для контроля качества сварных соединений, в котором вычисляется диаметр литого ядра по математической модели сварочного процесса, которая описывает количественную связь между дйаметром литого ядра и параметрами режима сварки 1) .

Однако такие устройства предна-. .значены только для пассивного контроля качества сварного соединения.

Наиболее близким к предложенному является устройство, содержащее датчик сварочного тока, датчик напряжения на сварочном контакте, соединенные со входом множительного устройства, выход которого соединен со. входом первого интегратора, датчик усилия сжатия, соединенный со входом второго интегратора Г2) .

Недостатком данного устройства 25 является низкое качество сварных соединений, так как регистрируется качество сварки уже сваренных изделий и не .осуществляется управление режимом сварки для достижения задан- 30 ного технологией размера сварного соединения.

Цель изобретения — повышение icaчества точечной сварки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены датчик фактического времени сварки, датчик размеров рабочей повеохности электро. дов, блок деления,.третий интегратор, вычислительное устройство, блок сравнения; источник опорного напряжения, блок отключения сварочного тока, при этом первый вход блока деления соединен с датчиком сварочного тока, а второй вход соединен с датчиком сварочного тока, а второй вход соединен с датчиком напряжения на свароч ном контакте, выход блока деления соединен со входом третьего интегратора, выход которого соединен с первым входом вычислительного устройства, а второй вход соединен с выходом второго интегратора, четвертый вход соединен с датчиком размеров рабочей поверхности электродов, а выход .вычислительного устройства подсоединен к одному из неинвертирующих входов блока сравнения, к другому неинвертирующему входу которого подсоединен

849369.источник опорного напряжения, а инвертирующий вход блока сравнения соединен с выходом первого интегратора, выход блока сравнения подсоединен ко входу блока отключения сварочного тока.

Введение датчиков параметров режима сварки обусловлено тем, что термический КПД зависит от величины времени сварки, а увеличение рабочей поверхности электродов в результате их износа приводит к уменьшению плотности сварочного тока в контакте и уменьшению интенсивности нагрева.

На чертеже изображена схема устройства контроля качества точечной контактной сварки.

Устройство содержит сварочную машину 1, оборудованную датчиком 2 сварочного тока, датчиком 3 падения напряжения, датчиком 4 фактического 20 времени сварки, датчиком 5 усилия сжатия, датчиком 6 размеров рабочей поверхности электродов, блок 7 умножения, предназначенный для вычисления мгновенной мощности, выделяющей- 25 ся в сварочном контакте, интегратор

8, предназначенный для вычисления сопротивления сварочного контакта, интегратор 10 для вычисления среднего значения сопротивления сварочного контакта, интегратор 11, предназначенный для вычисления среднего значения усилия сжатия электродов, вычислительное устройство 12 со входа- ми 13-16, предназначенное для вычисления приращения дозируемой в сварочный контакт энергии, блок 17 сравнения, предназначенный для формирования сигнала отключения сварочного тока при равенстве фактической .энергии, выделяющейся в сварочном 40 контакте, сумме заданной энергии и приращения, источник 18 опорного напряжения для задания необходимого значения энергии-при сварке, блок 19 отключения тока. 45

Устройство работает следующим образом.

В ходе сварочного процесса сигналы, пропорциональные сварочному току с,датчика сварочного тока 2 5О и падению напряжения на сварочном контакте с датчика 3, подаются на вхоцы блока 7 умножения и блока 9 деления. В блоке 7 умножения вычисля- ется мгновенное значение мощности, которое интегрируется в интеграторе

8 в реальном масштабе времени. На выходе интегратора 8 формируется сигнал, пропорциональный энергии, выделяющейся в зоне сварки. Этот сигнал поступает на инвертирующий вход блока 60

17 сравнения. В ходе сварочного процесса, учитывая действие различных возмущений на процесс, необходимо производить корректировку заданного значения энергии Q на величину 65 приращения, определяемую с учетом воздействия возмущений. Величина приращения h Q вычисляется вычислительным устройством 12, на вход которого подаются сигналы, характеризующие сварочный процесс. На вход

13 вычислительного устройства 12 подается сигнал, пропорциональный среднему сопротивлению сварочного контакта R< с выхода интегратора 10 .

На вход 14 вычислительного устройства

12 с датчика 4 поступает сигнал, пропорциональный фактическому времени сварки с. На вход 15 вычислительного устройства 12 подается с выхода интегратора 11 сигнал, пропорциональный среднему усилию сжатия электродов Fс . а на вход 16 подается сигнал с датчика 6, пропорциональный размеру рабочей поверхности электродов d. Вычислительное устройство 12 вычисляет приращение йа к заданному значению энергии Q3 но алгоритму

gQ= { К, t, Р, Гм d, Mg ) > {1 ) где К вЂ” заданный технологический критерий качества сварки, например диаметр литого ядра, глубина проплавления, усилие статического срезау

И вЂ” комплексный фактор, зависящий от теплофизических и электрических свойств свариваемого металла, сплава, из которого изготовлены сварочные электроды, толщина свариваемых деталей, а также от условий охлаждения токоподводов сварочной машины.

Комплексный фактор М определяется опытным путем. !

Вычисленное значение приращения энергии h Q поступает на первый вход (неинвертирующий) блока 17 сравнения, на второй неинвертирующий вход которого подается сигнал, пропорциональный величине заданной энергии с источника 18 опорного напряжейия.

Величина дозируемой в сварочный контакт энергии определяется перед свасваркой из математической модели сварочного процесса

= -f (Qэ t>,R F э d, Мр) . (2)

Величина заданной энергии определяется по формуле а, - (К,, ., .,, М,), (3) при оптимальных значениях параметров, входящих в формулу (3), т.е. без учета возмущающих воздействий,. действующих на сварочный процесс.

В момент равенства фактической энергии Q„ выделяющейся в зоне сварки, сумме приращения ь Q и заданной энергии Q>, в блоке 17 сравнения формируется сигнал отключения сварочного тока, который поступает н блок 19

829369 формула изобретения

Составитель В. Катин

ТехредЖ. Кастелевич Корректор Е. Рошко

Редактор П. Коссей

Заказ 2992/35 Ти.раж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного;комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 отключения сварочного тока. На этом сварка изделий прекращается.

Устройство позволяет повысить качество сварного соединения, выполненного контактной точечной сваркой.

Устройство для контроля качества точечной контактной сварки, содержащее датчик сварочного тока, датчик напряжения на сварочном контакте, соединенные со входами множительного устройства, выход которого соединен со входом первого интегратора, датчик усилия сжатия, соединенный со входом второго интегратора, о т л и ч а ю — 15 щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки, в устройство введены датчик фактического времени сварки, датчик размеров рабочей поверхности электродов, блок деле- 20 ния, третий интегратор, вычислительное устройство, блок сравнения, источник опорного напряжения,- блок отключения сварочного тока, при этом первый вход блока деления соединен с датчиком сварочного тока, а второй вход соединен с датчиком напряжения иа сварочном контакте, выход блока деления соединен со входом третьего интегратора, выход которого соединен с первым входом вычислительного устройства, а второй вход соединен с датчиком фактического времени сварки, третий вход соединен с выходом второго. интегратора, четвертый вход соединен с датчиком размеров рабочей поверхности электродов, а выход вычислительного устройства подсоединен к одному из неинвертирующих входов блока сравнения, к другом в неинвертирующему входу которого подсоединен источник опорного напряжения, а инвертирующий вход блока сравнения соединен с выходом пер-вого интегратора, выход блока сравнения подсоединен ко входу блокаотключения сварочного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 405679; кл. В 23 К 11/24, 05.07.71.

2. Авторское свидетельство СССР

9 404587, кл. В 23 К 11/24, 06.04.71.