Устройство для управления процессомточечной контактной сварки

Устройство для управления процессомточечной контактной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и 837672

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.09.79 (21) 2818883/25-27с присоединением заявки М .— (23) Приоритет (5l)M. Кл.

В 23 К 11/24

Гооудеротеанный комитет

С ССР дс делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень J% 22 (53) УДК 621.791 .763.1.037 (088.8) Ф

Дата опубликования описания 15.06.81 (72) Автор изобретения

В. А Ерофеев (71) Заявитель

Тульский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТОЧЕЧНОЙ

КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к технике управления и контроля процесса точечной контактной сварки и предназначено для исключения возможности возникновения дефектов сварки, вызываемых износом электродов машины.

Известно устройство, позволяющее ослабить влияние нестабильности геометрии рабочего участка электродов сварочной машины на размеры, литого ядра путем стабилизации электрических параметров процесса сварки, 10 содержащее датчики тока и напряжения, формирования сигнала управления и здементы регулирования сварочного тока (1).

Недостатком данного устройства является отсутствие узла контроля качества электродов, что снижает прочность соединений при сварке.

Известно также устройство управления процессом сварки, снижающее влияние нестабильности размеров электродов путем регулирования длительности включения сварочного тока -в зависимости от величины теплосодержа. ния свариваемых деталей, Это устройство содержит блок измерения теплосодержания в зоне сварки, орган выделения сигнала рассогласования с заданным значением измеряемого параметра и релейный элемент, связанный с выключателем сварочного тока (2т

Однако это устройство также не предусматривает проведения контроля износа электродов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее датчики сварочного тока и напряжения между электродами, блок умножения и блок деления, входы которых подключены к датчикам, интегратор, два блока умножения, регулятор цикута сварки, потенциометры для регулирования сигнала интегратора (31 .

Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет стабилизировать размеры литого ядра при износе электродов машины только до определенной величины.

Цель изобретения — повышение качества сварки за счет контроля износа сварочных электродов.

837672

Поставленная цель достигается тем, что в устройство нвсдей анализатор изменения проводимости зоны сварки, установленный между выходом блокч деления и одним из входов регулятора цикла сварки, а также тем, что анализатор проводимости зоны сварки содержит первый релейный элемент, вход которого соединен с выходом интегратора и выходом первого потенциометра, блок выделения минимальной проводимости зоны сварки, подключенный одним входом к выходу блока деления, а другим входом — к выходу первого релейного элемента, второй потенциометр и второй релейный элемент, соединенные с выходом блока деления и с входом блока минимальной проводимости зонг» сварки, триггер, входы которого подключены к выходам рслейных элементов, элемент логического умножения, один из входон которого присоединен к выходу триггера, а второй вход — к выходу первого релейного элемента, а выход соединен со входом регулятора цикла сварки.

На фиг, 1 изображена структурная схема. устрой тва; на

Устройство состоит из датчиков 1 сварочного тока и напряжения 2, блоков 3 и 4 умножения. блока 5 деления интегратора 6, блока 7 ньщенсния минимальной проводимости, первого потснциометра 8 для задания

l величины допустимого износа электродов, первого и второго релейных элементов 9 и

10, триггера 11, блока 12 логического умножения, делителя 13, потенниомстра 14 для задания величины сигнала интегратора 6 н

cooтнстстнии с тсплосодержанием, необходимым для формирования литого ядра нормального размера, регулятора 15 цикла сварки, управляющего работой сварочной машины 16. 4s

В процессе сварки блок 3 умножения и блок 5 деления преобразуют сигналы датчиков

1 сварочного тока и напряжения 2 между электродами машины 16 соотвстстненнр в сигчалы мощности и проводимости зоны сварки. Блок умножения 3 на своем выходе вырабатывает сигнал, пропорциональный тепловому потоку, в электроды сварочной машины

16. Интсгратор 6 преобразует выходные сигналы блоков 3 и 4 умножения и блока 5 деления в снгнач, пропорциональный теплосодержанию металла зоны сварки в текущий момент нремени. В начальном периоде сварки, когда сипгал интегратора 6 мал, блок 7 вьщеления минимальной прои щимос > и Eil êíючсн. а сигнал на его выходе равен максимальному возможному сигналу на выхопс блока 5 деления. Включение блока 7 осуществляется релейным элементом 9, срабатываю им н момент, когда сигнал интеграто!". -ревышает некоторую долю, установленнуlo делителем 13, величины, заданной с помощью нотенциометра

14 в соответствии с конечным значением теплосодержания металла зоны сварки, необходимым для формирования литого ядра нормального размера при нормальных геометрических размерах электродов машины. Коэффициент деления делителя 13 установлен в пределах 0,2—

0,3 что соответствует тсплосодсржанию зоны сварки, достаточному для разрушения мирошероховатостей н контактах между электродами и деталями. 11ри срабап>пзании релейный элемент 9 изменяет состояние триггера 11, на выходе которого пояилястся сигнал. Сигнал триггера 11 в пропессс сварки блокируется с помощью блока логического умножения сигналом релейного элемснта 10.

В начальном периоде сварки. когда плошадь контактов определяется степенью изношенности электродов машины и нс увеличивается с унсличснисм температуры металча, так как мсталл в этом нсриолс облаласт высокой прочностью, наблюдается некоторое снижснис проводимости зонги сварки ислслстиис снижения электропронодностн мс1алпа при повышении температуры, Сигнал блока 5 лслсния и блока

7 выделения минимальной проводимости в этом периоде равш,l. !1ри лачьнсй1пел» поныi. råírrè температуры металл теряет прочностные свойства и начннасrcrr увеличение площади контактов, что сопровождается повышением нроиодимости зоны сиарки. !! 10K 7 выделения минимальной проиодимосш и момент начала роста плошали кон|актов прекращает изменять сигнал на своем выходе. 1аким образом, в послсдун»нем периоде сварки величина сигнала блока 5 деления равна про ° нодимости зоны сварки в момент начала рос та плошади контактов, т.е. определяется. начальной площадью контактов между деталями и электродами. На входе релейного элемента 10 осуществляется вычитание из сигнала блока 5, пропорционального текущей проводимости зоны сварки, сигналов блока выделения минимальной проводимости 7 и сигнала потенциометра 8, задающего величину допустимого износа электродов. Разность между сигналами проводимости и минимального зна.чения проводимости при сварке отображает изменение площади контактов между электродами и деталями. Явление саморегулирования площади контактов эффективно обеспечивает высокую стабильность размеров литого ядра

837672

J в том случае, сели при постоянном теилосодержании металла деталей в конце сварки плошадь контактов и пропорциональная ей проводимость изменялись бы на достаточно большую величину. Таким образом, знак сигнала на входе релейного элемента 10 определяется выполнением условия эффективности явления саморегулирования. площади контактов. Если в процессе сварки это условие было выполнено, то знак сигнала на входе релейного элемента 10 изменяетсяиапротиво-., положный и релейный элемент 10 срабатывает.

При срабатывании релейный элемент 10 изменяет состояние триггера 11, сигнал на выходе которого равен нулю Поэтому в этом случае после окончания сварки точки, когда интегратор 6 устанавливается регулятором 15 сварочного цикла в исходное состояние, а релсйный элемент 9, снимая свой сигнал со входа блока !2 логического умножения, перестает блокировать сигнал триггера 11, на блокирующий вход регулятора 15 сварочного цикла износа электрода не поступает и может производиться сварка следующей точки.

При сильном износе электродов машины 16 начальная площадь контактов между электродами и деталями велика, а изменение этой площади в процессе сварки незначительно.

Поэтому знак сигнала на входе релейного элемента 1О в процессе сварки не изменяется на противоположный, элемент 10 не иереключае-ся и триггер 11 ие изменяет своего состо. яния. В -этом случае после окончания сварки сигнал на выходе трнп ера 1 сохраняется и после снятия сигнала релейного элемента 9 с выхода блока 12 выходной сигнал триггера

11 поступает иа блокирующий вход регулятора 15 сварочного цикла. Это приводит к прекращению работы маипщы, что предотвращает .возможность возникновения дефектов точечносварного соединения, вызванных износом электродов машины.

Устройство обеспечивает высокую стабильность размеров литого ядра и позволяет получить сигнал, указывающий о невозможности обеспечить получения точечносварного соединения с заданными свойствами и о необходимости замены нли переточки электродов машины. Возможность получения сигнала об износе электродов особово важна и автоматических линиях, содержащих машины точечной контактной сварки, в которых износ электродов машины экю ириводи к в э никновению некачественных точечность !1инx соединений. Устройство позволяет иоиучи1ь сигнал износа электродов в виде электрического импульса, удобного для передачи ио каналам сбора информации о состоянии оборудования автоматических линий этих систем управления.!

Формула изобретения

1. Устройство для управления процессом то чечной контактной . сварки, содержащее датчики сварочного тока и напряжения между электро,дами, блок умножения и блок деления, входы которого подключены к датчикам, интегратор два блока умножения, регулятор цикла сварки, потенциометры для регулировки сигнала, о тэи лича ющеес ятем. по,сцельюповышения качества за счет контроля иэно<. а сварочных электродов, в устройство введен анализатор изменения проводимости зоны сварки; установленный между выходом блока деления и одним из входов регулятора цикла сварки.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что анализатор проводимости эоны сварки содержит первый релейиый элемент, вход которого соединен с выходом интегратора и выходом первого потсиииометра, блок вьщеления минимальной проводимости зоны сварки, подключенный одним входом к выходу блока деления, а другим входом — к выходу первого релейногс элемента, что!юй поте.щиометр и второй релейиый элемент, соединенные:с выходом блока деления и с входом блока минимальной проводимости зоны сварки, триггер, входы которого годключсиь1 к выходам репейных элементов, элемент логическо4!! ro.óìí0æåHHÿ, один из входов которого присоединен к выходу триггера, а второй вход— к выходу первого релейного элемсита, а выход соединен со входом регулятора цикла сварки.

Источники информации, принятые во внимание ири эксиерзнзе

1. Авторское свидетельство (.С(1 К 404587, кл. В 23 К 11/24, 1971.

2. Авторское свидетельство (((Р У 593861, кл. В 23 К 11/24, 1975.

3. Авторское свидетельство Г((1 по заявке !!о 2642584, 12.07.1978.

837672

25

У2 85

Li7 S терпоподеряоние нетоппо о зоне юг, гч.и; л;у.ж

9 иг. г, Составитель В. Катин

Редактор К. Волощук Техред Ж. Кастелевич Корректор В. Синицкая

Заказ 4312/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Щ

Ъ h f0 Й

Тираж 1148 Подтисное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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