Устройство для управления процессом сварки

Устройство для управления процессом сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< "969483

Союз Советских

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву h" 912441 (22Раиa>e o 23.04. 81 (21) 3300538/25-27 (51)М. Кд. с присоединением заявки М

В 23 К 11/24 .

В 23 К 9/10

3Ьеудерепвннм6 камнтет

СССР в делам изебретеннй н открытий (23 ) Приоритет

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 01 . 1 1. 82 (53) УДК 621 ° 791 °,762(088,8) Н.В, Подола, fl.È. Руденко, В.С. Гавриш, В.А

l0.М. Таран, С.П. Никитин и Т.Д. Сорок (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Зн электросварки им. Е.О. Пато (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

CRAPKH

Изобретение относится к обработке материалов и может быть использовано для автоматического контроля и управления группой установок для контактной и дуговой сварки.

По основному авт.cs. Р 912441 из-. вестно устройство для управления процессом сварки,содержащее процессор, соединенный с оперативным запоминающим устройством и через блок прерывания " с блоками синхронизации с сетью электропитания сварочных установок и контроля состояния сварочного обору-. дования, подключенного к сварочной установке, к процессору также через блок сопряжения подключены блок контроля состояния сварочного оборудования, блок контроля магистралей питания сварочных установок электроэнергией, водой, воздухом и защитным газом, блок сигнализации прочности сварной конструкции и неисправности оборудования, блок контроля параметров режима и блок ормирования команд управления, подключенный к сварочной . установке и к синхронизатору, причем блок контроля параметров режима через

5 блок датчиков параметров режима подключен к сварочной установке, а также содержащее блок выбора приоритета обслуживания сварочных установок, регистратор режима работы сварочной о установки, блок задания периода опроса датчиков параметров режима и блок контроля импеданса вторичного контура сварочной установки, при этом выход последнего соединен с блоком

15 контроля параметров режима, первый и второй входы блока контроля импеданса вторичного контура сварочной установки соединены соответственно со сварочной установкой и с блоком дат20 чиков параметров режима, первый выход блока выбора приоритета обслуживания сварочных установок соединен с бло-. ком синхронизации с сетью электропиз 9694 тания сварочных установок, второй выход и первый вход блока выбора приоритета соединены соответственно со входом и выходом блока сопряжения, второй вход блока выбора приоритета - с выходом синхронизатора, а третий вход - с выходом регистратора режима работы сварочной установки и со входом блока сопряжения, причем первый вход блока задания периода опроса to датчиков параметров режима подключен к вы::.îäó блока сопряжения, второй вход — K выходу блока датчиков параметров режима, а выход блока задания периода опроса - к входу блока 15 контроля параметров режима и второму входу синхронизатора (1 j, Однако известное устройство обла дает рядом ограничений. Прежде всего они связаны с тем, что одни и те же щ блоки, такие как процессор, оперативное запоминающее устройство, блок сопряжения и т.п °, используются для контроля и управления процессом на всех подключенных к известному устрой-д ству сварочных установках, Это приводит н тому, что число сварочных установок, контролируемых иЗвестным устройством, ограничивается быстродейст.вием процессора. 39

По этой причине снижается требуемая высокая надежность управления процессом сварки в реальном времени. Выход из строя любого иэ перечисленных блоков приводит к затруднениям в уп35 равлении процессом сварки на любой из контролируемых установок.

Кроме того, в известном устройстве контролируются различные виды дефектов отдельной сварной точки или заданной длины шва и полученные данные накапливаются для оценки прочности свар" ной конструкции в целом, тогда как оценка средней прочности нескольких подряд сваренных точек даже при от45 сутствии в них браковочных дефектов дает возможность обнаружить плавное снижение размеров сварного соединения, например, из-за нагрева вторичного контура сварочной установки или изменения напряжения электрической сети

50 в течение дня и своевременно откорректировать режим сварки.

С другой стороны, в известном устройстве предъявляются жесткие требования к датчикам параметров режима, в частности к стабильности их переда точной функции между измеряемой величиной и выходным электрическим сигналом. Это приводит t(аппаратурной сложности преобразующих электрических цепей датчиков, что во многих случаях, однако, не обеспечивает требуемой точности измерений. Кроме того, в известном устройстве вся информация о ходе процесса сварки выводится на блок сигнализации прочности сварной конструкции и неисправности оборудования, который является центральным пультом управления устройства и из-за своей сложности не может быть использован на рабочем месте сварц|ика. Наличие информации о параметрах режима на рабочем месте сварцика позволило бы. повысить производительность труда сварщика при подборе режима, а по данным о дефектах каждой отдельной точки принять оптимальное решение о методах устранения или исправления брака.

Цель изобретения - повышение контроля качества сварного соединения за счет возмонности контроля последова-: тельных участков соединения и своевременной корректировки по этим данI ным режима сварки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления процессом сварки дополнительно введены блок контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва, блок коррекции измеренных значений параметров режима., мультиплексор, блок индикации параметров режима и дефектов сварного шва, блок выбора функций управления устройства, при этом выход блока контроля параметров режима соединен с входом блока контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва, первый и второй выходы последнего соединены соответственно с первым входом мультиплексора и с первым входом блока выбора функций управления устройства, второй вход этого блока соединен с выходом процессора, второй, третий и четвертый входы мультиплексора соединены соответственно с выходом блока выбора функций управления устройства, с выходом блока сопряжения и с выходом блока задания периода опроса датчиков, первый и второй выходы мультиплексора соединены соответственно с входом блока индикации параметров режима и дефектов сварного шва и входом блока коррекции измеренных значений параметров режима, а выход последнего соединен со входом блока датчиков параметров режима, оперативного запоминающего устройства 44 и блока 45 сопряжения.

Блок 18 коррекции измеренных значений параметров режима состоит из блока 46 управления, источника 47 стандартных сигналов и коммутатора 48.

Элементы устройства соединены следуюцим образом.

Процессор 1 первым входом. соединен с выходом оперативного запоминающего устройства 2, вторым входом - с выхо1 дом устройства 3 прерывания, третьим входом — с первым выходом блока 6 сопряжения, а выходом - со вторым входом блока 21 выбора функции управления устройства. Первый вход устройства 3 прерывания подключен к выходу блока 4 привязки к сети электропита.ния сварочных установок, а второй его вход — к первому выходу блока 5 контроля состояния сварочного оборудования. Вход блока 4 привязки к сети электропитания сварочных установок соединен с первым выходом модуля 34 ввода инициативных сигналов блока 13 выбора приоритета обслуживания сварочных установок. Блок 5 контроля состояния сварочного оборудования входом подключен к сварочной установке 22, а вторым выходом — к первому входу блока 6 сопряжения, у последнего второй вход соединен с выходом блока 7 контроля магистралей питания сварочных

5 969483

Блок контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва содержит последовательно соединенные оперативное запоминающее устройство, микропроцессор и блок сопряжения, при S этом один из входов последнего является входом указанного блока контроля, а выход блока сопряжения является первым выходом того we блока контроля, причем вторым выходом .блока контроля является один из выходов микропроцессора.

Блок коррекции измеренных значений параметров режима содержит последовательно соединенные блок управления, источник стандартных сигналов и коммутатор, при этом один из цыходов блока управления соединен с одним из входов коммутатора, выход последнего является выходом блока коррекции, а вхо-20 дом блока коррекции является вход бблока управления.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для управления процессами контактной и дуговой сварки: 2

Устройство содержит процессор 1, оперативное запоминающее устройство 2, устройство 3 прерываний, блок 4 привязки к сети электропитания свароч-,: ных установок, блок 5 контроля состоя- 30 ния сварочного оборудования, блок 6 со- . пряжения,блок 7 контроля магистралей питания сварочных установок электроэнергией, водой,возжухом и защитным газом,блок 8 сигнализации прочности сварочной конструкции и неисправности оборудования,блок 9 контроля параметров режима, блок 10 формирования команд управления, блок 13 выбора приоритета обслуживания сварочных установок, ре- 0 гистратор 14 режима работы сварочной установки, блок 15 задания периода опроса датчиков параметров режима, блок 16 контроля импеданса вторичного контура сварочной установки, блок 17 контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва, блок 18 коррекции измеренных значений парамет ров режима, мультиплексор 19, блок 20 индикации параметров режима и дефектов сварного шва и блок 21 выбора функций управления устройства. На чертеже показана сварочная установка 22.

Пунктирная линия вокруг блоков 14, 20 и 22 указывает на то, что регистратор 14 режима работы сварочной установки и блок ?tI;,Häèêàöèè устанавливаются на рабочем месте сварщика непосредственно на сварочной установки 22.

Подключение других сварочных установок к устройству осуцествляется дополнительным введением в устройство блоков 5, 9" l2, 14-21 в одном экземпляре для каждой управляемой сварочной установки.

Блок 13 выбора приоритета обслуживания сварочных установок состоит из логических схем ИЛИ 23-26, регист- ров 27 и 28, логических схем И 29-32, логической схемы ИЛИ-НЕ 33 и модуля 34 ввода инициативных сигналов.

Блок t5 задания периода опроса датчиков параметров режима состоит из регистра 35, цифроаналогового преобразователя 36, множительного устройства 37, согласователя 38 и преобразователя 39 аналогового сигнала в частотный сигнал.

Блок 16 измерения импеданса вторичного контура сварочной установки со" стоит из датчика 40 напряжения, сумматора 41 и инвертора 42 °

Блок контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва 17 состоит из микропроцессора 43, 969483 установок электроэнергией, водой, воздухои и защитным газом, третий входс выходом блока 9 контроля параметров режима и первым входом блока 45 сопря. жения блока 17 контроля дефектов и 3 определения локальной прочности сварного шва, четвертый вход — со вторым выходом модуля 34 ввода инициативнь1х сигналов блока l3 выбора приоритета обслуживания сварочных установок, пятый вход - с выходом регистратора 14 режима работы сварочной установки и первыми входаии логических схеи ИЛИ 23 и 25 блока 13 выбора приоритета обслуживания, второй выход - 1З со аходои блока 8 сигнализации прочкости сварной конструкции и неисправности оборудования, третий выход - со входом регистра 35 блока 15 задания !, периода опроса датчиков параметров 20 режииа, четвертый выход - с третьим входом мультиплексора 19, пятый вь>ход - co входом блока 10 формирования команд управления, и шестой выход - со вторыми входами логических 2Ю схем ИЛИ 23-26 блока 13 выбора прио" ритета обслуживания сварочных установо(<, Блок 9 контроля параметров режима .первым входом подключен к выходу бло- зр ка l? датчиков параметров режима, входу согласователя 38 блока 15 задания периода опроса датчиков параметров режима и входу инвертора 42 блока измерения импеданса вторичного конту- З ра сварочной установки 16, вторым входом - к выходу сумматора 41 блока 16 измерения иипеданса вторичного контура сварочной установки, а третьии входом - к выходу преобразователя ана-4О рогового сигнала в частотный сигнал 39 блока 15 задания периода опроса датчиков параметров режима, к первому входу синхронизатора 11 и к четвертому входу мультиплексора 19. Пер- 4 вый выход блока 10 формирования команд управления соединен со входом сварочной установки 22,а второй выход - со вторым входом синхронизатора 11, выход которого подключен к первым входам логи- ческих схем И 29 и 31 блока l 3, Блок 12 датчиков параметров режима первым входом подключен к сварочной установке?2, а вторим входом - к выходу коммутатора блока 18 коррекции измеренных значе-. ний параметров режима. Вход датчика 40 напряжения блока 16 измерения импеданса вторичного контура сварочной установки подключен к выходу вторичного контура сварочной установки 22. Второй выход микропроцессора 43 блока 17 контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва соединен с первым входом блока выбора функ ций управления устройства ".1,выход ко которого подключен ко второму входу мультиплексора 19.

Выход блока 45 сопряжения блока 17 контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва соединен с первым входом мультиплексора 19, у которого первый выход соединен со входом блока 20 индикации, а второй выход - со входом блока 46 управления блока l8 коррекции измеренкых значений параметров режима. К первым входам логических схем ИЛИ 24 и 26 блока 13 подключен выход регистратора режима работы сварочной установки (на чертеже не показана), а к первым входам логических схем И 30 и 32 блока 13 - выход синхронизатора этой we сварочной установки.

В блоке 13 выбора приоритета обслу-. живания сварочных установок выходы логических схем ИЛИ 23 и 24 соединены со входами регистра 27, выходы логиких схем ИЛИ 25 и 26 подключены ко входам регистра 28, выходы регистра 27 соединены со вторыии входаии логических схем И 29 и 30, выходы регистра 28 подключены ко вторыи входаи логичес- ких схем И 31 и 32, выходы логических схем И 29-32 соединены со входами модуля 34 ввода инициативных сигналов, выходи логических схем И ?9 и 30 также подключены ко входам логической схемы ИЛИ-НЕ 33,. выход которой соединен с третьими входами логических схем И 31 и 32, В блоке 13 выбора приоритета обслуживания сварочных установок число логических схем И и логических схем

ИЛИ равно >И, где И - число управляемых сварочных установок (на чертеже показан пример блока 13 для И = 2).

В Г>локе 15 задания периода опроса датчиков параметров режима выход регистра 35 соединен со входом цифроаналогового преобразователя 36, выход которого соединен с первым входом множительного устройства 37, второй вход которого соединен с выходом согласователя 38, а выход множительного устройства 37 подключен ко вход преобразователя 39 аналогового сигнала в частотный сигнал. В блоке 16 измерения импеданса вторичного

9694 конт„ра сварочной установки датчик 40 напряжения выходом соединен с первым входом сумматора 41, второй вход кЬторого подключен к выходу инвертора 42. 5

В блоке 17 контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва вход микропроцессора 43 соединен с выходом оперативного запомина. ющего устройства 44, а первый выход микропроцессора 43 - со входом блока 4> сопряжения. 0 блоке 18 коррекции измеренных значений параметров режима первый выход блока 46 управления подключен к первому входу коммутатора 48, а второй выход - ко входу .источника 47.стандартных сигналов, выход которого подключен ко второму входу коммутатора 48.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

Устройство имеет три режима работы в зависимости от технического состояния процессора 1 и блока 17 контроля дефектов и определения локальной проч-2$ ности шва.

В первом режиме, когда сигналы об исправном состоянии из процессора 1 и блока 17 контроля поступают в блок 21 выбора функций управления устройства, за последний выдает в мультиплексор 19 команду на совместную работу процессора 1 и блока 17. контроля. В этом режиме при включении педали сварочной установки 22 блок 10 формирования ко3$ манд управления через синхронизатор 11 выдает в блок 13 выбора приоритета обсл живания сварочных установок сигнал запроса на обслуживание данной сварочной установки. Очередность обслуживания сварочных установок выбирается с учетом их режима работы. Режим работы сварочной установки. сварка изделия, подбор параметров режима и паспортизации - задается сварщиком 4$ на регистраторе 14 режима работы сварочной установки. Код режима paGoты сварочной установки поступает через 6лок 6 сопряжения в процессор для выбора программы обработки данных

59

Кроме того, этот код подается в блок выбора приоритета обслуживания сварочных установок, в котором с помощью логической схемы ИЛИ 23 устанавливается в единицу соответствующий данной установке разряд регистра 27 при свар-55 ке изделия или с помощью логической схемы ИЛИ 25 устанавливается в единицу соответствующий данной установки

83

10 разряд регистра 28 при подборе параметров режима и паспортизации данной сварочной установки, Сигнал запроса на обслуживание от рассматриваемой сварочной установки проходит через логическую схему И 29 блока 13 на вход 34 модуля ввода инициативных сигналов блока 13, если в регистре 27 блока 13 разряд, соответствующий данной установке, равен единице, т.е. установка находится в режиме сварки изделия; При этом модуль ввода инициативных сигналов 34 блока 13 формирует сигнал запроса на обслуживание в блок 4 привязки к сети электропитания сварочных установок. В блоке 4 этот сигнал стробируется импульсом, фронт которого совпадает с началом каждого периода напряжения сети. По этому сигналу устройство 3 прерывания переключает процессор 1 в обслуживание сварочных установок. Процессор 1 через блок 6 сопряжения считывает содержимое модуля 34 ввода инициативных сигналов блока 13 и по полученному коду определяет адрес сварочной установки, требующей обслуживания . Если рассматриваемая установка не находится в режиме сварки изделия, сигнал запроса на обработкч,данных от этой установки пройдет на вход модуля 34 ввода инициативных сигналов 6лока 13 через логическую схему И 31 блока 13, которая управляется соответствующим данной установке разрядом регистра 28 блока 13, только при наличии сигнала логической единицы на выходе логической схемы ИЛИ-НЕ 33 блока 13. Таким образом, сварочные установки, находящиеся в режиме паспортизации или подбора параметров ре-! жима обслуживаются процессором 1 толь. ко после того, как будут обслужены все выставившие-запрос на обслуживание установки, которые находятся в режиме сварки изделия. Для повышения гибкости алгоритма группового обслуживания управление регистрами 27 и 28 блока 13 выбора приоритета обслуживания сварочных установок также может осуществляться непосредственно процессором 1 через блок 6 сопряжения и логические схемы ИЛИ 23-26 блока 13. Запись в регистры 27 и 28 блока 13 признака режима работы сварочной установки (не показана ) осуществляется через логические схемы ИЛИ 24 и 26 блока l3, а запрос на обслуживание от синхронизатора этой установ969483 ки поступает на входы логических схем И 29 и 32 блока 13. После определения адреса сварочной установки, выставившей запрос на включение сварки, процессор 1 через блок 6 сопряжения $ с помощью блока 7 контроля магистралей питания сварочных установок элект. роэнергией, водой, воздухом и защитным газом определяет, находятся ли в допусках напряжение сети, давление воды, воздуха и защитного газа в .магистралях питания сварочных установок.

Кроме того, процессор 1 с помощью блока 5 контроля состояния сварочного оборудования контролирует эти пара- 1$ метры непосредственно на сварочной установке. Если условия нормальной работы не выполняются, процессор 1 через блок 6 сопряжения выдает на блок 8 сигнализации прочности свар- 2о ной конструкции и неисправности оборудования информацию о возможных неисправностях. При,нормальных условиях процессор 1 через блок 6 сопряжения выдает на блок 10 формирования 2$ команд управления сигнал разрешения сварки. В случае возникновения неисправностей в сварочной установке .при сварке изделия блок 5 контроля состояния сварочного оборудования выдает щ сигнал прерывания в устройство 3 прерывания, по которому процессор 1 через блок 10 формирования команд управления выдает сигнал запрета сварки на сварочной установке 22.

При включении сварки процессор 1 для установок контактной шовной непрерывной сварки и дуговой сварки выдает через блок б сопряжения в регистр 35 блока 15 задания периода опроса датчиков код величины 1 /, обратной шагу контроля шва L . Этот код преобразуется с помощью циороаналогового преобразователя 36 блока 15 в аналоговый сигнал и в множительном устройстве 37 блока 15 перемноиается с сигнаI лом, пропорциональным скорости сварки Ч на выходе блока 12 датчиков, переданным через согласователь 38 блока 15. Согласователь 38 блока 15 о суще ст вляет согласо вани е уровней сигналов на обоих входах множительного устройства 37 блока 15. Сигнал с выхода множительного устройства 37 блока 15 преобразуется в преобразова$$ теле аналогового сигнала в частотный сигнал 39 блока 15 в импульсы, частоты l

Таким образом, контроль параметров режима для контактной шовной непрерывной сварки и дуговой сварки осуществляется с переменной дискретностью во времени Т =1/КУ, где К - коэффициент передачи согласователя 38 блока 15, но постоянной дискретностью по длине шва. Для установок контактной точечной и шовной шаговой сварки во время прохождения сварочного тока на вход согласователя 38 блока 15 подается строб такоro уровня, что частота опроса датчиков параметров режима равна 50 Гц, а при отсутствии тока " строб такого уровня, что частота опроса датчиков составляет

10 Гц.

Сигнал управления от блока 15 задания периода опроса датчиков поступает через мультиплексор 19 в блок 45 сопряжения блока 17 контроля и далее в микропроцессор 43 блока 17 контроля. flo этому сигналу микропроцессор 43 считывает через блок 45 сопряжения параметры режима сварки с выхода блока 9 контроля параметров режима и заносит их в оперативное запоминающее устройство 44 блока 17 контроля. Микропроцессор 43 определяет значения сигналов Х„. на входе электрических цепей датчйка каждого 1 параметра реI жима, соответствующих измеренным величинам параметров режима и через блок 45 сопряжения блока 17 контроля и мультиплексор 19 выдает рассчитанные значения сигналов Х „ в блок 46 управления блока 18 коррекции измеренных значений .параметров реиима. Блок 46 управления включает в режим работы источник 47 стандартных сигналов блока 18 коррекции, и напряжения заданных уровней с выхода источника 47 подаются на вход коммутатора 48. уровни напряжений на выходе источника 47 заданы с постоянной дискретностью по величине„и перекрывают весь возможный диапазой сигналов на входе электрической цепи датчиков. Блок 46 управления с помо; щью коммутатора 48 последовательно

1 для наидого1 датчика на вход его элект рической преобразующей цепи подает два уровня напряжения с выхода источника 47 2 .„„ и 2, абсолютная величина разности которых с величиной сиг13 9694 нала Х„ /Z„„- Z„ /и /Z„- X; / среди всех возможных йапряжейий на выходе источника 47 имеет наименьшее значение. Сигналы с выхода блока 12 датчиков измеряются блоком 9 контроля пара-5 метров режима и через блок 45 сопряжения блока 17 контроля поступают в микропроцессор 43, который определяет уточненную величину параметра режима сварки У„ по выражениею !

X1 — Zl1 Х -2-1g 1 Z„, 2„„2. у„- + где У„-„ и „ — измеренные значения на выходе блока 12 датчиков при подключении íà его вход соответственносигналов У,;„и Z;z

Длаее микропроцессор 43 по программе, хранящейся в оперативном запоминающем устройстве 44, определяет показатели качества сварной точки или постоянной длины Ь шва, а по размерам сварного соединения - их прочность P

Кроме того, по прочности отдельной точки или заданной длины шва Р> оп- >5 ределяется прочность нескольких подряд сваренных точек или участка шва, так называемая локальная прочность.

«P) — Р " d(P) «Р-"), где Р- и Р. - локальная прочность со1-1 ответственно после сварки 1 и 1-1 точки с(- задается в интервале

0-1 и определяется видом сварной конструкции.

Наиболее жесткие требования по качеству сварки при =- 1.

Данные о параметрах режима и качестве сварки микропроцессором 43 че40 реэ блок 45 сопряжения блока 17 контроля через мультиплексор 19 выдаются на блок 20 индикации параметров режима и дефектов сварного шва, а через блок 6 сопряжения - в процессор 1.

Процессор 1 накапливает в оператив45 ном запоминающем устройстве 2 данные о качестве контролируемой точки или шва и по ним рассчитывает прочность и качество сварной конструкции. По ло— кальной прочности процессор 1 опреде- ляет величину требуемой коррекции режима сварки и выдает ее через блок 6 сопряжения и блок 10 формирования команд управления на сварочную установку 22.

Для контроля импсданса вторичного контура сварочных установок микропро. цессор 43 блока 17 контроля с заранее

83 14 выбранным периодом, например 60 мин, анализирует данные, поступающие с выхода блока 16 измерения импеданса вторичного контура сварочной установки.

Сигнал, пропорциональный напряжению на входе вторичного контура сварочной установки, который поступает с выхода датчика 40 напряжения, блока 16, суммируется в сумматоре 41 блока 16 с сигналом на выходе инвертора 42 бло ка 16. Так как на вход инвертора 42 блока 1б с выхода блока 12 датчиков параметров режима поступает сигнал, пропорциональный напряжению на электрода» сварочной установки, сигнал на выходе сумматора 41 блока 16 будет пропорционален падению напряжений на токоподводах вторичного контура сварочной установки. Микропроцессор 43 блока 17 контроля измеряет это напряжение, а также сварочный ток с помощью блока 9 контроля параметров режима и по этим данным рассчитывает импеданс вторичного контура сварочной установки. Полученное значение микропроцессором 43 сравнивается с допус" ком и в случае превышенил заданного значения информация .о необходимости ремонта сварочной установки выдается через мультиплексор 19 и блок 6 сопряженил в процессор l, а далее в блок 8.

В случае поступления информации о неисправности блока 17 контроля в блок 21 выбора функций управления уст" ройства последний переключает мультиплексор 19 в режим контроля технологического процесса на сварочной установке непосредственно от процессора .1.

В этом режиме устройство работает так не, как в первом, с тем отличием, что после передачи процессором 1 через блок 6 сопряжения -и блок 10 формирования команд управления сигнала разрешения сварки контроля параметров режима и дефектов в сварном соединении осуществляется процессором 1.

При этом импульс с выхода преобразователя аналогового сигнала в частотный сигнал 39 блока 15 поступает на вход синхронизатора 11, который через блок 13 выбора приоритета обслуживания сварочных установок и блок 4 привязки к сети электропитания, выдает в устройство 3 прерывания сигнал сбора данных о параметрых режима. Процессор 1 через блок 6 сопряжения с помощью блока 9 контроля параметров режима считывает значения параметров режима в начале периода напряжения се15 96948 ти, По полученным данным процессор 1 определяет прочность сварного шва, требуемую величину коррекции парамет1> . ров режима дпя предупреждения дефектов, стабильность заданных параметров 3 режима. Эти данные накапливаются в оперативном запоминающем устройстве 2, по которым процессор 1 рассчитывает и выдает в блок 8 данные о прочности сварной конструкции и техническом 10 состоянии оборудование. Данные о пара метрах режима и качестве сварной точки выдаются процессором 1 через блок 6 сопряжения и мультиплексор 19 на блок блок 20 индикации, установленный на 35 рабочем месте сварщи ка.

В отличие от работы совместно с блоком 17 контроля в рассматриваемоМ режиме из-за больших затрат времени процессора 1 на контроль параметров 26 и качества сварного соединения невозможно использовать вышеописанный алгоритм уточнения параметров режима сварки. В этой связи дпя уточнения и проверки статических характеристик 2s измерительных цепей датчиков пара-! метров режима с выбранным периодом, 30 мин процессор 1 через блок 6 сопряжения и мультиплексор 19 выдает. ,в блок 46 управления блока 18 коррек-3О ции .измеренных значений параметров режима команду на тестовый контроль.

По этой команде блок 46 управления для каждого > датчика выдает последовательно все имеющиеся на выходе источника 47 стандартных сигналов уровни напряжений „ Zz, ... 7>> и по измеренным на выходе блока 12 датчиков сигналам,,, ..., >„, определяется за« висимвсть выходного счгнала от входно о го для > датчика =Qо+ О., Х+ Q ХЪ".+ С „„Х где а ь, a >..., а, 1- расчетные коэффициенты, h - число уровней тестовых напряжений на выходе источника 47.

Так ><е с периодом 60 мин с помощью блока 16 осуществляется контроль импеданса вторичного контура сварочной установки.

В случае поступления информации о неисправности процессора 1 в блок 21 выбора функций управления устройства последний переключает мультиплексор 19 в режим автономного контроля и управ35 пения от блока 17 контроля. Функции, выполняемые блоком 17 контроля, остаются неизменными, только обмен данными с процессором 1 не производится.

16

Устройство выгодно отличается от прототипа тем, что оно обладает значительно большей надежностью. Выход из строя таких блоков, как процессор или оперативное запоминающее устройсвто, не приводит к выходу из строя устройства в целой. Дпя контроля процесса сварки на большом числе сварочных машин можно использовать простой и надежный недорогостоящий процессор, например, как на базе серии К580 В устройстве повышается точность измерения параметров режима благодаря периодическому контролю электрических цепей датчиков, что в целом повышает точность контроля и управления.

Устройство позволяет оценивать изменение качества сварки в нескольких последовательно сваренных точках или участке шва и при необходимости корректировать режим сварки до появления браковочных признаков в сварном шве. Устройство позволяет выдавать информацию о параметрах режима и качестве сварки непосредственно, на рабочее место сварщика, что повышает производительность и эффективность труда сварщика. Все это позволяет повысить качество сварки.

Использование устройства для управления процессом сварки при изготовлении сварных конструкций в самолетостроении, автомобилестроении и др. отраслях машиностроительной промышленности позволит значительно снизить нормы применяемых в настоящее время дорогостоящих методов контроля, повысить надежность сварных конструкций и производительность сварочных работ.

Предварительный технико-экономический расчет показывает, что устройство при одновременном обслуживании 50 сварочных установок может дать экономический эффект 500 тыс.руб. в год. Потребность народного хозяйства составляет 50 и более подобных устройств.

Формула изобретения

1. Устройство для управления процессом сварки по авт.св. М 912441, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества контроля сварного соединения за счет возможности контроля последовательных участ3

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а и щ е е с я тем, что блок контроля дефектов и определения локаль.ной прочности сварного шва содержит последовательно соединенные оперативное запоминающее устройство, микропроцессор и блок сопряжения, при этом рдин из входов последнего является входом указанного блока контроля, а выход блока сопряжения является первым выходом того we блока контроля, причем вторым выходом блока контроля является один из выходов микропроцессора.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а и щ е е с я тем, что блок коррекции измеренных значений параметров режима содержит последовательно соединенные блок управления, источник стандартных сигналов и коммутатор, при этом один из выходов блока управления соединен с одним из входов коммутатора, выход последнего является выходом блока коррекции, а входом бло. ка коррекции является вход блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 912441,. кл. В 23 К 11/24, 17.07.80 (прототип).

17 96948 ков соединения и своевременной корректировки по этим данным режима сварки, в устройство дополнительно введены блок контроля дефектов и определения локальной прочности сварного шва, 5 блок коррекции измеренных значений параметров режима,. мультиплексор, блок индикации параметров режима и дефектов сварного шва, блок выбора функ. ций управления. устройства, при этом выход блока контроля параметров режима соединен с входом блока контроля дефектов и определения локальной прочности сварного ава, первый и второй выходы последнег8 соединены соответст- 5 венно с первым входом мультиплексора и с первым входом блока выбора функций управления устройства, второй вход этого блока соединея с выходом процессора, второй, третий и четвертый .2е входы мультиплексора соединены соответственно с выходом блока выбора функций управления устройства, с выходом блока сопряжения и с выходом блока задания периода опроса датчиков, t5

riepsHA и второй выходы мультиплексора соединены соответственно с входом блока индикации параметров режима и дефектов сварного шва и входом блока коррекции измеренных значений пара- 1Е метров режима, а выход последнего со.единен с входом блока, датчиков параметров режима.

96 483,кт щ»

Составитель Г. Чайковский

Р дак. ор А. Фролова Текрев И. Тепер

Корректор H. оупен

".: а к::з 8? 78/16 Тираж 1153 Подписное

ВНИИП!! Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035 москва >(-3п „ Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4