SU965669A1 - Способ управлени процессом контактной сварки и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к электросварочной технике, в частности к области контактной сварки, предназначено дл  контрол  и управлени  процессом контактной сварки и может быть использовано при сварке малогабаритных деталей с открытой зоной соединени  в издели х приборостроительной и электронной промышленности.

Известен способ контрол  качества соединени  в процессе сварки по изменению давлени , при котором измер ют величину отклонени  сварочного давлени  относительно начального значени  усили  сжати , сравнивают полученный сигнал с эталонным и по сигналу рассогласовани  суд т о качестве .сваркого соединени .

Способ осуществл етс  устройством дл  контрол  качества соединени  в процессе контактной сварки, содержащим силоизмерительный датчик, измерительный усилитель с управл емым коэффициентом передачи , схему сравнени , источник опорного напр жени , электронный ключ, интегрирующий усилитель, блок управлени  и блок, индикации 1.

Недостаток данного способа контрол  по изменению давлени  заключаетс  в том, что

он  вл етс  пассивным, так как не улучшает качество сварки, а лишь констатирует результат процесса сварки. Эффективность такого контрол  низка . Кроме того, пассивный контроль по степени снижени 

5 давлени  ограничивает технологические возможности способа сварки из-за повышенной веро тности выплесков и нарушений устойчивости протекани  процесса при сварке с расплавлением, когда давление в контак Q те падает практически до нул .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ управлени  процессом контактной сварки, при котором измер ют один из параметров процесса сварки, сравнивают

15 полученный сигнал с эталонным и по сигналу рассогласовани  регулируют режим сварки, а также устройство, содержащее датчик давлени , измерительный и интегрирующий усилители, источник опорных сигналов , электронный ключ, схему сравнени ,

° блок управлени  и исполнительный орган 2.

Недостатком известного способа и устройства  вл етсй низкое качество сварного соединени . Цель изобретени  - улучшение качества сварного соединени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу управлени  процессом контактной сварки, при котором измер ют один из гЕараметров процесса сварки, сравниг вают полученный сигнал с эталонным и по сигналу рассогласовани  регулируют режим сварки, в качестве измер емого параметра процесса сварки используют изменение скорости снижени  давлени  электрода на соедин емые детали. В устройство дл  управлени  процессом контактной сварки, содержащее датчик д&влени , измерительный и интегрирующий усилители, источник опорных сигналов, электронный ключ, схему сравнени , блок управлени  и исполнительный орган, дополнительно введены два электронных ключа, источник опорного сигнала , интегросумматор и схема сравнени , при этом вход интегросумматора через соответствующие ключи соединен с выходом источников опорного сигнала, а выход его подключен к одному из входов дополнительно введенной схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом измерительного усилител , а выход ее соединен через блок управлени , с исполнительным органом. На фиг. 1 схематически изображено устройство , реализующее способ; на фиг. 2 - диаграммь, по сн ющие сущность способа активного контрол  качества сварных соединений . Устройство состоит из последовательно соединенных силоизмерительного датчика 1, измерительного усилител  2, схемы сравнени  3, электронного ключа 4, интегратора 5, выход которого подключен к управл ющему входу усилител . Напр жение с выхода источника опорного напр жени  6 подано на второй вход схемы сравнени  3 и на вход электронного ключа 7, выход которого соединен с соответствующим входом интегросумматора 8, а управление осуществл етс  от сварочной машины. Эталонное напр жение с источника опорного напр жени  9 через электронный ключ 10 подано на второй вход интегросумматора 8. Управление ключом 10 осуществл етс  от порогового устройства 11, вход которого соединен с одним из входов схемы сравнени  12, на второй вход которой подан сигнал с выхода измерительного усилител  2; напр жение разбаланса с выхода схемы сравнени  12 через блок управлени  13 поступает-на исполнительный орган 14. Реализаци  способа с помощью данного устройства осуществл етс  следующим образом . В начале процесса сварки к свариваемым детал м прикладывают усилие сжати  (фиг. 2). Сигнал с датчика 1, пропорциональный этому усилию, поступает на вход измерительного усилител  2, при этом ключи 4 и 7 наход тс  в открытом состо нии (фиг. 1). Напр жение, соответствующее величине Рцдц с|Ьь хода .источника опорного напр жени  6 поступает через ключ 7 на вход интегросумматора 8, который выполн ет роль задатчика эталонной скорости снижени  давлени  в контакте деталей. Это же напр жение одновременно подаетс  на вход схемы сравнени  3, второй вход которой подключен к выходу усилител  2. При равенстве этих сигналов срабатывает схема 3 и сигнал разбаланса с выхода схемы сравнени  3 через ключ 4 подаетс  на вход интегратора 5, управл ющего коэффициентом передачи измерительного усилител , что обеспечивает нормированный по амплитуде выходной сигнал усилител  2 независимо от величины начального статического давлени  Р, На выходе интегросумматора 8 устанавливаетс  напр жение пропорциональное поданному на его вход опорному сигиалу с источника опорного напр жени  6. Заканчиваетс  стади  подготовки к измерению скорости снижени  давлени . Одновременно с включением сварочного тока I от сварочной машины подаютс  импульсы синхронизации, закрывающие ключи 4 и 7., По мере нагрева деталей под действием сварочного тока предел текучести свариваемого материала уменьшаетс  и действительное давление Р в контакте деталей начинает снижатьс  (крива  2, фиг. 2). В соответствии с этим уменьшаетс  напр жение Ugyxi с выхода усилител  2 и при достижении величины , верхнего порога срабатывани  устройства 11, заданного как начало измерени  скорости снижени  давлени , пороговое устройство срабатывает и открывает ключ 10. Интегратор 5 переходит в режим хранени  уровн  сигнала, предшествующего сварке, чем обеспечиваетс  посто нство коэффициента передачи измерительного усилител  2. При открытом ключе 10 на вход интегросумматора 8 от источника опорного напр жени  9 подаетс  напр жение обратной пол рности относительно напр жени , подаваемого до сварки. Вследствие этого напр жение на выходе интегросумматора Ug, начинает снижатьс  со скоростью, превыщающей скорость снижени  давлени  и соответствующего ему напр жени  на выходе усилител  Ua,m . Как только напр жение с усилител  достигает величины ипор|Нижнего порога срабатывани  устройства И, заданного как окончание измерени  скорости снижени  давлени , ключ 10 сигналом с выхода порогового устройства 11 закрываетс  и на выходе интегросумматора 8 устанавливаетс  напр жение Unop, пропорциональное отрезку времени At 2 Так как начальное напр жение на выходе интегросумматора 8, усилител  2 и порог срабатывани  порогового устройства 11 посто нны, то установившеес  напр жение на выходе интегросумматора пр мопропорционально скорости снижени  давлени  в контакте свариваемых деталей (фиг. 2),

При достижении напр жением на выходе усилител  2 величины уровн  сигнала на выходе интегросумматора 8 схема сравнени  12 срабатывает и запускает блок управлени  13, который в момент времени iz включает исполнительный орган 14.

Если воздействие возмущающих факторов на процесс сварки приводит к повыщению интенсивности нагрева, и, как следствие , к увеличению скорости снижени  давлени  в -контакте свариваемых деталей (.крива  1, фиг. 2), момент включени  исполнительного органа автоматически смещаетс  влево, так как срабатывание схемы сравнени  12 происходит при больщем значении порогового напр жени  в момент времени tj.

Врем  t 1 и 12 подачи управл ющего импульса в исполнительный орган выбираетс  в .предварительных экспериментах таким, чтобы, учитыва  инерционность г включени  регулирующего воздействи , гарантировать повышение давлени  после достижени  им минимально допустимой вееличины Pj 9 , соответствующей нагреву металла в зоне сварки до сварочной теемпературы. Посто нна  времени t запаздывани  регулирующего воздействи  зависит от его формы и типа исполнительного органа, выбор которых определ етс  типом сварного соединени  и требовани ми к соединению по прочности, геометрическим размерам, внешнему виду и т. д.

Так, например, при стыковой и Т-образной сварке разнородных активных и жаропрочных материалов эффективным  вл етс  приложение дополнительного усили  осадки от управл емого электросилового привода. Это не только предотвращает выплеск, но и способствует удалению окислов из стыка, протеканию необходимых деформационных процессов в контакте деталей при формировании соединени . При сварке перекрывающихс  проводников, а также проволоки с

плоской деталью внахлест эффективным регулирующим воздействием  вл етс  выключение сварочного тока, что предотвращает выплеск и чрезмерную деформацию проволоки в месте сварки.

Таким образом, данный способ улучшает качество сварки и расшир ет технологические возможности.

Claims (2)

1.Способ управлени  процессом контактной сварки, при котором измер ют один из параметров процесса сварки, сравнивают полученный сигнал с эталонным и по сигналу рассогласовани  регулируют режим сварки , отличаю тем,что, с целью улучшени  качества сварного соедин,ени , в качестве измер емого параметра процесса сварки используют изменение скорости снижени  давлени  электрода на соедин емые

0 детали.

2.Устройство дл  управлени  процессом контактной сварки, содержащее датчик давлени , измерительный и интегрирующий усилители , источник опорных сигналов, электронный ключ, схему сравнени , блок управлени  и исполнительный орган, отличающеес  тем, что в устройство дополнительно введены два электронных ключа, источник опорного сигнала, интегросумматор и схема сравнени , при этом вход интегросумматора через соответствующие ключи соединен с выходом источников опорного сигнала, а выход его подключен к одному из входов дополнительно введенной схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом измерительного усилител , а выход ее соединен через блок управлени  с исполнительным органом.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 616088, кл. В 23 К 11/24, 11.05.76.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 671955, кл. В 23 К 11/24, 11.02.76 (прототип ) .

нтнизрци  от сеатной н шинн

Фиг.