Устройство для управления процессом контактной сварки

(59 В 23 К 11 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТМ ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ,АВТО ОМУ С(71) Курский политехнический институти Богородицкий завод "Ресурс"(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 616086, кл. В 23 К 11/24, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3239738/25-27,кл. В 23 К 11/24, 1981(прототип)ю(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, содержащее датчик давления, измерительныйусилитель, электронный ключ, первыйивторой источники опорного сигнала,, первую и вторую схемы сравнения,интегросумматор, выход которогоподключен к одному из входов второй ИСАНИЕ И схемы сравнения, соединенной через блок управления с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления и производительности сварки, оно дополнительно снабжено источником опорного сигнала и сумматором, причем входы сумматора связа ны с выходом усилителя и дополни-тельно введенным источником опорного сигнала, а выход сумматора - с входом интегросумматора и первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым источником опорного сигнала, а выход - с электронным ключом, подключенным параллельноемкости интегросумматора, выход ко- . торого связан с одним из входов второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму источнику опорного сигнала,Изобретение относится к электросварочной технике, в частности к кон.тактной сварке, предназначено дляконтроля и управления процессом контактной сварки и может быть преимущественно использовано при сваркемалогабаритных деталей с открытой зонойсоединения в иэделиях приборостроительной и электронной промьпвпенности, 1 О1 звестно устройство для контролякачества соединения в процесСе сварки по изменению давления, котороесодержит силоизмерительный датчик, измерительный усилитель с управляемым 15коэффициентом передачи, схему сравнения, источник опорного напряжения,электронный ключ, интегрирующий усилитель, блок управления и блок индикации 11,20Однако данное устройство не улучшает качество сварки, а лишь констатирует результат процесса и производитотбраковку сварных соединений. Этоограничивает технологические воз-25можности способа сварки из-за повышенной вероятности выплесков и нарушений устойчивости протеканияпроцесса при сварке с расплавлениемкогда давление в контакте падает 30практически до нуля,Наиболее близким к изобретениюявляется устройство, содержащее датчик давления, измерительный усилитель,электронный ключ, первый и второйисточники опорного сигнала, первуюи вторую схемы сравнения, интегросумматор, выход которого подключенк одному из входов второй схемысравиения, соединенной через блок 40.управления с исполнительным органом 121 .Недостаток известного устройстванизкая точность управления процессом сварки иэ-за того, что интегрирующий усилитель, управляющий коэффициентом передачи измерительного усилителя, имеет собственный дрейф,который в значительной мере влияетна коэффициент усиления усилителя. 50Это требует периодического контроляи корректировки его. Кроме того, устройство характеризуется низкой производительностью из-за того, чтопроцесс управления фактическн разбивается на два последовательных этапа, На первом этапе, предшествующемуциклу измерения скорости снижения давления, корректируется коэффициентусиления измерительного усилителядля получения на его выходе нормированного по амплитуде сигнала и только после этого на втором этапе осуществляется управление процессомсварки.Делью изобретения является повышение точности управления и производительности сварки.,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство, содержащее датчик давления, измерительный усилитель, электронный ключ, первый ивторой источники опорного сигнала,первую и вторую схемы сравнения интегросумматар, выход которого подключен к одному из входов второй схемы сравнения, соединенной через блокуправления с исполнительным органам,дополнительно снабжено источником опорного сигнала и сумматором, причем входы сумматора связаны с выходом усилителя и дополнительно введенным источником опорного сигнала, а выход сумматора - с входом интеграсумматора ипервой схемы сравнения, второй входкоторой соединен с первым источникомопорного сигнала, а выход - с электронным ключом, подключенным параллельно емкости интегросумматора, выход которого связан с одним из входов второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму источникуопорного сигнала.На чертеже изображена функциональная схема устройства управления процессом контактной сварки.Устройство состоит из последовательно соединенных датчика 1 давления, измерительного усилителя 2 и сумматора 3, второй вход которого связанс источником опорного сигнала 4, а выход - с входом интегросумматора 5 иодним из входов схемы сравнения Ь, второй вход которой соединен с источником опорного сигнала 1, а выход подключен к управляющему входу электронного ключа 8, включенного параллельно емкости интегросумматора 5, выход которого связан с входом схемы сравнения 9, которая своим вторым входом подсоединена к источнику опорного напряжейия 10, а выходом через блок уп -равления 11 - к исполнительному органу 12.Устройство работает следующим образом.1085722 Составитель В.КатинТехред Т.Маточка Корректор Л,Ференц Редактор М.Бандура Тираж 1037 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д, 4/5 Заказ 2130/1 О Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Прое 1 гт;1 н, 4 В начале процесса сварки после приложения усилия сжатия на выходе датчика 1 появляется напряжение, про" порциональное этому усилию. Напряжение усиливается измерительным усилителем 2 и подается на вход сумматора 3. На второй вход сумматора 3 от источника опорного сигнала 4 поступает напряжение с полярностью, противоположной полярности напряжения на выходе 10 усилителя 2. Эти два напряжения вычитаются.и на выходе сумматора 3 уста навливается разностное напряжение, близкое к нулю. При этом срабатывает схема сравнения б и открывает ключ 8. 15 Ключ 8 закорачивает емкость иитегросумматора 5, в результате чего на выходе интегросумматора 5 устанавливается напряжение равное нулю.По мере нагрева деталей под дейст вием сварочного тока предел текучести свариваемого материала уменьшается и действительное давление в контакте начинает снижаться, В соответствии с этим уменьшается напряжение на выход де усилителя 2 и растет на выходе сумматора З,При достижении выходным сигналом сумматора 3 уровня срабатывания схемы сравнения 6, определяемого величиной напряжения на выходе источника ЗО опорного сигнала 7, схема сравнения б срабатывает и закрывает ключ 8. Интегросумматор 5 начинает интегрировать сигнал с выхода сумматора 3, Чем больше скорость изменения сигнала на вхо- З 5 де инетгросумматора 5, тем быстрее нарастает напряжение на его выходе, Таким образом, сигнал на выходе интегросумматора 5 пропорционален скорости изменения входного сигнала, т.е. скорости снижения давления. Как только, напряжение на выходе интегросум. матора 5 достигнет уровня срабатывания схемы сравнения 9, определяемого величиной напряжения на выходе источника опорного напряжения 10, запускается блок управления 11, который включает исполнительный орган 12.Если воздействие возмущающих факторов на процесс сварки приводит к повышению интенсивности нагрева, и как следствие, к увеличению скорости снижения давления в контакте свариваемых деталей, напряжение на выходе интегросумматора 5 нарастает быстрее, что приводит к более раннему включению исполнительного органа 12. При снижении интенсивности нагрева скорость спадй давления уменьшается, следовательно, уменьшается и скорость. изменения напряжения на выходе интегросумматора 5, а это в свою очередь, приводит к более позднему включению исполнительного органа 12.Предлагаемое устройство повышает точность. управления и одновременно производительность сварки, так как отпадает необходимость в регулировании коэффициента усиления измерительного усилителя, а это,в свою очередь, позволяет повйсить частоту приложения давления к свариваемым деталям, т.е. увеличить количество свариваемых деталей в единицу времени без ухудшения качества сварки.