Способ контроля положения и скорости подвижной станины, а также количества энергии, потребляемой в стыке при контактной стыковой сварке

ОПИСАНИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ Союз СевЕЮйх Социалистических Республик) Дополнительное к авт. свид ) Заявлено 05,01,77 (21) 244 рисоединением заявкиГасударственные комитет 3) тет 3) Опубликовано 30,05.79. Бюлл5) Дата опубликования описания делам изобретен н открытий. Палагашвили роектно-ко истру кторскивенных процессов ПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ И СКОРОСТВИЖНОЙ СТАНИНЫ, А ТАКЖЕ КОЛИЧЕСТВАЭНЕРГИИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ В СТЫКЕПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ 4 ыко- плав- арке На фиг. 1 изображень вые линии шин подвижн станин; на фиг. 2 - гр от положения подвижноймагнитных индукций в ных точках по обеим ст неподвижной станины; н 0 итные силонеподвижной зависимости ны разностистационарм от шины3 - блок маг ой и афик стан двух орона а фиг о способа являетсяя, что сказывается 2 1) Заявитель Всесоюзный научно-исследо институт автоматиза в иИзобретение касается контактной ствой сварки методом непрерывного оления и может быть применено при сввстык черных и цветных металлов.Известен способ контроля положения иизмерения скорости подвижной станины,основанный на получении информации оположении и скорости подвижных элементов по сигналам замыкания и размыканияэлектрических контактов 1.Недостатком известных способов является низкая точность к ухудшению качествасварки,Известен также способ контроля положения и скорости подвижной станины, атакже измерения потребляемой встык приконтактной стыковой сварке энергии, прикотором измеряют взаимное положениеподвижной и неподвижной станин, путемуменьшения скорости движения подвижнойстанины на текущее значение времени, авеличину скорости определяют по показаниям тахогенератора 2.Недостатком известногнизкая точность контролна качестве сварки,Цель изобретения - повышение качества сварки.Поставленная цель достигается тем, что для определения взаимного положения подвижной и неподвижной станин измеряют магнитную индукцию в двух стационарных точках по обеим сторонам от шины неподвижной станины вдоль направления перемещения, формируют два сигнала, пропорциональных мощности, интегрируют эти сигналы за каждый полупериод и по разности значений этих сигналов судят о местоположении подвижной станины, по изменению разности значений сигналов за полупериод определяют скорость подвижной станины, а по среднеарифметической сумме двух сигналов судят о количестве потреблемой энергии за полупериод,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 схема конкретного примера осуществления способа.График зависимости от положения подвижной станины разности магнитных индукций в двух стационарных точках по обеим сторонам от шины неподвижной станины (фиг, 2) был получен при проведении экспериментов на лабораторной стыковочной машине типа, Л, Знаком Л обозначены точки замеров.Очевидно, для каждой машины эта зависимость будет иной, но характер останется прежним,Блок-схема конкретного примера осуществления способа (фиг, 3) содержит блок датчиков 1 с двумя датчиками магнитной индукции (например, датчики Холла), расположенными по обе стороны шины неподвижной станины, два интегратора 2 и 3, прерыватель 4, арифметические блоки вычитания 5 и арифметической суммы 6 и блок формирования значений скорости, причем блок датчиков соединен с первыми входами двух интеграторов 2 и 3 соответственно, второй вход которых соединен со своими выходами прерывателя 4, каждый выход интегратора подключен к объединенным входам арифметических блоков вычитания 5 и арифметической суммы 6, а выход блока 5 соединен со входом блока формирования 7 значений скорости,Выходы блоков 5, 6 и 7 характеризуют значения перемещения потребляемой энергии и скорости за каждые полупериоды.Время считывания получаемой информации можно уменьшить в целое число раз, настроив частоту работы прерывателя на кратную промышленной частоте, а следовательно, можно получать значения перемещения скорости и потребляемой энергии с любой наперед заданной точностью,Способ заключается в следующем.При передвижении подвижной станины плотность силовых линий магнитного поля по мере приближения к неподвижной станине возрастает. Тогда в датчиках магнитной индукции, расположенной по обе стороны от шины неподвижной станины вдоль направления движения, наводятся различные поля так, как число силовых линий, пересекающих два идентичных датчика, и увеличиваются по мере приближения подвижной станины. Поэтому выходные сигналы датчиков (например, датчиков Холла) также различны, а разность тока растет.Так как технологический процесс сварки методом непрерывного оплавления сопровождается пульсациями, причем эти пульсации имеют место в каждом полупериоде, то очевидно, что магнитная индукция, а соответственно и выходной сигнал с датчиков поля также являются пульсирующими. Поэтому необходимо интегрировать каждый выходной сигнал.Разность интегральных значений мощности, которая изменяется при передвижении подвижной станины к неподвижной, будет характеризовать место положения подвижной станины.Арифметическая сумма интегральных значений дает информацию о среднем значении потребляемой энергии, реализуемой в стыке.Изменение разности этих сигналов создает возможность измерять скорость передвижения подвижной станины (шины).Использование предложенного способа позволяет по сравнению с известным увеличить точность получаемой информации, уменьшить запаздывание, так как время запаздывания информации обусловлено только периодом интегрирования и не связано с запаздыванием привода и других исполнительных механизмов, исключить влияние инерции подвижной станины, осуществить бесконтактный контроль и измерение и позволит использовать эту информацию без дополнительных преобразований, при создании систем автоматического многосвязного управления технологическим процессом сварки,Формула изобрстения Способ контроля положения и скорости подвижной станины, а также количества энергии, потребляемой в стыке при контактной стыковой сварке, при котором определяют взаимное положение подвижной и неподвижной станин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки для определения взаимного положения подвижной и неподвижной станин, измеряют магнитную индукцию в двух стационарных точках по обеим сторонам от шины неподвижной станины вдоль направления перемещения, формируют два сигнала, пропорциональных мощности, интегрируют эти сигналы за каждый полупериод и по разности значений этих сигналов судят о местоположении подвижной станины, по изменению разности значений сигналов за полупериод определяют скорость подвижной станины, а по среднеарифметической сумме двух сигналов судят о количестве потребляемой энергии за полупериод.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технология и оборудование контактной сварки, ред. Б. Д. Орлова, М., Машиностроение, 1975, с. 499 - 504.2. Авторское свидетельство СССР Юо 313628, кл. В 23 К 11/04, 07,09,71.