Устройство для контроля параметров при ультразвуковой сварке

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик в 880667(51) М. Кл, В 23 К 20/10 Ъоударстокииый комитет СССР ио делаи изобретений и открытиЯ(53) УД К 621.791. . 16.037(088.8) Дата опубликования описания 18.11.81 В. И. Повстян, И. Н, Игловиков и И. Н. Лебедев(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКЕИзобретение относится к сварке давлением и может быть использовано в ультразвуковом сварочном оборудовании дпя контроля процесса сварки.Известно устройство контроля качества и управпения процессом по импедан 5 су эоны микросварки, состоящее из задающего генератора, подключенного к усилителю мощности,подсоединенного к преобразователю, который связан с кона центратором, выход концентратора подключен ко входам логарифмических усилителей,выходы усилителя через дифференциальный усилитель подключены к схеме сравнения, связанной с блоком номинального значения одним иэ своих входов, выход схемы сравнения замыкает ,цепь обратной связи на усилитель мощности 113Однако известное устройство позволяет контролировать процесс сварки тоттько при конкретных значениях технологи ческих параметров режима сварки. Изменение технологических режимов, свойств боединяемых материалов и сварочныхсистем вызывает необходимость коррекции измерительного тракта и подстройки системы в целом,Наиболее близким к предложенномуизобретению является устройство дляконтроля параметров при ультразвуковойсварке, содержащее задающий генератор,усилитель мощности, преобразователь,концентратор, блок обратной связи 21 .Недостаток данного устройства заключается в том, что при смене сварочнойсистемы требуется производить установку датчиков силы и скорости и проводитьдополнительную настройку всего измерительного тракта,Бель изобретения - повышение капчества сварного соединения и производительности устройства эа счет сокрашениявремени на его переналадку, и повышения качества сварки.Поставленная цель достигается тем,что в блок обратной связи введены последовательно соединенные узел выде880867 5 1 о 15 го 25 пения мгновенных значений тока инапряжения, блоки представления в комплексной форме значений тока и напряжения, блок умножения, узел формирования мгновенного значения активноймощности и блок программного управления, при этом вход узла выделениямгновенных значений тока и напряженияавключен между выходом усилителя мощности и входом преобразователя, а выход блока программного управления под-ключен ко входу задающего генератора,На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство состоит иэ задающегогенератора 1, подключенногок усилителю мощности 2, выход усилителя мощности подключен ко входу преобразова-тела 3 и входу узла выделения мгновенных значений тока и напряжения 4, выход этого уэпа соединен со входом блоков представления в комплексной формезначений тока и напряжения 5 и 6, выходы которых соединяются с блоком умножения 7, связанного через узел фор-мирования мгновенного значения активной мощности 8 со входом блока программного управления 9, выход которого соединен со входом задающего генератора 1. Преобразователь 3 соединен с концентратором 10, связанного снагрузкой 11,Устройство работает следующим образом,Сигнал с задающего генератора 1поступает на усилитель мощности 2, свыхода которого он поступает на преобразователь 3 и вход узла выделениямгновенных значений тока и напряжения.В блоках 8 и 6 осуществляется представление в комплексной форме значений тока и напряжения, которые затемпоступают в блок умножения 7, а результат умножения передается в блок программного управления 9, где в соответствии с заранее заданным алгоритмом, оп-ределяющим допуски отклонения величиныактивной мощности от заданного значения, происходит анализ с последующимуправлением параметрами задающегогенератора. Таким образом, в результате организации местной обратной связи осуществляется текущий контроль запараметрами процесса сварки по мгновенному значению активной мощности,Данное устройство обладает высокимбыстродействием, отличается гибкостьюв управлении и возможностью использования программных средств. 4На различных этапах образования сварного соединения уровень активной мощности, поступающей в зону сварки, существенно изменяется. На начальной фазе для удаления естественных и искусственных покрытий и исключения микронеровностей этот уровень на 20-30% выше, чем для формирования неразъемного соединения, Затем в силу увеличения температуры в зоне соединения, и, как следствие, снижения сопротивления двформирования необходимо уровень активной мощности уменьшить с целью предотвращения чрезмерного силового воздействия на свариваемые материалы. Таким образом, повышение качества сварного соединения в устройстве определяется возможностью управления активной мощностью, поступающей в зону сварки.По сравнению с известными данное изобретение позволяет повысить производительность в 6 раз, так как отпадает необходимость в корректировке измерительного тракта и в переналадке оборудования при изменении технологических параметров, существенно сокращаются трудозатраты. формула изобретенияУстройство для контроля параметровпри ультразвуковой сварке, содержащеееадающий генератор, усилитель мошности, преобразователь, концентратор, блокобратной связи, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения ка чества сварного соединения и производительности за счет сокращения времени на переналадку, в блок обратной связивведены последовательно соединенные фуэвл выделения мгновенных значенийтока и напряжения, блоки представленияв комплексной форме значений тока инапряжения, блок умножения, узел формирования мгновенного значения активной мощности и блок программного уп 45 равления, при этом вход узла выделениямгновенных значений тока и напряжениявключен между выходом усилителя мощности и входом преобразователя, а выходблока программного управления подклю 5 о чен ко входу задающего генератора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Колемко В. М. Ультразвуковаямикросварка Минск, "Наука и техника",55 1977 с, 311-313,2, Холопов 10. В. Ультразвуковаясварка, .ЛМашиностроение", 1972,с. 121-123.880667 Составитель В. КатинТехред М.Рейвес Корректор М, Демч едактор М. Бандура 51 Покомитета СССРи открытийушсхая наб., д. 4/5 акаэ 9815/20 ВНданс Тираж 1 ИИПИ Государственного по делам иэобретений 13038, Москва, Ж, Ра