Способ контроля и управления процессом контактной сварки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рц 962729(22) Заявлено 23081 (21) 3278676/25-27с присоединением заявки М 9(23) Приоритет -Опубликовано 23,10,82. Бюллетень Мо 39Дата опубликования описания 23.10,82 511 М. Кл.з В 23 К 11/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени Н.В.Подола, П.М.Руденко, В.С.Гавриш, В.А. Ю.М.Таран, С.П.Никитин и Т.Д.Сорокина Д.ТЕНТНОТЕХНЖЕСКАЯо ЗнамущлиоТЕ( т на Ордена Ленинаинстит удового Крас орден элек(71) Заявите осварки им.Е.О,(54 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССО КОНТАКТНОЙ СВАРКИ Изобретение относится к области обработки и сварки материалов и может быть использовано для автомати- ческого контроля и управления про цессом контактной точечной и шовной сварки.Известен способ контроля и управ" ления процессом контактной сварки, при котором замеряют величину сварочного тока и напряжения между электродами, интегрируют произведения этих величин, характеризующее энергию, выделяемую всварочном контакте,и сравнивают с заданными значениями параметров, определяемыми опытным путем 1;Однако известный способ не обеспечивает высокой точности контроля и управления, так как контролируется энергия, выделяемая в сварочном контакте за все время протекания импульсов сварочного тока, характеризующих в конденсаторных и низкочастотных машинах пологим задним фронтом, а в машинах с выпрямлением во вторичном контуре значительным по величине и длительности спадом, В этом .случае учитывается вся энергия импульсов, включая ту ее часть, которая относится к заднему пологому фронту. В то же время эта часть энергии не определяет разной точки, что приводит к погрешности оценки качес мер сварочувеличению тва сварки.Кроме того, при измерении напряжения между электродами сварочной машины последовательно в цепь измерения включают индуктивную катушку, компенсирующую наводку в подводящих напряжение проводах. Однако, ввиду того, что индуктивная катушка располагается в определенном месте вторичного контура и не охватывается всем полем тока, полной компенсации наводки добиться невозможно.Целью изобретения является повышение тОчности контроля и управления процессом контактной точечной сварки.Указанная цель достигается тем, что интегрирование начинают в момент времени, при котором сварочный ток достигает. заданного значения, а оканчивают, когда сварочный ток уменьшается до того же значения, при этом величина заданного значения лежит в диапазоне от 0,1 до 0,5 максимального значения сварочного тока.Значение тока, при превышении которого осуществляется интегрирование, выбирают, исходя из формы импульса тока сварки. Для конденсаторных и967729 Формула изобретения ниэкочастртных машин и машин с выпрямлением во вторичном контуре эта величина обычно равна 0,5 максимального значения сварочного тока, чтобы отсечь пологий задний фронт или спад тока, не влияющий на размер сварного 5 соединения. Для машин переменного тока значение тока, прн превышении которого осуществляется интегрирование, задают обычно равное О, 1 максимального тока сварки, чтобы. устранить 10 действие возможных наводок по цепи измерения тока и ложного срабатывания устройства.Сигнал на выходе измерительной це- пи напряжения между .электРодами О равен сумме напряжения между элйктроОсе дами и напряжения наводки Ои М- -, .где И - коэффициент взаимной индукции, а с - сварочный;ток. В результате интегрирования произведения 20 сварочного тока на напряжение на выходе измерительной цепи О э имеемд 1 с ф. с О 1=О дй+М -а-М( )М СС) С) Так как интегрирование начинается и заканчивается при равных значениях тока сварки, т.е. се) се Ид) ф разность второго и третьего члена выраавния (1) равна нулю и в результате получаем значение энергии, выделенной в сварочном юонтакте на интервале от с до й , когда происходит непосредственно процесс расплавления З 5 металла и образования сварного соединения. На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующая способ, на40 фиг.2 - график тока и пределы интегрирования.Устройство содержит датчик 1.напряжения между электродами, датчик 2 сварочйого тока, множительное уст ройство 3., ключ 4, узел 5 задания значения тока, при превышении которого осуществляется интегрирование, схему б сравнения и интегратор 7, На контактной машине 8 установлены датчики 1 и 2. Выход датчика 1 подключен к первому входу множительного устройства 3, выход датчика 2 - ко второму входу множительного устройства 3 и первому входу схемы б сравнения, второй вход которой соединен с выходом узла 5. Аналоговый вход ключа 4 подключен к выходу множительного устройства 3, управляющий вход ключа 4 - к выходу схемы б сравнения, а выход ключа 4 - ко входу интегра тора 7.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии ключ 4 закрыт, При сварке сигнал, пропорцио нальный напряжению на электродах с выхода датчика 1, просуммированный с напряжением наводки на измерительную цепь напряжения, и сигнал, пропорциональный сварочному току с выхода датчика 2, перемножаются в множительном устройстве 3 и далее их произведение подается на Вход ключа 4. Ключ 4 закрыт, пока. значение сигнала,пропорционального сварочному сигналу свыхода узла 5. Схема б сравнения выдает управляющий сигнал, который открывает ключ 4 и на вход интегратора7 подается сигнал, пропорциональныйпроизведению тока сварки на сумму напряжений между электродами О д и напряжения наводки на измеритейьнуюцепь ОМ. По окончании сварочного тока на выходе интегратора 7 формируется сигнал, пропорциональный энергии,выделенной в сварочном контакте завремя, когда сварочный токпревышал заданное пороговоезначение. Изобретение позволяет с большейточностью измерять энергию, которая определяет размер сварного соединения. Кроме того, не требуется включение компенсационной катушки или других устройств в цепь измерения напряжения между электродами для устранения наводимой в ней ЭДС помехи от сварочного тока. Это повышает в конечном счете точность контроля и уп" равления по величине энергии, выделя.емой в сварочном контакте.,Использование изобретения при изготовлении сварных конструкций в самолетостроении, автомобилестроении и др. отраслях машиностроительной промышленности позволит повысить точность и надежность систем контроля и управления и тем самым снизить норьы применяемых в настоящее время дорогостоящих методов контроля, напримеррентгенопросвечиваниеСпособ контроля и управления процессом контактной сварки, при котором замеряют величину сварочного тока .и напряжения между электродами, интегрируют произведение этих величин,характеризующее энергию, выделяемую в сварочном контакте, и сравнивают с заданными значениями параметра, определяемыми опытным путем, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности контроля и управления., интегрирование начинают в момент времени, при котором сварочныйток достигает укаэанного значения, аоканчивают, когда сварочный токуменьшается до того же значения, при967729 этом величина заданного значения лежит в диапазоне от 0,1 до 0;5 максимального значения сварочного тока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ В 2315184кл, В 23 К 11/24, 1974 (прототип).Составитель Е.Гузиковактор Н.Пушненкова Техред, А.Бабинец Корректор И.Ватрушкина Тираж 1153 осударственного комит лам изобретений и отк Москва, Ж, Раушска но а д.4 я, 4 илиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Про 7980/23 ВНИИП по 11303