Способ автоматического регулирования процесса точечной сварки

Союз Советских Социалистических РеспубликОп ИСАЙКЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) М. Кл,е В 23 К 11/1 исоедицением заявкиосударственньй комитеСовете Министров СССРоо делам изсбретенийи открытий 23) Приорите 3) Оттубликовано 25,02.76 иетень7(4 та опубликования описания 04.08.77) Заявитель 54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ времени и большинстве случае ашиностроению, ания для контак осится к Изобретение о частности к оспаце тной сварки систем вания процесса свар азываетс льше нео формации металла о и ходимого, что т свариваемых з зоны сварки начительнозпишней риводит детапе ой автоматического регупи и.обь выдавливанию5 цию прочност пения. и ухудшеого соеди. рования процесса на регулировании устической прововсего сварочного вестные спо ых характеристик н ки. основанные тоссечнои иы сварки беспечиваю ечеии сти э высокое качество соедидостаточно чистых метзл. тучаях, когда достигается процессз,нений пиилов, т. е. ь при сварке опько в тех с равенство акустич оводящих ипоирдей в случае, в начальный пер овоцяптая илоиьздь ирибпизиепьцое эпекгрических и Однако в общем контзкте. од сварки контакта ь общей кта, При и акустиэлектрическисоставл яе г пиш ь неэизчи тел ытую час водящей шипцади конт акустически ц 1 эом сварочныйческой проводя ется стреэыериы итиицзпей, что и тока и, как спет т ок, оп редел не мый общ тей площадью контакта м гпя малых лект 1 югт 1 тиводи к иревьииению окзэыва. оводящих сци гиостн сгвие, в горацию микронеремычек выплесков металла. Кроме того, в бе время поддерживания процесса ти в оие сварки задаегся реле образованием :вес Ом снос . рмостзбипт тс еличины сварочноо тока по Предлагаемое изобретение позволяет повыситькачество сварного соединения за счет того, чтоодновременно с контролем акустической ирово 10 димости непрерывно контролируют плотностьсварочного тока и при плотности тока меньшеймаксимально допустимой сварочный ток изме.няют пропорционально положительной степениакустической проводимости зоны сварки, а при15 достижении максимально допустимого значенияплотности тока сварочный ток изменяют пропорционально квадрату напряжения на сварочныхэлектродах,1 та чертеже изображена бюк.схема усг 1 тойсгва,20 с помощью которого можег быть реализован прея. лзгаемый способ регулирования.Устройство состоит из верхнего электроданижнего электродз 2, генераторз 3 ультразвуков колебаний, пьезоэлектрического иэпусзтеття 5 датчика-приемника 5 ультразвуковых колебани503673зрСолока 6 вычисления к А, ключа 7 кА,линейногопропуска геля 8, обеспечивающего линейное пронукацис напряжений, поступающих с ключейа ькАт и фпт ьо. та 5или шунтирование их в случае срабатывания пороьтного устройства, токорегулирующего устройсгва 9, регулирующего величину тока в первич.цой обл 1 отке сварочного трансформатора в ."звисимосги от поступающего на его вход напряжения, Оусилителя 10 Оэл, измеряю.цего и усиливающегоцацрцжецця ца электродах, бпока вычисления 1141 г- ",лоп Р5который вырабатывает на выходе аналог величиныб.ика вычисления, ключа 124 ь элП доп Рдагтика 3 перемещений, измеряющего по напряжению Г суммарную толщину свариваемых деталей,исзочи;ка 14 опорного напряжения го, задающеговеличину напряжения, илппирующего исходнуюсуммарную зо дцицу сварив аемых деталей, комцаратора 15 перемещений, сравнивающего напряжения Ги Го, поступающие соответственно с датчиканеремешеций и датчика опорного напряжения, ивыдающего сигнал на срабатывание пороговогоустройства 6, открывающего или закрывающеголинейный цроцускатель, компаратора 17, открынающь го цдц закрывающего ключ 7 к Ах и ключ 1224" эл. гтлоп Рив го ишка8 опорного напряжения - заддтчика руделыкго сопротивления свариваемых материалов35исготцгика 19 опорного напряжения - задатчикадц допусгилгой плотности тока, сварочноготрансформатора 20,11 редлагаемый способ автоматического управ;тен 1 я снаро гцым процессом обеспечивает регули 40ронацце окаЛ протекающего через сваринаемые де ади пропорционально положительной степени акустической проводимости зоц сварки,получаемой ца выходе датчика-приемника 5 ультразвуковых колебаний в виде напряжений А.45Закон регулирования может быть записанфоРмУлой Лен = к Ах цРи -. доц, РегУлиРование(40 злснаро ццц о гока осуществляют по закону Зсв = г,акоп Рдод. в момент достижения плотности тока за.данного максимально допустимо о значения опредечяк цо формулеЗсв 4 Гоптн гсв)т 55пс сшолтате ттектр",ескттт контактов"ьь.т 1 р - удельное электросопротивлецие металла.вари наемы х де ттшей; 60 Озл - напряжение на сварочных электродах.Выключение сварочного тока происходит при достижении заданной величины Ь С деформации свариваемых деталей.В исходном состоянии сварочные электроды 1 и 2, служащие для сжатия с определенным усилием свариваемых деталей и для подвода к ним ультразвуковых колебаний и сварочного тока, разомкнутььУльтразвуковые колебания, непрерывно возбуждаемые генератором 3 в пьезоэлектрическом излучателе 4, не проходят к датчику-приемнику 5 ультразвуковых колебаний. В результате акустическая проводимость зоны сварки равна О, что зответствует отсутствию напряжения А на обкладках датчика-приемника ультразвуковых колебаний, ца выходе блока 6 вычисления к Ах, выходе клю.ча.7 Ах и на выходе линейного пропускателя 8 и закрытому состоянию токорегулирующего уст.ройства 9, Напряжение на электродах 1 и 2 в ис.ходном состоянии отсутствует, а следовательно, его нет и на выходе усилителя 10 Оэл, выходе блока 112ныитсттения1 т оп э г4и выходе ключа0 элдоп /Напряжение т на выходе датчика 13 перемещений превышает напряжение Го источника 4 опорного напряжения, что обусловливает такое напряжение на выходе компаратора 15 перемещений, при котором пороговое устройство 16 под.держивает линейный пропускатель 8 в открытом состоянии. Компаратор 17 в исходном состоянии2открьвает кти 7 к А и аакрьыает клин 1 аа тйл о эВ ппроцессе сварки на обкладках датчика-при.емцика 5 ультразвуковых колебаний появляется напряжение А, пропорциональное акустической проводимости зонги сварки, которое подается н блок 6 вычисления к Ах.О дновременно на сварочных электродах появляется напряжение, которое усиливается усиди.телем 10 О эл и вместе с задаваемыми цапряжециями источников 18 и 19 опорного напряжения служит исходными данными для вычисленияг4 ьэлф доп Р240 В компараторе 7 напряжения к А и --- " драп Р сравниваются. Г 1 ри этом, если к А с - . -- " -х1 доп Ргто компаратор 17 открынает ключ 7 и эдкрынсзе ключ 12, что способствует прохождению сигнала к Ах через линейный цропускатель 8 ца гокорегу.пирующее устройство 9. Сварочный ток н этола случае регулируется пропорционально цодожи Ужг, типз. г 3-77 г., т. 2500.тельног 1 с 11.1 рсни акустической проводимости зоны сварки и закон управления определяется формулой",Зсв = к АхЕсли же я д 1;7хзл 5доп Р го компаратор 17 открывает ключ 12 и закрываеткгноч 7, что соответствует прохождению сигнала7 411 эл 1 О ееум О 1 дрПчерез линейный пропускатель 8 для управления гокорегулирующим устройством 9. Тогда свароч. ный гок будет регулироваться так, чтобы плотность тока в контакте не превысила своего заданного максимально допустимого значения 1 доп а закон управления в этом случае записывается формулой: 1 св.4117ре20 Такой процесс поочередного открывания ключей 12 и 7, в зависимости от постоянно меняющихся в процессе сварки контактных условий, дает возмож.ноль управления сварочным током по формуле Эсв. = к А, обеспечивающей регулирование его в зависимости от изменяющихся свойств металла вколтгекее ели ло формуле 3 еил - ,ее4 Удоп уодакя 1 1 ей возможность реагировать на внезапное увеличение омического сопротивления в зоне контакта свари ваемых деталей, которые могут нривесги к образованию вьшле сков жидкого меьзлла и пру им дефектам. Процесс сварки заканчивается по достижении заданной величины деформации свариваемых деталей, которая измеряется датчиком 13 перемеше. ний, Компаратор 15 перемещений сравнивает наиря жения Я и Ро, поступающие с датчика 13 перемещений и источника 14 опорного напряжения, и выдает на вход порогового устройства 16 сшнал, пропорциональный разности напряжений РоР приУ определенной величине дьг которой срабатывает пороговое устройство 16 и запирает линейный нро. пускатель 8, прекращая таким образом поступление управляющих сигналов на токорегулирующее устройство 9.Пропускание тока через свариваемые деали прекращается и вся система приходит в исходное состояние,Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования про. цесса точечной сварки, при котором сварочный ток изменяют в зависимости от акустической проводимости зоны сварки и отключают его при дости. жении заданной величины одного иэ кон гроли руемых параметров, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки, непрерывно контролируют плотность сварочного тока и при плотности меньше максимально допустимой ток изменяют пропорционально положительной прови. димости зоны сварки, а при достижении максималь. но допустимого значения плотности сварочный ток изменяют пропорционально квадрату напряжения на сварочных электродах,503673 Составитель 1 Гуэиков Техред А. Демьянова 1 сдактор 11. Козлов Корректор П. Макаревич Заказ 865/54 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 117 В Подписное Ц 11 ИИПИ Государсгвенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская набд. 4/5