Способ автоматического управления процессом электронагрева

(5) Щ Кд с присоединением заявки РЙ В 23 К 11/10 Гаауддратеанный каинтет СССР(28) Приоритет вв делан нзааретеннй н атхрытнй(71) Заявитель Московский институт злектрокной техники(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах для контактной сварки.Известен способ автоматического управления термическим циклом, при котором в паузах.5 между импульсами сварочного тока измеряют термо-ЭДС, сравнивают полученное значение с заданным и управляют величиной сварочного тока 1).Недостатком зтого способа является значительное снижекие точности управления при большой толщине свариваемой детали,Также известен способ автоматического унравлення процессом злектронагрева, основанный на измерении температуры наружной поверхности свариваемой детали, расмте рас.пределевщ температуры, сравнении иолучеиного результата с задакным и управлении свароч.ным током г).Однако данный способ не обеспечивает высокую точность стабилизации температуры нри контактной роликовой сварке, так как в процессе движения ролика вдоль линии сварки существенно изменяется температуропроводкость свариваемой детали в направлении отзоны сварки к наружной поверхности и становится кевозможкым точное определение величины сварочного тока.Цель изобретения - повышение стабилизации температуры путем более точного опреде-ления сварочного тока,Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют температуру наружнойповерхности детали перед сварочным роликом,рассчитывают распределение температуры вдольлинии сварки перед роликом, сравнивают изме.ренную и рассчитанную температуры, опреде.лают действительное распределение температуры н управляют величиной сварочного токано результату сравнения действительного изаданного значений ка конечном отрезке передсварочным роликом,На фиг 1 лредставлека схема устройства,реализующего способ; на фиг.2 - дискретноераспределение температуры в детали.Устройство состоит из первого акалого.цифрового преобразователя 1, пирометрического датчика 2 температуры, второго аналого"Е:.1 Е + 55 3цифрового преобразователя 3, блока 4 управления, вычислительного устройства 5, датчикаб температуры, регулятора 7 сварочного тока,Вход первого аналого-цифрового преобразователя соединен со сварочным роликом 8 и5свариваемой деталью 9,Устройство работает следующим образом.Посредством измерения термо-ЭДС определяют температуру зоны сварки вблизи сварочного ролика, Сигнал термо-ЭЛС, возникающиймежду сварочным роликом 8 и свариваемойдеталью 9, в промежутках между сварочнымиимпульсами преобразуют в цифровую формуаналого-цифровым преобразователем 1. В момент прохождения сварочных импульсов входаналого-цифрового преобразователя 1 запирается сигналом блока 4 управления. Определенные таким образом значения температур свариваемой детали вблизи сварочного ролика вциФровой форме вводят в вычислительноеустройство 5, В вычислительном устройстве 5рассчитывают распределение температуры подлине свариваемой детали 9. Расчет распределения температуры по длине зоны сваркиосуществляют посредством пересчета значенийтемператур элементов дискретного разбиенияот элемента, соответствующего началу сварочного соединения с координатой Х=О до элемента, соответствующего его концу с координатой Х=Хп,зоПроцесс расчета распределения температурыв вычислительном устройстве 5 повторяетсяциклически. При этом температуру элементас координатой, соответствующей расположениюв данный момент сварочного ролика, принимают равной измеренной методом термо-ЭДСтемпературе зоны сварки вблизи сварочногоролика 8.С помощью пирометрического датчика 2температуры измеряют температуру поверхности. свариваемой детали 9 перед сварочнымроликом 8, соответствующую в элементам.Второй аналого-цифровой преобразователь 3преобразуетв цифровую форму сигнал пирометрического датчика 2 температуры, Измеренное таким образом значение температурысвариваемой детали 9 вводят в вычислительное устройство 5, В вычислительном устройстве 5 сравнивают показания пирометрического датчика 2 температуры с рассчитаннымпо распределению средним значением температуры свариваемой детали 9, Результат сравненияопределяется соотношением Т звычисленные по распределению зца.чеция температуры элемецта, отстоя.щего ца г элементов от сварочного ролика 8;СЕ . коэффициент влияния температурыэлемента, цаходяцтегося в поле зрения пирометрического датчика 2 тем.иератур, ца величину его выходного сигнала.По результату сравнения корректируют распределение, Прц этом величину козффцццецта А 1+1 лля последующего цикла расчета распределения определяют по формуле где К - коэффициент, определяющий точ.кость корректировки коэффициентаА 1А 1 . значение коэффициента на предыдущем цикле.Корректировка коэффициента А позволя.ет снизить погрешность первоначального определения его величины, а также компенсировать влияние входягцего в него коэффициентатемиературопроводцости с величию которого непостоянна по длине сварного соединения.Сравнивают действительное распределениетемпературы с заданным по нескольким элементам вблизи координаты сварочного ролика8 и определяют величину сварочного тока дляданного цикла расчета по формулез Е ь 1 1+сгде Тряд заданных по г элементамтемператур;Т, Е - ряд определенных ио распреде 4.+леццю температур для г элемец.тов перед сварочным роликом 8;С - ряд коэффициентов, определяющих влияние результата сравнения каждой пары элементовТЕ -Т 1. Е,1 ца вели.%. -чину сварочного тока 1 ,Номер элемента К соответствует коордицате сварочного ролика 8. Ряд температур Тзадают выходным кодом эадатчика 6 темпе.ратуры, Величину сварочного тока 11 регу.лируют посредством регулятора 7 сварочноготока в соответствии с выходным кодом вычислительного устройства 5,Процесс измерения температуры, определения распределения температур, корректировкираспределения, сравнения и регулировки величины сварочного тока повторяется циклически.Период одного полного цикла указанных операций не должен превышать величиныИсточники информации,принятыс во внимание при экспертизе 205 854 б 43 е ле 1 ллна кромки сварного соединениятемпературы наружной поверхности сваривае.скорость движения сварочного ро-, мой детали, рассчете распределения температу.лика 8; ры, сравнении плученного результата с за.и . число дискретньх элементов раэ- данным и управлении сварочным током, о тбиения. л ч а ю щ и и с я тем, что, с цельюПрименение иообретеиия позволяет стаби- стабилизации температуры эа счет более точлизировать температуру в зоне сварки, сущест. кого определения сварочного тока, дополнивенно повысить равномерность прогрева сва- телъно измеряют температуру наружной по. риваемой детали по длине сварного соединения, верхностн детали перед сварочным роликом, что, в свою очередь, повышает качество свар О рассчитывают распределение температуры гюго соединения в начале и конце зоны вдоль линии сварки перед роликом, сравни- сварки. вают измеренную и рассчитанную температуИзобретение может быть использовано в рьц определяют действительное распределение технологических процессах контактной сварки температуры и управляют величиной сварочно длине зоны сварки 10-150 мм, при толщи 1 ного тока по результату сравнения дей.:в . не свариваемой детали 0,3-4 мм. Прн этом тельного и заданного значений на конечном число дискретных элементов разбиения может отрезке перед сварочным роликом.изменяться в пределах 8-30. Скорость движения сварочного ролика 3-10 мм/с.Формула изобретения Способ автоматического управления процессом электронагрева, основанный на измерении 1. Авторское Х 336120, кл. В 2. Авторское явке У 2 б 71024.Бандура Техре тор кзз б ПодписноеР осударственного комитета С лам изобретений н открытий осква, Ж, Раушскаи иаб,по де 13035, М