Способ контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлением

ОГ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик946849(53) УДК 621.791. .762 (088.8) Опубликовано 30.07.82. Бюллетень 28Дата опубликования описания С;.)8.82 по делам нзевретеннй и еткрмтий(72) Автор изобретения О. С. Лабадзе Институт систем управления АН Грузинской ССР(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ ОПЛАВЛЕНИЕМИзобретение относится к стыковой контактной сварке методом непрерывного оплавления и может быть применено при сварке встык черных и цветных металлов.Известен способ контроля качества соединений при контактной стыковой сварке, в котором контроль производят по продолжительности коротких замыканий в конечной стадии оплавления и по величине отклонения осадки от заданного значения, причем в случае выхода одного из параметров из заданных пределов обеспечивают автоматическое включение цепи сигнализации 11. Недостатком способа является низкая надежность контроля и невозможность осуществления количественной оценки качества, что не позволяет корректировать режим от сварки к сварке.Известен способ регулирования процесса контактной сварки, в котором осуществляют поддержание качества сварки путем устранения выплесков тока в каждом полу- периоде при достижении заданного мгновенго значения падения напряжения на электродах 2). Однако управление по напряжению необеспечивает полной стабилизации процесса сварки.Известен также способ контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлением, при котором измеряют величину пауз в оплавлении, сравнивают величины длительности этих пауз с заранее установленным значением. При этом за величину паузы в оплавлении прт.нимают 10 время, в течение которого сварочный токменьше допустимого 13 .Недостатком данного способа являетсянизкая точность контроля качества и невозможность количественной оценки качества сварки, так как в случае превышения величины пауз заранее установленного значения принимают решение об отбраковке.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ контроля качества соединений при 20 контактной стыковой сварке оплавлением,при котором измеряют паузы между пульсациями сварочной мощности в оплавлении, путем сравнения определяют отклонение длительности этих пауз от заранее установ946849 3ленных значений, которые постоянно изменяют по заданной программе, сигналы отклонений суммируют по модулю и по этой сумме судят о качестве соединений (4) .Недостатком известного способа является низкая точность контроля качества сварки цз-за влияния распределения отклонений длительности паузы от заранее установленных значений на протяжении процесса оплавления.Цель изобретения - повышение точности контроля за счет повышения точности оценки контролируемого параметра.Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля качества соединений при контактной стыковой сварке оплавлецием, при котором измеряют длительность паузы пульсаций мощности сварочного тока при оплавлении, путем сравнения определяют сигналы отклонения длительности пауз от заданных значений, изменяемых по программе, а сигналы отклонения длительности пауз суммируют по модулю, измеренные значения длительностей пауз запоминают, каждое из цих сравнивают с суммарным по модулк сигналом отклонения, полученный сигцал рассогласования суммируют по модуло, а качество соединений определяют по формуле К, = (100 40 Б) (1 - -С) "/о,где Кг - коэффициент качества;6 - суммарное значение сигналов рассогласования по модулю;С - суммарные значения сигналовотклонения длительности пауз ПО МОДУЛЮ.На фиг. 1 представлены графики зависимости качества сварки Кр от С - . суммарного сигнала отклонения измеренных пауз от заранее установленных значений, изменяемых по заданной программе (С измеряется в относительных единицах); ца фиг. 2 блок-схема устройства, реализующего способ.Графики 1 - 3 (фиг. 1) соответствуют суммарным значениям сигналов рассогласования, взятых в относительных единицах и соответственно равных 0; 0,5 и .Величины отклонения действительных значений пауз от заранее установленных, а также величины рассогласования фиксированных значений измеренных сигналов и суммарного значения отклонения взятых по модулю суммируются для оценки качества сварки.Блок-схема устройства, реализующего способ (фиг. 2), содержит объект 1 управления, датчик 2 пульсаций с инверсным выходом, формирователь 3 длительности паузы, задатчик 4, элемент 5 сравнения, вычислительный управляющий комплекс 6, блок 7 памяти фиксированных значений пауз,5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4блок 8 арифметической суммы отклонений, элемент 9 арифметической разности, блок 10 арифметической суммы значений разности, блок 11 определения численного значения качества соединения, причем выход объекта 1 управления соединен с датчиком 2 пульсаций, с инверсным входом, выход которого соединен как с входом формирователя 3 длительности паузы, так и с управляющим входом задатчика 4, один выход формирователя соединен с одним входом элемента 5 сравнения, другой вход которого подсоединен к выходу задатчика, записывающий вход которого соединен с одним выходом вычислительного управляющего комплекса 6, другой. выход формирователя 3 длительности паузы подключен к блоку 7 памяти фиксированных значений пауз, выход элемента 5 сравнения подсоединен к блоку 8 арифметическои суммы отклонений, выходы блоков памяти фиксированных значений пауз и арифметической суммы отклонений соединены с одним и другим выходами элемента 9 арифметической разности, выход которого подключен к блоку 1 О арифметической суммы значений разности. Тот же выход блока 8 арифметической суммы отклонений и выход блока 10 арифметической суммы значений разности соединены с соответствующими входами блока1 определения численного значения качества соединения, выход которого подсоединен к входу вычислительного управляющего комплекса 6, другой выход которого подключен к объекту 1 управления.При осушествлении способа качество контролируется по максимально допустимому мгновенному значению мощности, по сумме отклонений между действительными значениями пауз в оплавлении от заранее установленных значений пауз на протяжении всего процесса оплавления и по сумме разниц фиксированных значений пауз с суммарным сигналом отклонений. Суммирование значений отклонения и разниц производят по модулю. За величину технологической паузы выбирается время между концом и началом пульсаций в соседних полупериодах. Заранее установленные значения пауз определяются на базе математической обработки экспериментов, причем все время6уменьшаются по заданной программе. Например, для стыкосварочных машин типа Л - 500 предельные заданные значения, пауз лежат в интервале 0,1 10 мс,В момент прекращения пульсаций на инверсном выходе датчика пульсаций появляется единичный сигнал, а в момент начала - нулевой. Этот сигнал управляет работой формирователя длительности пауз и задатчика 4. Иными словами, измерение действительного, истинного значения паузы заканчивается в момент появления пульсаций в следующем полупериоде, т, е. в тот момент, когда ца инверсном выходе датчика946849 5 20 25 Формула изобретения 5пульсаций появляется нулевой сигнал. Этот же сигнал разрешает запись в задатчик 4 нового значения установки заранее установленного значения пауз, поступающего с вычислительного управляющего комплекса 6. В элементе 5 сравнения осуществляется измерение отклонения действительного значения пауз от заранее установленного, Эти сигналы отклонений суммируются по модулю в блоке 8 арифметической суммы отклонений. Одновременно измеренные действительные значения пауз с формирователя длительности паузы поступают на вход блока памяти фиксированных значений пауз в оплавлении. После окончания технологического процесса в элементе 9 арифметической разности происходит сравнение фиксированных значений пауз с результатирующим сигналом суммы отклонений. Эти разности также суммируются по модулю в блоке 10 арифметической суммы значений разности. По суммарным значениям сигналов отклонения и сигналов разности определяется качество сварки в блоке 11 определения численного значения качества сварки. По численному значению качества вычислительный управляющий комплекс корректирует режим сварки, т. е. воздействует на управляемые параметры режима.Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с известными повысить точность контроля качества сварки и вести количественную оценку качества. Способ контроля качества соединенийпри контактной стыковой сварке оплавлением, при котором измеряют длительность паузы пульсаций мощности сварочного тока при оплавлении, путем сравнения определяют сигналы отклонения длительности пауз от заданных значений, изменяемых по программе, а сигналы отклонения длительности пауз суммируют по модулю, отличаю- иийся тем, что, с целью повышения точности контроля путем повышения точности оценки изменения контролируемого параметра, измеренные значения длительностей пао уз запоминают, каждое из них сравниваютс суммарным по модулю сигналом отклонения, полученный сигнал рассогласования суммируют по модулю, а качество соединений определяют по формуле Кр -- (100 - 40 б ) ( - С)%,где К - коэффициент качества;Ь - суммарное значение сигналоврассогласования по модулю;С - суммарные значения сигналовотклонения длительности паузпо модулю Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР202379, кл. В 23 К 11/04, 02.10.65.2. Авторское свидетельство СССР 3 Ц429915, кл. В 23 К 1 /1 О, 12.01 .713. Авторское свидетельство СССР457561, кл. В 23 К 11/04, 22.02.73.4. Авторское свидетельство СССР727374, кл. В 23 К 1/04, 25.05.77 (прототип).Редактор А. ФроловаЗаказ 542222 Составитель Г. ЧайковскийТехред А. Бойкас Корректор Е. РошкоТираж 1153 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4