Устройство управления процессом диффузионной сварки

,И. Чернецов,Романенков ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 56) Авторское свидетельство СССР1156875, кл. В 21 К 9/00, 1984.Казаков Н.Ф. Диффузионная сваратериалов. М.: Машиностроение,976, с. 119-121.54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕСОМ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ(57) Изобретение относится к сварочному оборудованию и используется в установках диффузионной сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварки путем контроля величины деформации при разогреве, сварке и охлаждении деталей. Установка для диффузионной сварки снабжена прижимным устройством, датчиком перемещения (ДП). Сигнал ДП после преобразования сравнивается поочередно с тремя значениями сигналов эадатчика напряжения. По полученным результатам определяют режимы нагрева деталей, сварки и окончания цикла работы источника питания установки. Ф е 5 нлИзобретение относится к сварочному оборудованию и предназначено дляиспользования в установках для сварки и пайки в тлеющем разряде,Целью изобретения является обеспечение качественной сварки изделий,которая обеспечивается путем контроля величины деформации при разогреве, сварке и охлаждении деталей изаданным значением величины токаразогрева и сварки.На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие процессы при работе; нафиг. 3 - принципиальная схема устройства; на фиг. 4 - схема построения датчика перемещения; на фиг, 5выходная характеристика датчика перемещения,Устройство управления процессомдиффузионной сварки состоит из источника 1 питания; выход которогосоединен с анодом в рабочей камере2, прижимного устройства 3, котороесоздает давление Р на свариваемыесс.детали 4, при этом прижимное устройство 3 соединено с датчиком 5 перемещений, выход которого соединен сизмерительным усилителем 6, а выходпоследнего соединен с первыми гхадами блоков 7-9 сравнения, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 10 напряжения, при этомвыходы блоков 7-9 сравнения соединейы соответственно с первым, вторым и третьим входами блока. реле 11.,которое задает режимы разогрева,сварки и охлаждения,Датчик 5 перемещений 1,фиг. 4)состоит иэ электромагнита 12, который механически соединен с планкой13, которая перекрывает световойпоток, падающий на фотасопротивление 14, Датчик 11 еремещений крепится на рабочей камере 2,Таким образом, если электромагнит 12 выключен, то прижимное устройство 3 может перемешаться вверхи вниз, при этом сопротивление элемента 14 Р ,=сопз 1. При включении магнита 12 и перемещении прижимного устройства вверх или вниз на + л 2 Р., меняется па линейному закону (фиг, 5), Следует также отметить, что в качестве датчика 5 перемещений удобно использовать промышленные датчики индуктивного или емкостного типа. Датчик 5 перемещений 110 дключсц к входу измерь г е 11 ьнаго усилителя 6 фи, 3) .Таким образом, напряжемте на выходеизмерительного усилителя П пряма 5 пропорциональна перемешенцю о 1.прижимного устройства 3.Первый блок 7 сравнения г.фиг. 3)построен таким образом, чта при выполнении условия П бП , на выходеэтого блока появляется сигнал логической "1", который вк 1 лочает релеР в блоке реле 11, а контакты релетР выдают команду на вкл 1 очение гид -росистемы. Таким образом, при включении реле Р к сварцваемым изде:и -ям прикладывается давление РБ тарой блок 11 стр ав 11 е 11 ия т т 1 т 11 г, 3)построен та 1(им образам, ч со при выполненцц условия П =,П , па выходе"-тога блт ка появляетт я си 11 т,"-11 тьоги -ческай "1", который поступает на ре.тте времени РБ и Р, блат(а ретте 11.Реле Р вкл 1 очает реле Р в иста 1 нцт(епитания ц тем самым осуществляется 25переход ат режима рабат рева к режи -му сварки. Реле восс 111 РБ 11 клтог 1 ается через время , Я 11., 2), котороевыключает истач 11 к 1 питания. Такимобразом время включения реле времени РБ задает время сгар 1(11 изделий.Третий блок 9 сравнения 1,фиг. 3)построен таким образом, что при выполнении условия Е,;т,о, на выходеэтого блока 11 аявляется синал лаги ческай , Который вкгпочает реле Рв блоке реле 1. 1 еле Г формирует1(аманду "1(онец ц":1 кла и, таким образом обеспечивает озвращение установки в перьаначачьнае сосгояние.Б блоке реле 11 ре:те РГ и РВКЛЮЧаЮтСя ЕСЛИ ВКЛЮстена РЕЛЕ Р и Ц г г,О., а РЕЛЕ Р ВКЛЮЧатЕ 1 ся, если вк:ют 1 ена Осле Р и ПбЬо.ъ Бастггротйка измерительного усилителя 6 производится следуюшцм образом. При включении электромагнита 12сопротивлением Р,б измерительного усилителя 6 (Фиг, 3) устанавливают ПбО, Б, устанавливают в положение11О, , если затем прижимное устройство 3 перемещают вверх на 0,1 мм,при этом солро.ивлением Е утанавливают нужное П, Бсли Б находитсяв положении "0,5", та прц г 1 г=-0,5 ммЦг должна быть равно тому же значебнию. Так калибруется весь диапазон деформаций.3 12813Задатчик 10 напряжения (фиг, 3)построен таким образом, что напряжение П 1 О 1 задается переменным сопротивлением К 9, которое измеряетсямикроамперметром РЧ. НапряжениеБ, задается переменным сопротивлением К , при этом микроамперметр19Р Ч 2 показывает Ь =П,- Б,д , Напряжение 11 задается переменнымсопротивленйем К, , при этом микро- Юамперметр Р Ч 3 показывает величинунапряжения 01 1 - А-П -111 о.а 1 о.10 3Сопротивлени Кб19должны быть равны, Схема задатчика1 О напряжения построена таким образом, что если изменять показаниеодного из микроамперметров, то показания двух других остаются неизменными, такой режим достигается благодаря двум источникам тока, построенным 20на транзисторах Ч и и ЧУстройство работает следующим образом.В режиме разогрева источник 1 питания автоматически увеличивает ток 25тлеющего разряда до 1 (фиг.2),при этом температура свариваемых иэделий 4 начинает возрастать от Т, доТ и, как следствие, с увеличениемра.темйературы увеличивается линейное 30расширение ь 1, свариваемых деталей4, прижимное устройство 3 начинаетперемещаться вверх, а напряжение Пначинает уменьшаться.Напряжение П, устанавливаетсятакой величины, что при выполненииусловия 1 б 6 П 1, температура свариваемых изделий достигает Тр Т,в ==0,5-0,7 Т, срабатывает реле Ри к свариваемым деталям,4.прикладывается давление Р, (например,Свариваемые детали 4 разогреваются током тлеющего разряда 1 до 45тех пор, пока не произойдет пластическая деформация их на величинудкоторая задается напряжением П1 О. 2где д=П, -Ц,При пластической деформации прижимное устройство 3 начинает перемещаться вниз и, как только О,11,срабатывает блок 8 сравнения, которыйвключает .реле РВ и Р . В свою очеРедь, реле Р включает в источникепитания реле Р, которое устанавливает ток тлеюшего разряда равным1,9 . Ток 1,п задается такой величины, что температура свариваемых изде 60 4лий соответствует 0,5-0,75 Ти величина д не увеличивается.По истечении времени сварки пасв - -Сп срабатывает реле времени РВ, которое выключает источник 1 питания и свариваемые детали под давлением Р остывают.кПо мере остывания деталей прижимное устройство 3 начинает перемещаться вниз и как только выполняется условие цб , Ц 13 включаетсЯ реле Рз которое возвращает установку в первоначальное состояние. Обычно П 1 0,1-0,3 О, и такое, что, когда срабатывает реле Р , температура свариваемых изделий соответствует 200-4000 С.Как показывает практика, настройку устройства лучше производить по первой контрольной детали.Для этого необходимо в блоке 11 реле переключатель Р з "ручной автомат" перевести в положение "Ручной" и произвести сварку в ручном режиме, определив соответственно 1и 1 которые задаются сопротйвлениями К, и Кп в источнике 1 питания, а также минимальное значение напряжения 0, при этом напряжение П 1, задатчика 10 напряжения устанавливают равнымПВ дальнейшем оператор устанавливает переключатель в блоке 11 в положение "Автомат" и обеспечивает автоматическое управление процессом в режиме разогрева, сварки и охлаждения, что повьппает качество сварных изделий, так как температура свариваемых иэделий задается в соответствии с приложенным давлением и контролируется величина пластической деформации.Формула изобретенияУстройство управления процессом диффузионной сварки, содержащее рабочую камеру с установленными в ней прижимным .устройством и анодом, подключенным к выходу источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества свариваемых изделий путем обеспечения контроля величины их деформации в процессе разогрева, сварки и охлаждения, в него введены датчик перемещений, измерительный усилитель, задатчик напряжения, три блока срав. нения и блок реле, при этом датчикперемещений через измерительный усилитель соединен с первыми входамитрех блоков сравнения, каждый извторых входов которых подключен к соответствующему выходу задатчиканапряжения, а выходы блоков сравнения соединены с соответствующимивходами блока реле.1281360 оставитель В. Ткаченкехред Н. Глущенко ктор МЛожо едактор В. Ивано аказ 7193 И о к оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 972 ИПИ Государственног о делам изобретени , Москва, Ж, Ра Подписитета СССРткрытийя наб., д. 4/5