Устройство для управления процессом контактной сварки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, содержащее датчик давления, измерительный усилитель, электронный ключ, первый и второй источники опорного сигнала, первую и вторую схемы уравнения, интегросумматор, выход которого подключен к одному из входов второй cxebfti сравнения, соединенной через блок, управления с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления и производительности сварки, оно дополнительно снабжено источником опорного сигнала и сумматором , причем входы сумматора связаны с выходом усилителя и дополнительно введенным источником опорного сигнала, а выход сумматора с входом интегросумматора и первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым источником опорного сигнала, а выход - с электронным ключом, подключенным параллельно емкости интегросумматора, выход которого связан с одним из входов второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму источнику опорного сигнала.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (1% (111

3(Я) В 23 К 11 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПМЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А6ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3469064/25-27 (22) 13.07.82 (46) 15.04 .84. Бюл. М 14 (72) В.И.Строев, А.Н.Куликов,.

Н.И.Иванов, Г.И.Романов и В.В.Ефименко (71) Курский политехнический институт и Богородицкий завод "Ресурс" (53) 621.791.763.037(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 616086, кл. В 23 К 11/24, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ((3239738/25-27, кл. В 23 К 11/24, 1981 (прототип)е (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, содержащее датчик давления, измерительный усилитель, электронный ключ, первый и второй источники опорного сигнала, первую и вторую схемы сравнения, интегросумматор, выход которого подключен к одному из входов второй схемы. сравнения, соединенной через блок управления с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления и производительности сварки, оно дополнительно снабжено источником опорного сигнала и сумматором, причем входы сумматора связа« ны с выходом усилителя и дополни- тельно введенным источником опорного сигнала, а выход сумматора— с входом интегросумматора и первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым источником опорного сигнала, а выход — с электронным ключом, подключенным параллельно Я емкости интегросумматора, выход ко- . торого связан с одним из входов второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму источнику опорного сигнала.

1085722

Изобретение относится к электросварочной технике, в частности к контактной сварке, предназначено для контроля и управления процессом контактной сварки и может быть преиму- 5 щественно использовано при сварке малогабаритных деталей с открытой зоной соединения в иэделиях приборостроительной и электронной промьпкпенности, 10

Известно устройство для контроля качества соединения в процесСе сварки по изменению давления, которое содержит силоизмерительный датчик, измерительный усилитель с управляемым 15 коэффициентом передачи, схему сравне ния, источник опорного напряжения, электронный ключ, интегрирующий усилитель, блок управления и блок индикации |1j .

Однако данное устройство не улучшает качество сварки, а лишь констатирует результат процесса и производит отбраковку сварных соединений. Это ограничивает технологические воз- 25 можности способа сварки из-за повышенной вероятности выплесков и нарушений устойчивости протекания процесса при сварке с расплавлением когда давление в контакте падает 30 практически до нуля.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее датчик давления, измерительный усилитель, электронный ключ, первый и второй источники опорного сигнала, первую и вторую схемы сравнения, интегросумматор, выход которого подключен к одному из входов второй схемы сравиения, соединенной через блок - 40 .управления с исполнительным органом (21 . !

Недостаток известного устройстванизкая точность управления процессом сварки иэ-за того, что иитегри- 45 рующий усилитель, управляющий коэффициентом передачи измерительного- усилителя, имеет собственный дрейф, который в значительной мере влияет на коэффициент усиления усилителя. sp

Это требует периодического контроля и корректировки его. Кроме того, устройство характеризуется низкой производительностью из-за того, что процесс управления фактическн разби- 15 вается на два последовательньщ этапа. На первом этапе, предшествующему циклу измерения скорости снижения давления, корректируется коэффициент усиления измерительного усилителя для получения на его выходе нормированного по амплитуде сигнала и только после этого на втором этапе осуществляется управление процессом сварки.

Делью изобретения является повышение точности управления и производительности сварки..

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчик давления, измерительный усилитель, электронный ключ, первый и второй источники опорного сигнала, первую и вторую схемы сравнения„ интегросумматар, выход которого подключен к одному из входов второй схемы сравнения, соединенной через блок управления с исполнительным органам, дополнительно снабжено источником опор ного сигнала и сумматором, причем входы сумматора связаны с выходом усилителя и дополнительно введенным источником опорного сигнала, а выход сумматора — с входом интеграсумматора и первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым источником опорного сигнала, а выход — с электронным ключом, подключенным параллельно емкости интегросумматора, выход которого связан с одним из входов второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму источнику опорного сигнала.

На чертеже изображена функциональная схема устройства управления процессом контактной сварки.

Устройство состоит из последовательно соединенных датчика 1 давления, измерительного усилителя 2 и сумматора 3, второй вход которого связан с источником опорного сигнала 4, а выход — с входом интегросумматора 5 и одним из входов схемы сравнения Ь, второй вход которой соединен с источником опорного сигнала 7, а выход подключен к управляющему входу электронного ключа 8, включенного параллельно емкости интегросумматора 5, выход которого связан с входом схемы сравнения 9, которая своим вторым входом подсоединена к источнику опорного напряжейия 10, а выходом через блок уп— равления 11 — к исполнительному органу 12.

Устройство работает следующим образом.

1085722

Составитель В.Катин

Техред Т.Маточка . Корректор A.Ôåðåíö

Редактор М.Бандура

Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2130/10

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Прое1гт«;1н, 4

В начале процесса сварки после приложения усилия сжатия на выходе датчика 1 появляется напряжение, пропорциональное этому усилию. Напряжение усиливается измерительным усилителем 2 и подается на вход сумматора 3.

На второй вход сумматора 3 от источника опорного сигнала 4 поступает напряжение с полярностью, противоположной полярности напряжения на выходе 10 усилителя 2. Эти два напряжения вычитаются и на выходе сумматора 3 уста навливается разностное напряжение, близкое к нулю. При этом срабатывает схема сравнения б и открывает ключ 8. 15

Ключ 8 закорачивает емкость иитегросумматора 5, в результате чего на выходе интегросумматора 5 устанавливается напряжение равное нулю.

По мере нагрева деталей под дейст- 20 вием сварочного тока предел текучести свариваемого материала уменьшается и действительное давление в контакте начинает снижаться. В соответствии с этим уменьшается напряжение на выход де усилителя 2 и растет на выходе сумматора 3.При достижении выходным сигналом сумматора 3 уровня срабатывания схемы сравнения 6, определяемого величиной напряжения на выходе источника опорного сигнала 7, схема сравнения б срабатывает и закрывает ключ 8. Интегросумматор 5 начинает интегрировать сигнал с выхода сумматора 3. Чем больше скорость изменения сигнала на вхо- З5 де инетгросумматора 5, тем быстрее нарастает напряжение на его выходе.

Таким образом, сигнал на выходе интегросумматора 5 пропорционален скорости изменения входного сигнала, т.е. скорости снижения давления. Как только. напряжение на выходе интегросумматора 5 достигнет уровня срабатывания схемы сравнения 9, определяемого величиной напряжения на выходе источника опорного напряжения 10, запускается блок управления 11, который включает исполнительный орган 12.

Если воздействие возмущающих факторов на процесс сварки приводит к повышению интенсивности нагрева, и как следствие, к увеличению скорос ти снижения давления в контакте свариваемых деталей, напряжение на выходе интегросумматора 5 нарастает быстрее, что приводит к более раннему включению исполнительного органа 12. При снижении интенсивности нагрева скорость спадй давления уменьшается, следовательно, уменьшается -и скорость. изменения напряжения на выходе интегросумматора 5, а это в свою очередь, приводит к более позднему включению исполнительного органа 12.

Предлагаемое устройство повышает точность. управления и одновременно производительность сварки, так как отпадает необходимость в регулировании коэффициента усиления измерительного усилителя, а это,в свою очередь, позволяет повысить частоту приложения давления к свариваемым деталям, т.е. увеличить количество свариваемых деталей в единицу времени без ухудшения качества сварки.