Устройство для управления процессом дуговой точечной сварки

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для управления процессом электродуговой точечной сварки Цель - повышение качества сварного соединения за счет обеспечения плавного изменения параметров сварки и расширение технологических возможностей Для этого в устройство, содержащее блок цикла, блок изменения параметров сварки, датчик тока дуги, источник питания дуги и привод подачи проволоки, введены блок управления и генератор задающих импульсов, а блок цикла выполнен на счетиике и дешифраторе Изобретение позволяет повысить качество сварных соединений за счет увеличения дискретности изменения параметров сварки 1 з п ф-лы 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/007, 9/095

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОЫРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770358/27 (22) 19.12.89 (46) 15,12,91. Бюл. № 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-технологический институт вагоностроения (72) А.Н. Литвинов и В.И. Черепахин (53) 621,791,75 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 572345, кл, В 23 К 9/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1222454, кл, В 23 К 9/10, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДУГОВОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано

„„5U „„ 1697996 А1

2 для управления процессом электродуговой точечной сварки. Цель — повышение качества сварного соединения за счет обеспечения плавного изменения параметров сварки и расширение технологических возможностей. Для этого в устройство, содержащее блок цикла, блок изменения параметров сварки, датчик тока дуги, источник питания дуги и привод подачи проволоки, введены блок управления и генератор задающих импульсов, а блок цикла выполнен на счетчике и дешифраторе. Изобретение позволяет повысить качество сварных соединений за счет увеличения дискретности изменения параметров сварки, 1 з. и. ф-лы, 3 ил.

1697996

40

55

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для управления процессом электродуговой точечной сварки.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет обеспечения плавного изменения параметров сварки и расширения технологических возможностей.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы изменения параметров сварки.

Устройство состоит из генератора задающих импульсов 1, блока цикла 2, блока управления З,блока изменения параметров сварки 4, датчика тока дуги 5, источника питания дуги 6 и привода подачи проволоки

7. Блок цикла 2 соединен с генератором задающих импульсов 1 и содержит последовательно соединенные между собой счетчики 8 и дешифратор 9, Блок управления 3 состоит из триггера 10 и логических элементов 11 13, Вход D триггера 10подключен к выходу логического элемента 12, а вход С вЂ” к выходу логического элемента 13, Прямой выход триггера 10 подключен йа второй вход логического элемента 13, а инверсный выход триггера 10 через датчик тока дуги 5 — ко второму входу логического, элемента 12 и блоку изменения параметров сварки 4, Вход логического элемента 11 соединен с нулевым выходом А дешифратора 9 блока цикла 2, а выход логического элемента 11— с первым входом логического элемента 12 и первым входом логического элемента 13, Выход логического элемента 12 подключен к входу разрешения счетчика 8 и входу 0 триггера 10.

Блок изменения параметров сварки 4 содержит диоды 14 — 16...n, резисторы 17—

20 „,2п (количество резисторов 2п соответствует количеству выходов дешифратора

An), оптопары 21, 22 и транзисторы 23 и 24.

Диод 14 подключен к инверсному выходу триггера 10, а диоды 15, 16 ... n-1, и (количе. ство диодов соответствует количеству выходов дешифратора An) — к выходам дешифратора 9. Резисторы 17, 19 ... 2n-3, 2п-1 соединены с диодами 14, 15 ... и соответственно и светодиодом оптопары 22, Фотодиоды оптопар 21 и 22 включены в базовые цепи транзисторов 23 и 24. Эмиттеры и коллекторы транзисторов 23 и 24 подключены к цепям управления источника питания дуги 6 и привода подачи проволоки 7.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания устройства в исходном состоянии уровень "ф с нулевого

30 выхода Ао дешифратора 9 подается на вход логического элемента 11. Уровень "1" с выхода последнего подается на первый вход логического элемента 12. На втором входе логического элемента 12 также присутствует "1". Следовательно, на выходе логического элемента 12 — "1", что не дает разрешения работы счетчику 8, С инверсного выхода триггера 10 ф подается через диод 14 на резисторы 17 и

18, что приводит к включению оптопар 21 и

22 и открытию транзисторов 23 и 24, Это обеспечивает включение цепей управления источника питания дуги 6 и привода подачи проволоки 7, выходные параметры которых (напряжение дуги и скорость подачи проволоки) регулируются резисторами 17 и 18.

B момент зажигания дуги ф с инверсного выхода триггера 10 коммутируется датчиком тока дуги 5 на второй вход логического элемента 12, с выхода которого

"И" подается на вход разрешения счета счетчика 8, что обеспечивает работу дешифратора 9.

"1", появившаяся на нулевом Ао выходе дешифратора 9, подается на вход логического элемента 11, à "5" на его выходе — на первый вход логического элемента 13. ")" с выхода логического элемента 12 обеспечивает работу счетчика 8 до конца цикла работы дешифратора 9. "g" на выходе логического элемента 12 осуществляет переключение триггера 10 в обратное состояние и на инверсном выходе триггера.10 появляется "1", что исключает повторное включение цикла. "И" с выхода логического элемента 13 поступает на вход с триггера 10 и не допускает возвращения его в исходное состояние при подаче на вход D ""1".

С началом работы дешифратора 9 осуществляется дрейф "g" по его выходам с частотой, определяемой частотой генератора 1, что приводит к работе одтопар 21 и 22 в режиме, определяемом величиной резисторов 19, 20 ... 2п, что в свою очередь определяет токи управления в транзисторах 23, 24 и, следовательно, напряжение дуги и скорость подачи проволоки.

По окончании работы дешифратора 9 на его нулевом выходе устанавливается " ", который подается на вход логического элемента 11. Ка выходе последнего появляется

"1", обуславливающая появление "1" на выходе логического элемента 12. Разрешение счета счетчика 8 снимается. Цикл закончен

Временная диаграмма (фиг, 2) показывает зависимость изменения выходных параметров — напряжения дуги Од и скорости подачи проволоки lпр от токов управления

1«», как функции Цд (I1«»), \/„„() «») 169799 б

Временная диаграмма (фиг. 3) показывает аналогичную зависимость изменения параметров при двухцикловом процессе с паузой (отпуском) между режимами.

Плавное изменение характеристики па- 5 раметров осуществляется предварительной установкой переменных резисторов 19, 20 ... 2n. Количество используемых выходов дешифратора и время цикла определяет плавность изменения параметров сварки и 10 позволяет говорить о времени работы каждого выхода дешифратора (присутствие сигнала "ф") как о дискретности изменения управляющего параметра схемы. Следовательно, отношение времени цикла к количе-: 15 ству используемых выходов дешифратора можно представить как дискретность изменения управляющего параметра схемы

tl =- " > тц

20 где ti — время работы каждого выхода; тц — время сварки;

n — количество используемых выходов.

Исполнительные элементы сварочного оборудования, непосредственно управляю- 25 щие сварочным процессом, обладают некоторой инерционностью, поэтому дискретность изменения управляющего параметра целесообразно выбирать в пределах ti = 0,05 — 0,1 с.

Устройство позволяет повысить качест- 30 во сварных соединений, так как обеспечивается дискретность изменения параметров сварки, характеризующаяся как плавное изменение. Вследствие того, что устройство включено в цепи управления параметрами 35 сварки и воздействует не на сварочный ток, а на параметры, им управляющие, гарантируется высокая стабильность и точность управления и регулирования ими, а также применение устройства для всех видов 40 сварки плавлением.

Изменяя частоту генератора, можно получить любое необходимое время цикла, 45 т, е. обеспечить работу устройства в любом диапазоне толщин металла.

Формула изобретения

1. Устройство для управления процессом дуговой точечной сварки, содержащее блок цикла, выходы которого соединены с соответствующими входами блока изменения параметров сварки, датчик тока дуги, источник питания дуги и привод подачи проволоки, отличающееся тем,что,с целью повышения качества сварного соединения за счет обеспечения плавного изме,нения параметров сварки и расширения технологических возможностей, в него введены блок управления и генератор задающих импульсов, а блок цикла выполнен на последовательно соединенных счетчике и дешифраторе,п выходов последнего соединены с выводами блока цикла, первый вход счетчика соединен с выходом генератора задающих импульсов, второй вход счетчика соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с (и+1)-м входом блока изменения параметров сварки и через датчик тока дуги — с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с (и+1)-м выходом блока цикла, первый выход блока изменения параметров сварки соединен с входом источника питания дуги, а второй выход блока изменения параметров сварки соединен с входом привода подачи проволоки.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок изменения параметров сварки выполнен на (и+1) цепочках, содержащих диод, к аноду которого подключены два резистора, вторые концы первых резисторов объединены и через первый оптрон и первый транзистор соединены с первым выходом блока, вторые концы вторых резисторов объединены и через второй оптрон и второй транзистор соединены с вторым выходом блока, входы блока соединены с (и+1) катодами диодов цепочек.

1б97996

Составитель Г,Чайковский

Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор Н,Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4353 Тираж Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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