CS195085B1 - Method of non-destructive control of the resistance welding process particularly with the half-period timing and device for the same method - Google Patents

Description

SOCIALISTICKÁ I POPIS VYNÁLEZU

, κ AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 195085 (Π) (Bl)

(51) lni. Cl4B 23 K 11/00 /22/ Přihlášené 11 07 77/21/ /PV 4595-77/ (Id) Zverejnené 28 04 79

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY (45) Vydané 1 5 04 82

A OBJEVY (75)

Autor vvnálezu JANOTA MARTIN ing. CSc., KMEŤ ANDREJ ing. , RUBÍN JOZEF ing.,

BRATISLAVA, NEMEC DUŠAN ing., LIPTOVSKÝ MIKULÁŠ, VODÁK VLADISLAV ing.a EStOCIN TOMÁŠ, LIPTOVSKÝ HRÁDOK (54) Spósob nedeštruktívnej kontroly odporového zváracieho procesu,najma s polperiódovým časováním a zariadenie pre tento spósob 1

Vynález sa týká spoSobu nedeštruktívnejkontroly odporového zváracieho procesu, .najmíí s polperiódovým časováním a zariade-nia pre tento sposob.

Pri praktickom využití odporového zvárá-nia, najma pri použití krátkých zváracích•Časov niekolko polperiód sietovej frekven-cie, je tažko zaručit rovnoměrné vysokúkvalitu zvarových spojov za podmienok, keďvstupné faktory ovplyvňujúce zvárací procesv znaČnej miere kolíšu. V súčasnej praxi sa pri odpcrovom zvára-ní,, na j má s polperiódovým odpočítávánímzváracieho prúdu, napr. pri priváraní kon-taktov, kvalita spoja zistuje deštrukciouzvaru, za cenu zničenia zvareného dielca.Nevýhody takéhoto postupu sú zřejmé.

Je ovšem možné kvalitu spoja posudzovaťpodlá merania vstupných podmienok, ktoréurčujú priebeh zváracieho procesu a do znaČ-nej miery aj jeho výsledok. Jednou z najdo-ležitejších takých veličin je zvárací prúd.Sú známe rožne metody a zariadenia na mera-nie zváracieho prúdu, ale ich nevýhoda jev tom, že merajú efektívnu hodnotu najvúč-sej polperiódy z celého priebehu zváraciehoprúdu, alebo v tom, že mer.aju středné efek-tívnu hodnotu z celého priebehu podlá vzta-hu:

n s počet period /polperiód/ T a dížka periody /polperiódy/1 « prúd ako funkcia času t. 2

Pre krátké zváracie časy niekolkých/2, 3, 4. . . / polperiod takýto postup ne vy -hovie. V dosledku dynamickej změny odporuzvaru pri zanikaní přechodových odporov aohřevu spoja mává prvá alebo prvé dve pol-periody zváracieho prúdu podstatné víiČšiuamplitudu. Přitom, ako sa experimentálnězistilo, efektívna hodnota zváracieho prúduprvej polperiódy dost slabo koreluje a vý-slednou kvalitou, napr. pevnostou zvaru,pretože je silné zatažená kolísáním inýchpoČiatocnýeh vstupných podmienok, ako jeČistota povrchu, tolerancie dielcov atď. Sú známe sposoby a zariadenia, u ktorýchsa záměrně merania prvej jednej alebo nie-kolkých period či polperiód neuskutoční,aby sa uvedené chyby do výsledného meranianazavádzali. Ne výhodou je tu pevné nastave-níe tejto počiatočnej necitlivosti a nemož-nost záměrně volit určité presnu polperió-du. Sú konečne známe zariadenia, kde sa me-ria efektívna hodnota polperiódy s maximál-nou amplitúdou, vybranej z určitého nasta-vitelného rozmedzía. Ani t.íeto zariadeniavšak nevyhovujú citlivostou svojho nastave-nia pre velmi krátké Časy, používané prizváraní s odpočítáváním polperiód.

Uvedené nevýhody sa vynálezom do značnejmiery odstránia. Podstata spósobu nedeštruk-tívnej kontroly odporového zváracieho pro-cesu, najma s polperiódovým časováním, pod-lá vynalezu spočívá v tom, že počas zváraniaskúšobnej série spojov sa registruje celýpriebeh zváracieho prúdu, například oscilo-graficky. Potom sa vyberie hodnota zváracie-ho prúdu v taj polperióde, v ktorej táto ko- 195085 195085 4 reluje s hodnotami zvoleného kritéria kvalityspojov. Přitom vlastnS kontrola počas zvára-nia sa robí na základe merania hodnoty zvá-racieho prúdu vo vybranej polperióde a jejzrovnávania s vopred zvolenými hranicami,vymedzujúcimi pásmo hodnot charakterizujú-cich dobrý. zvar.

Experimentálně bolo zistené, že pri ty-pickom režime privárania kontaktov, kde zvá-rací čas je 3 polperiódý, najlepšie výsled-ky sa dosahujú raeraním prúdu druhej polpe-riódy, o niečo horšie tretej polperiódý.

Prvá polperióda, spravidla s najváčšou.amp1i-tudou z celého priebehu, nie je pre účelykontroly použitelná.

Popísaný sposob nedeštruktívnej kontrolyodporového zváracieho procesu, najma s pól-periódovým časováním, podlá, vynálezu umož-ňuje zariadenie po z ostávajúce z analógovejvetvy, logickej vetvy a vyhodnocovaciehobloku, ktoré podlá vynálezu má v analýzovejvetve snímač zapojený na integrátor, ktorýje připojený na dvojcestný usměrňovač, kto-'rého výstup je vedený jednak na hodnotovýfilter zapojený na vstup vyhodnocovaciehobloku tvořeného tromi paralelné usporíada-nými komparátormi a ich výstupy sú připoje-né na logický obvod zapojený na dekóder ;ovládajúci signalizačný blok. Ďalej je vý-stup dvojcestného usmerňovača připojený napřevodník meraného signálu na óbdlžníkovéimpulzy, ktorého jeden výstup je připojenýna čítač·, druhý výstup je· zapojený na vstupfiltra a derivátora, ktorého jeden výstupje připojený na další vstup čítača, druhývýstup je připojený na jeden zo vstupov lo-gického obvodu a na další zo vstupov logic-kého obvodu je připojený výstup čítača.

Je výhodné, ked u zariadenia' podlá vyná-lezu vyhodnocovací blok tvořený tromi para-lelné uspořiadánými komparátormi je nasta-vený tak, že pásmo pod úrovňou prvého kom-parátora . znamená prehriaty zvar, pásmo me-dzi úrovňou prvého komparátora a úrovňou ·druhého komparátora znamená dobrý zvar,pásmo medzi úrovňou.druhého komparátora aúrovňou tretieho komparátora znamená slabýzvar a pásmo pod úrovňou tretieho kompará-tora je pásmo necitlivosti zariadenia,

Sposob a zariadenie podlá vynálezu umož-ňuje uskutočniú stopercentnú nedeštruktívnukontrolu pri zváraní s polperiódovým Časo-váním, například pri priváraní štriebornýchkontaktov na pružiny telefónných relé a taksa zlepši spolahlivost hotových výrobkov. V porovnaní s meraníra maximálnej alebostrednej efektívnej hodnoty sa zlepšuje ko-relácia nameraných hodnot s kvalitou spojaa tým sa zvyšuje spolahlivost kontroly me-tody. Příklad prevedenia vynálezu je znázorně-ný na připojených výkresoch, kde obr. 1představuje blokovú schému zariadenia podlávynálezu, obr. 2 představuje priebeh signá-lu na výstupe z jednotlivých blokov a obr. 3 představuje vyhodnocovanie nameranýchvýstedkov komparátormi, ktorých nastavenieodpovedá hraničným hodnotám tolerančnéhopásma. ·

Zariadenie pre spósob nedeštruktívnejkontroly' odporového zváracieho procesu pod-lá vynálezu, pozostávajúce z analógovejvetvylogickéj vetvy a z vyhodnocovaciehobloku, má podlá vynálezu v analógovej vetvesnímač J.' zapojený na integrátor 2^, ktorý jepřipojený na dvojcestný usměrňovač 3,, kto-rého výstup je vedený jednak na hodnotový -•filter 4 zapojený na vstup vyhodnocovacie-ho bloku 5^ tvořeného tromi paralelné uspo-riadanými komparátormi 5A, 5B , 5C, a ich výstupy sú připojené na logický obvod 6.zapojený na dekóder ]_ ovládajúci signali-začný blok 8. Ďalej je výstup dvojcestnéhousmerňovača 3. připojený na převodník 9 me-raného signálu na obdížnikové impulzy, kto-rého jeden výstup je připojený na čítač 11,druhý.výstup je zapojený na vstup filtra aderivátora 1 0, ktorého výstup je připojenýna další vstup čítača 1 1 , druhý výstup jepřipojený na jeden zo vstupov logického ob-vodu _6 a na další zo vstupov logického ob-vodu je připojený výstup čítača 1 1 . Vyhod-nocovací blok 5. tvořený tromi paralelnéuspořiadanými komparátormi 5A, 5B, 5C jenastavený tak, že pásmo 20 pod úrovňou J.8prvého komparátora 5A a úrovňou 17 druhéhokomparátora 5B znamená dobrý zvar, pásmo 21medzi úrovňou 17 druhého komparátora 5B aúrovňou 16 tretieho komparátora 5C znamenáslabý zvar a pásmo 22 pod úrovňou 16 tre-tieho :komparátora 5C je pásmo necitTivostizariadenia.

Snímač 1_ snímá deriváciu zváracieho prú-du, ktorá sa integruje v integrátore 2^Přesný dvojcestný usměrňovač _3 prevediestriedavý signál na pulzujúcí, ktorý sajednou vetvou vedie na hodnotový filter £a jeho velkost sa vyhodnocuje tromi kompa-rátormi 5A, 5B, 5C.- Po přechode logickýmobvodom ktorý zabezpečuje, že meranie savyhodnotí len v čase vybranej polperiódý/ sasignál dekóduje v dekóderi 7 a signalizujejednou zo žiaroviek signalizačného bloku 8..Druhou vetvou postupuje signál z přesnéhodvojcestného usmerňovača 3 na pre.vodník 9,ktorý prevádza meraný signál na obdížnikovéimpulzy, ktoré postupujú jednak na vstupčíta"ča 1 1 , ako aj do filtra a derivátora 10,v ktorom sa na začiatku každého zvaru tvořínulovací impulz pre čítač 11 a logický ob-vod J5. Priebeh signálu 1 2 na výstupe z in-tegrátora 2^ sa usměrní dvojcestným usmerňo-'vačora _3 na priebeh signálu 1 3 na výstupez dvojcestného usmerňovača _3» na výstupez prevodníka 9_ vznikajú kladné tvarovanéimpulzy 14 a na výstupe čítača 11 , napří-klad nastaveného na výběr druhej polperiódý,vzniká kladný napíitový impulz 1 5 , ktorýslúži na spustenie logického obvodu 6^ Úrovně troch komparátorov 5A, 5B, 5C,.možno nastavili, tak, že medzi úrovňami 1 7, 18 je pásmo j 9 znamenajúce dobré zvary, podúrovňou 18 je pásmo 20 znamenajúce prehria-te zvary, medzi úrovňami J_6_í 17. je pásmo 21znamenajúce slabé zvary a pod úrovňou 16 jepásmo 22 znamenajúce necitlivosti zariadenia.Signály, ktoré ležia v pásme 22 sa poklada-jú za rušenie a zariadenie na ne nereaguje.

Ako příklad použitia spósobu podlá vyná-lezu výstižné slúži polperiódové príváranieštrieborných kontaktov v elektrotechnike. Z nameraného prúdu v celom priebehu zvarusa vyberu hodnoty každej polperiódý a po- rovnávajú sa s hodnotami zvoleného kritériakvality zvaru, v. tomto případe pevnostispoja. Pre celkový čas tretej polperiódý jeobvykle charakteristický prúd v druhej poi-perióde v najlepšom súvise s pevnosfou zva-ru. Niektorou z běžných statistických hod-not sa potom určia z medziprúdových hodnot,ktoré so zvolenou spolahlivosťou například95% zaistenia, že. pevnosti špojov bude ležafv pásme zvolenej šířky, například ±10 %,okolo požadovanej nomínálnej hodnoty.

Počas zváranxa sa potom meria prúd vovybranej polperióde, v tomto případe v dru-hej a.porovnává s určenými med2ami. Zvary,kde prúd bol vnútri medzi, sa hodnotia akodobré, tie, kde prúd bol mimo medzi, hodno-tia sa ako nevyhovujúce a vyradia sa.

Claims (3)

195085 5 6 p.Rédmet vynálezu

1, Spósob nedeátruktívnej kontroly odpo- .rového zváracieho procesu, najma s polperió-.dovým časováním, vyznačujúci sa tým, Že po-čas zvárania skúšobnej série spojov sa re-gistruje celý priebeh zváracieho prudu, po-tom sa vyberie hodnota zváracieho prudu v tej polperióde, v ktorej táto korelujes hodnotami zvoleného kritéria kvality spo-jov, pričom vlastná kontrola počas zváraniasa robí na základe merania hodnoty zváracie-ho prúdu vo vybranej polperióde a zrovná-vania s vopred .zvolenými hranicami, vyme-dzujúcimi pásmo hodnót charakterizujúcichdobrý zvar.

2. Zariadenie pre spósob podlá bodu 1,pozostávajúce z analógovej vetvy, logickejvetvy a z vyhodnocovacieho bloku, vyznače-né tým, že v analógovej vetve je snímač /1/zapojený na integrátor /2/, ktorý je připo-jený na dvojcestný usměrňovač /3/, ktoréhovýstup je vedený jednak na hodnotový filter/4/ zapojený na vstup vyhodnocovacieho blo-ku /5/ tvořeného tromi paralelné usporiada-nými komparátormi /5A, 5B, 5C/ a ich vý-stupy sú připojené na logický obvod /6/ za-pojený na dekodér /7/ ovládajúci signali- začný blok /8/, d.alej je výstup dvojcestné-ho usmerňovaca /3/ připojený na převodník/9/ meraného signálu na obdížnikové impulzy,ktorého je-den výstup je připojený na čítač/11/, druhý výstup je zapojený na vstupfiltra a derivátora /10/, ktorého jeden vý-stup je připojený na ďalší vstup čítača/11/, druhý výstup je připojený na jedenzo vstupov logického obvodu /6/ a na ďalšízo vstupov Logického obvodu /6/ je připoje-ný výstup čítača /11/.

3. Zariadenie podlá bodu 2, vyznačujúcesa tým, že vyhodnocovací blok /5/ tvořenýtromi paralelné uspořiadanými komparátormi/5A, 5B> 50/ je nastavený tak, že pásmo /20/pod úrovňou /18/ prvého komparátora /5A/znamená prehriaty z.var, pásmo /19/ medziúrovňou /18/ prvého komparátora /5A/ a úrov-ňou /17/ druhého komparátora /5B/ znamenádobrý zvar, pásmo /21/ medzi úrovňou /17/druhého komparátora /5B/ a úrovňou /16/ tre-tieho komparátora /50/ znamená slabý zvara pásmo /22/ pod úrovňou /16/ tretieho kom-parátora /5C / je pásmo, neci11 ivo s ti zaria-denia. 2 listy výkresov Sevprograna. n. p.. závod 7. Most