CS253091B1 - Způsob a zařízení k automatické regulaci doby průtoku svařovacího proudu při odporovém svařování - Google Patents

Abstract

Řešení se. týká svařovací techniky. Způsob regulace se vyznačuje tím, že povel k vypnutí svařovacího proudu se dává v okamžiku, kdy hodnota napětí, úměrná množství tepla vyvinutého průchodem svařovacího proudu, dosáhne požadované úrovně. Zařízení na provádění tohoto způsobu se vyznačuje tím, že na vývod sekundářů svařovacího transformátoru je indukčně vázán měřicí transformátor proudu, který je zapojen na usměrňovač, na jehož výstup je zapojen zesilovač, kterého výstup je zapojen na integrátor, na jehož výstup je zapojen první vstup komparátoru, jehož druhý vstup je připojen na zdroj referenčního napětí a výstup komparátoru je připojen na blok logiky, kterého výstup je veden na řídicí vstup elektronického spínače.

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení k automatické regulaci doby průtoku svařovacího proudu při odporovém svařování. U automatické regulace podle vynálezu dochází k optimálnímu odměření doby svařování a tím i k získání kvalitního spoje.

V praxi se u odporového svařování projevují vlivy charakteristické pro sériovou výrobu. Nejdůležitějším z těchto vlivů je celkový činný odpor R svařovaných polotovarů.

R = f(R_1# R₂, R₃, R₄, R₅)

R^, Rj. - přechodový odpor mezi Čelistmi elektrody a polotovarem. Vzrůstá s časem v souvislosti s oxidací elektrod a ulpíváním nečistot a mastnost.

R₂, - odpor částí polotovaru. Závisí na materiálových vlastnostech polotovaru, v průběhu svařování slabě vzrůstá s teplotou.

R^ - přechodový odpor mezi polotovary. Závisí na materiálových vlastnostech, kvalitě a tvaru dotykových ploch a v průběhu svařování i na teplotě. Styčné plochy se před zapnutím svařovacího proudu dotýkají v několika bodech.

U dosud známých svařovacích zařízení se regulace doby průtoku svařovacího proudu provádí bud odměřením časového intervalu (elektronicky nebo časovým relé), nebo odměřením počtu period napětí na primárním vinutí svařovacího transformátoru. Tato zařízení však neeliminují vlivy, které se projevují obzvláště v sériové výrobě, zejména proměnlivou velikost celkového činného odporu svařovacích polotovarů.

Jiná zařízení jsou založena na odměřování napěchování ohřevem plastických konců svařovaných polotovarů. Tato zařízení však vyžadují odměřovač, vylučující úchylky délek polotovarů, závisí též na materiálových vlastnostech polotovaru z důvodu různého přetvářného odporu.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem automatické regulace doby průtoku svařovacího proudu, jehož podstatou je to, že povel k vypnutí svařovacího proudu se dává v okamžiku, kdy hodnota napětí, úměrná množství tepla vyvinutého průchodem svařovacího proudu, dosáhne požadované úrovně. Podstatou vynálezu je dále zařízení automatické regulace sestávající ze svařovacího transformátoru, na jehož vývod sekundárního vinutí je indukčně vázán měřicí transformátor proudu, který je zapojen na usměrňovač, na jehož výstup je zapojen zesilovač, jehož výstup je zapojen na integrátor, na jehož výstup je zapojen první vstup komparátoru, jehož druhý vstup je připojen na zdroj referenčního napětí a výstup komparátoru je připojen na blok logiky, kterého výstup je připojen na řídicí vstup elektronického spínače.

Na připojených výkresech je na obr. 1 znázorněn průběh napětí na vývodech měřicího transformátoru, na obr. 2 průběh tohoto napětí po usměrnění, na obr. 3 průběh integrace usměrněného napětí. Na obr. 4 je znázorněno blokové schéma zařízení automatické regulace podle vynálezu.

Svařované polotovary, zhotovené zařízením s automatickou regulací podle vynálezu, vykazují vyšší pevnost spoje než polotovary svařené na doposud známých zařízeních. Řešení regulace odstraňuje vliv lidského činitele, čímž je snížena zmetkovitost z titulu špatného svaru.

Při odporovém svařování se vliv celkového činného odporu projevuje tak, že při vyskytující se nečistotě jako je olej, brusné zrno nebo otřep, je po několik počátečních period svařovací proud téměř nulový. Po několika periodách proudu dojde k proražení izolační vrstvy a k částečnému natavení spoje. Shodný tvar průběhu jako je průběh svařovacího proudu má napětí u na svorkách měřícího transformátoru 2 proudu - jak je naznačeno na obr. 1. Toto napětí se pak usměrní - obr. 2, zesílí a integruje - obr. 3. Hodnota integrovaného napětí - obr. 3 je pak úměrná ploše ohraničené z jedné strany osou času t a z druhé strany závislostí |u| - f(t) - obr. 2, tedy prakticky úměrná množství tepelné energie dodané do svaru.

Zařízení automatické regulace podle vynálezu je připojeno do zpětné vazby svařovací aparatury, realizované svařovacím transformátorem JL, do jehož jednoho primárního vývodu je zapo3 jen elektronický spínač 10 a na sekundární vývody jsou zapojeny elektrody. Na jednom sekundář ním vývodu svařovacího transformátoru JI je indukčně navázán měřicí transformátor proudu 2* který je zapojen na usměrňovač 3_, na jehož výstup je zapojen zesilovač _4. Výstup zesilovače 4. je zapojen na integrátor 5, na jehož výstup je zapojen první vstup 7_ komparátoru 6_, jehož druhý vstup 8^ je připojen na zdroj referenčního napětí a výstup komparátoru 6 je připojen na blok 9_ logiky. Výstup bloku 2 logiky je veden na řídicí vstup 11 elektronického spínače 10.

Napětí u je na vývodech měřicího transformátoru 2 proudu úměrné velikosti proudu, procházejícího svařovaným spojem. Usměrněním a zesílením tohoto napětí, jeho následnou integrací dostaneme hodnotu napětí rovnou ploše pod křivkou průběhu svařovacího proudu. Napětí integrátoru 5 je u komparátoru 6 porovnáváno s nastavenou hodnotou referenčního napětí. Při dosažení rovnosti hodnot obou napětí dojde k překlopení komparátoru 6 a prostřednictvím vazby bloku £ logiky se spínačem 10 dojde k vypnutí svařovacího proudu.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob automatické regulace doby průtoku svařovacího proudu při odporovém svařování, vyznačující se tím, že povel k vypnutí svařovacího proudu se dává v okamžiku, kdy hodnota napětí, úměrná množství tepla vyvinutého průchodem svařovacího proudu, dosáhne požadované úrovně.

2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačující se tím, že na vývod sekundárního vinutí svařovacího transformátoru (1) je indukčně vázán měřicí transformátor (2) proudu, který je zapojen na usměrňovač (3), na jehož výstup je zapojen zesilovač (4), kterého výstup je zapojen na integrátor (5), na jehož výstup je zapojen první vstup (7) komparátoru (6), jehož druhý vstup (8) je připojen na zdroj referenčního napětí a výstup komparátoru (6) je připojen na blok (9) logiky, kterého výstup je připojen na řídicí vstup (11) elektronického spínače (10).