RU1816604C

RU1816604C - Способ контрол и управлени процессом контактной сварки

Info

Publication number: RU1816604C
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Сидоров; Сергей Мартиянович Абросимов
Original assignee: Тольяттинский политехнический институт
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1993-05-23

Abstract

Изобретение относитс к обработке и сварке материалов и может быть использовано дл автоматического контрол и управлени процессом контактной точечной, шовной и стыковой сварок сопротивлением. Способ, при котором определ ют величины , сварочного тока и напр жени между электродами , интегрируют произведение этих величин, характеризующее энергию, выдел емую в сварочном контакте, и сравнивают с заданным значением параметра, определ емого опытным путем. При этом до сварки измер ют активное и индуктивное сопротивление сварочной машины, вторичное напр жение холостого хода, а во врем сварки производ т измерение одной из величин, определ ющих мощность, и вычисл ют значение другой. 1 ил. ел С

Description

Изобретение относитс к обработке и сварке материалов и может быть использовано дл автоматического контрол и управлени процессом контактной точечной и шовной сварки.

Известен способ контрол и управлени процессом контактной сварки, при котором измер ют величину сварочного тока и падение напр жени между электродами, интег- рируют произведение этих величин, характеризующее энергию, выделенную в сварочном контакте и сравнивают с заданным значением параметра, определ емым опытным путем.

Недостатком известного способа вл етс его сложность, обусловленна необходимостью одновременного измерени двух параметров процесса - сварочного тока и

падени напр жени на свариваемом контакте .

Целью изобретени вл етс упрощение способа контрол за счет уменьшени количества измер емых параметров.

Способ контрол и управлени процессом контактной сварки заключаетс в определении величины сварочного тока и напр жени между электродами, интегрировании произведени этих величин, характеризующих энергию, выдел емую в сварочном контакте, сравнении с заданными значени ми параметра, определ емого опытным путем и отключени сварочного тока при достижении вычисленной величины заданного параметра, причем со сварки измер ют активное и индуктивное сопротивление сварочной машины, вторичное напр жение холостого хода, а во врем сварки

00

.«

Оч О

S

производ т измерение одной из величин, определ ющих мощность, выдел емую в контакте и вычисл ют значение второй величины/

На чертеже представлена схема устройства дл осуществлени способа. Она содержит электроды машины дл контактной сварки 1, вычислительное устройство 2, блок перемножени 3. интегратор 4, узел сравнени 5, силовой ключ 6, сварочный трансформатор 7, свариваемые детали 8,9, пусковую кнопку 10.

Дл действующего значени сварочного тока при контактной сварке известно следующее выражение U2o

г

0)

у(Вм+КээУ + х„ V где U2o - напр жение холостого хода машины;

RM - полное активное сопротивление машины;

Хм - индуктивное сопротивление машины;

Нээ сопротивление свариваемых деталей между электродами.

Падение напр жени между электродами в процессе сварки Уээ

U33 l2-R39(2)

Возведем (1) в квадрат и подставим Рээ из (2) в (1)д В результате получим

l2Z(RM +XMV2RM- U,l2-(U2o2-U293) -0. :(3)

Таким образом, получили квадратное уравнение относительно сварочного тока, решение которого известно. Если в процессе сварки измер ть напр жение Uaa, то по уравнению (3) можно рассчитать сварочный ток, а затем осуществить вычисление мощности , выдел емой в детал х и интегрирование мощности до заданного значени , определ емого экспериментально.

При коротком замыкании электродов без деталей уравнение (3) примет вид

I22Z2-U202.(4)

Так как величина Ifeo машины известна , активное сопротивление машины RM легко измерить, то при замере тока h расчетом определ етс полное сопротивление машины Z - VRJ-, +XM Это позвол ет, произвед необходимую настройку устройства дл реализации способа, в .процессе сварки производить измерение только напр жени Уээ, а затем по уравнению (3) вычисл ть сварочный ток 1г.

Работа схемы по реализации способа осуществл етс следующим образом. Процесс начинаетс нажатием кнопки Пуск 10. При этом происходит обнуление интегратора 4. На вход узла сравнени 5 с интег

ратора 4 поступает нулевой сигнал. На выходе узла сравнени 5 по вл етс сигнал, включающий силовой ключ 6, через который сетевое напр жение поступает на первичную обмотку силового трансформатора 7. Начинаетс процесс сварки деталей 8. 9. Напр жение на электродах 1 поступает на входы вычислительного устройства 2 и блока перемножени 3. На выходе блока 2 формируетс сигнал, пропорциональный току сварки, который поступает на вход блока перемножени 3.

На выходе блока перемножени 3 формируетс сигнал, пропорциональный мгновенному значению мощности, выдел емой в детал х 8 и 9. Этот сигнал поступает на вход интегратора 4. На. выходе интегратора 4 формируетс сигнал, пропорциональный энергии, выдел емой в зоне сварки. При равенстве этого сигнала заданной величины W3afl, на выходе узла сравнени исчезает сигнал, включающий силовой ключ 6. Процесс сварки заканчиваетс .

Пример. Осуществл лась контактна точечна сварка листов из стали СтЗ, толщиной 3+3 мм на сварочной машине МТПУ- 300. Сварка велась на п той ступени с напр жением холостого хода Uao 3,2 В. Полное сопротивление машины на этой ступени определили из опыта короткого замыкани ZM 235 И Ом. Активное сопротивление машины RM на выбранной ступени определили с помощью прибора М 246 RM 60-10 Ом. Затем осуществл ли пробные сварки точек дл определени уровн энергии, обеспечивающего диаметр дра очки в соответствии с требовани ми ГОСТ 15878-70 da 9 мм. В начале врем сварки было установлено 1 секунда. На вы- 40 ходе интегратора 4 устройства определ ли уровень сигнала, пропорциональный энергии , выделенной в зоне сварки. После сварки сварное соединение разрушали, определ диаметр дра. Затем корректировали врем сварки дл достижени требуемого сигнала, характеризующего нужный диаметр дра. Этот уровень сигнала фиксировали и вводили в качестве задающего сигнала на входе в узле сравнени . После установлени требуемого уровн энергии в узле сравнени 5 выполн ли сварку дес ти точек подр д. После замеров диаметров дра точек было установлено, что максимальное отклонение от заданного d 9 мм не превышает 1 мм. При сварке на том же режиме без регулировани процесса сварки максимальное отклонение диаметра дра достигало 1,8 мм.

Способ позвол ет упростить контроль и управление процессом сварки путем умень10

15

20

25

30

35

45

50

55

шени измер емых параметров процесса. В то же врем стабильность диаметра точки по- сравнению с обычным способом сварки без регулировани энергии повышаетс в 2 раза .

Claims

Формула изобретени Способ контрол и управлени процессом контактной сварки, при котором определ ют величины сварочного тока и напр жени между электродами, интегрируют произведение этих величин, характеризующее энергию, выдел емую в

сварочном контакте, сравнивают с заданными значени ми параметра, определ емого опытным путем, и отключают сварочный ток при достижении вычисленной величиной заданного параметра, отличающийс тем, что, с целью упрощени , до сварки измер ют активное и индуктивное сопротивлени сварочной машины, вторичное напр жение холостого хода, а во врем сварки производ т измерение одной из величин , определ ющих мощность, выдел емую в контакте и определ ют значение второй величины.