SU1281357A1 - Устройство дл управлени процессом контактной точечной сварки - Google Patents

Description

00

ел

INJ

Изобретение относитс  к сварочному производству, конкретнее к устройствам дл  управлени  процессом контактной точечной сварки, мо сет быть использовано в приборостроении дл  автоматического управлени  режимом электронагреваI преимущественно малогабаритных деталей и  вл етс - усовершенствованием изобретени  по авт, св. № 121А368.

Целью изобретени   вл етс  увеличение процента выхода годных изделий за счет предотвращени  образовани  выплесков.

На чертеже изображена структурна  блок-схема устройства.

Устройство содержит источник I сварочного TOKat регул тор 2 сварочного тока на управл емь х транзисторах 3, сварочшш контур 4 со свароч- электродами 5 и свариваемыми детал ми 6, датчики 7 сварочного тока и напр жени  на электродах 8, выходы которых соединены с входами в блок 9 умножени , первый, электронный ключ 0, первый интегратор 11 с первым ключом 12, первый задат- чик 13 необходимой энергии да  сварки, первый компаратор 14, второй задатчик 15 скорости нарастани  мощности сварочного тока, второй электронный ключ 16, второй интегратор 17 с, вторым ключом 18j третий интегратор 19 с третьим гслючом 20, блок 2 запуска,, блок 22 управлени  пер- вьш блок 23 -сравнени , третий задатчик .24 максимального значени  мощности сварочного тока второй компаратор 25 и буферный усилитель 26. четвертый задатчик 27 закона измене шг  порогового межэлактродного напр жени  и второй блок 28 сравнени 

Назначегше отдельных блоков устройства следующее. Датчики 7 и 8 предназначены соответственно дл  измерени  сварочного тока 1 и напр жени . U;, между электродаг-от, Блок ;9 умножени  .перемножает Т. s и Uj выдава  мгновенное значение (текущее ) мощности сварочного тока на вход блока 23 сравнетш и через первый электронный ключ 0 на вход первого интегратора 11, Последгош фор1 В1рует сигнала пропор1.1;иональголй введенной энерп-ги между электродами , и подает его на первый компаратор 14, которьп сравнивает его с заданным значением энергии сваркиj

поступаюп им из первого задатчика 13, Интегрирование мощности производ1гт- с  в течение времени + t, где t - длительность фронта нарастани  мощности сварочного тока до максимального значени  N в м. tn - длительность выдержки при NC.B мокс Последовательно соединенные второй задатчик 15 скороста нараста™

ни  мощности сварочного тока U через второй электронный ключ 16 второй 17 и третий 19 инте1 раторы задают закон квадратичного нарастагш  мощности сварочного тока. При этом вторым задатчиком 5 задаетс  скорость нарастани  мощности сварочного тока , а следовательно5 и д 1ительность фронта нарастатта  tq,, Третьим задатчиком 24 задаетс  максимальна  мощ

кость сварочного тока , по достшкегми которой второ.й электронный ключ 16 размыкаетс  и с выхода третьего интегратора 19 с этого момента времени снимаетс  сигнал по . сто нкой величины „ пропорциональпмй

N

, Длительность t; определ сВ .макс ° h

етс  пропорционально разностью между общей энергией W. и выделенн.ой энер- гией за врем  фронта нарастани  t.,

0 мощности сварочного тока до Н(,д ,,, , Ключи 12, 18 и 20 слу:-кат дл  разр да интегрируюпц-тх ковденсаторов, первый электронный ключ iO - дл  подключени  и от1О1ючени  первого интег5 ратора И от блока 9 уьгножеьга . а второй Электр он ключ 16 - дл  отгатдочени  второт о задатчика 15 от вторс-го и третьего лзггегра.торов 1 7 и 19, Блок 21.3anyска включает блок

0 22 управлени  5 который управл ет первым электронным клгочом 10 и клм- чани 12} 18 и 20. буферилм усилите лам 26 и вторым компаратором 25, который сравнивает текущее задаваемое

5 значение мошдости сварочного тока с выхода, третьего интегратора 19 с заданным значехдаем ,,, с задат- ч.ика 24 и при равенстве этих сигналов размэ1кает электронный ключ 16,

0 Первый блок 23 сравнени  сравнивает сигнал с текущим значетмем мощно.сти сварочного тока с выхода блока 9 ум-, ножени  с сигналом с выхода последовательно соединенных второго и тре5 тьего интеграторов 7 и 9, формирую- iiC JX сигнал, задающий мгновенное значение и закон изменени  мощности сварочг-гого тока, Буферттай усиш-5тель 26 предназначен дл  усилени  сигнала рассогласовани  по мощности, снимаемого с первого блока 23 сравнени , до уровн , потребл емого входными цеп ми регул тора 2 сварочного тока, выполненного, на управл емых

транзисторах 3, коммутирующих свароный ток от источника 1 питани  в соответствии с задаваемьш законом изменени  мощности сварочного тока

N.8 .

Во втором блоке 28 сравнени  происходит непрерывное сравнение синалов текущего межэлектродного напржени  и, поступающего с датчика 8, и порогового межэлектродного напр - жени , поступающего с задатчика 27,

Устройство работает следующим образом.

От педали механизма сжати  через линейный элемент (не показаны) вклю чаетс  блок 21 запуска, который вклчает блок 22 управлени . Далее с блока 22 управлени  подаетс  сигнал разрешени  работы на буферный усилитель 26, Одновременно блок управле- ни  вырабатывает и подает сигналы, н ключи 12, 18 и 20 и первый электронный ключ 10, При этом включаютс  первый 11, второй 17 и третий 19 инверторы; После этого с второго за- датчика 15 подаетс  сигнал через второй электронный ключ 16 (исходное состо ние ключа замкнутое) на последовательно соединенные второй 17 и третий 19 интеграторы и с выхода

третьего интегратора 19 на первый блок 23 сравнени . Далее с первого блока 23 сравнени  подаетс  сигнал на буферный усилитель 26, а с него на регул тор 2 сварочного тока. При этом в сварочной (силовой) цепи 4 I начинает протекать сварочный ток. Величина сварочного тока в сварочной цепи 4 и напр жение Uj между электродами 5 измер ютс  датчиками 7 и 8 соответственно. После включени  сварочного тока блок 9 умножени , входными сигналами которого  вл ютс  сигналы, пропорциональные сварочному току 1. с датчика 7 и напр жению Uj между электродами 5 с датчика 8, перемножает эти сигналы . На выходе блока 9 умножени  формируетс  сигнал, пропорциональный значению мгновенной мощности свароч- него тока, С одного выхода блока 9- умножени  сигнал о мгновенной мощ- ностй сварочного тока подаетс  на первый интегратор 11, ас другого

выхода - на один из входов в первый блок 23 сравнени , С момента вк.пю- чени  сварочного тока с второго задатчика 15 подаетс  опорное напр жение через второй электронны ключ 16 на вход второго интегратора 17 и с его выхода - на вход третьего интегратора 19, Таким образом на выходе третьего интегратора 19 формируетс  квадратично-нарастающее напр жение, задающее закон изменени мощности сварочного тока в сварочной цепи 4, С выхода третьего интегратора 19 сигнал в виде квадратичной зависимости К U.,a.a подаетс , н второй вход первого блока 23 сравнени  дл  выделени  разности с сигналом , поступающим из блока 9 умножени . Разностный сигнал, представл ющий собой отклонение действитель- . ного значени  мощности сварочного тока от заданного значени , поступает на буферный усилитель 26, где он формируетс  и.подаетс  на управл емый транзистор 3 регул тора 2 сварочного тока. При этом регул тор 2 сварочного тока уменьшает ктг увеличивает сварочный ток в цепи так, чтобы мощность сварочного тока нарастала по квадратичному закону. При достижении сигналом на выходе третьего интегратора 19 уровн , уста- новленного третьим задатчиком 24 максимального значени  мощности сварочного тока аке компаратор 25 подает сигнал на размыкание второго электронного ключа 16, После этого второй и третий интеграторы 17 и 19 запоминают и поддерживают до конца сварки уровень сигнала, заданного с помощью третьего задатчика 24, т,е, мощность сварочного тока в цепи выдерживаетс  на заданном максимальном уровне в течение времени t. Одновременно после включени  сварочного тока и первого электронного ключа 10 первый интегратор 11 производит интегрирование сигнала, пропорционального текущему значению мощности сварочного тока, rfoступающего с выхода блока 9 умножени . Интегрирование производитс  в течение времени, равного длительности сварочного импульса, т,е, t

N

- 1сNc6 dt,

где Wjg - энерги , выделивша с  между электродами;

,-I,

c

- текущее значение мгновенной мощно стиI

RC 7 посто нна  времени врелч - зар дной цепи интегратора Таким образом, на выходе первого интегратора 11 формируетс  сигнал пропорциональный выделенной энергии между электродами, который подаетс  на первый вход первого компаратора 4, Второй сигнал на первый компаратор 14 подй.етс  с первого задатчика 13j которым задаетс  величина энергии , необходимой дл  сварки W,.g ,

С самого начала процесса с датчика 8 поступает сигнал, проггордио- напьный величине текущего межэлкх- тродного напр жени  на второй блок 28 сравнени ,, где он посто нно сравниваетс  с программой порогового межэлектродного напр жени  и„., , сиг - нал о котором поступает с четвертого задатчика 27, Если в теченрте всего цикла сварки текущее межэлектродное напр жение U не достигает порогового межэлектродного напр жени  Uoh то по достижении сит-налом с выхода первого интегратора 11 заданного значени  .с первого задатчика 13 первый компаратор 14 подает сиоиал в блок 22 упра.влени , которьш дает команду запрета работы на буферный усилитель 26, При этом СБа.ро чный ток БЫ1 1ючаетс , Одновременно с те;., г;ак

энерт и  сварки W,g достигает значе

1-ш  заданного первым задатчикотч 13э и первый компаратор 14 подает ду на блок 22 управлени , после ннй дает команду на выгапочение элек-- тронного ключа 10 и вклк1че;-п1  .- чей 12, 18 и 20, При этом первый 10 5 второй 17 и третий 19 иигегра-- торы возврагчаютс  в исходное состо ние . Блок 22 унравле1 ;и  воз р.щает также компаратор 25 в исходное со- сто 1-ше, которьш оп ть .ет иторой электро1шый ключ 16 (Исходное состо ние ключа замкнутое).

Таким образом, устройство возвращаетс  в исходное состо ние и готово к следующему циклу сварки.

В этом случае процесс происходит без возмущающих воздействий и образуетс  качественна  сварка,

В случае выплесковой ситуации

процесс протекает следующим образом . Если в какой-то момент времени- те.кущее межэлектродное наЦр жение tig достигает порогового уровн  U (это может произойти от попаданий

загр знегшй на свариваег Ые детали, например 5- кусочков изол ции при сварке изолированньгк проводников или из-за сильно окисленных участков свар1- ваемых проволок) j то a-iriiari с втопого блока 28 подаетс  на блок 22 управлени  у а с него - на буферный усилитель 26 и регул тор 2 сварочного ток.а, который выключает сварочный ток, образом, при

по воТении предвыплесковой ситуащш в любой момент времени от начала пронесса, о чем свидетельствует равенство U и U., , подача сварочного тока прекращаетс . После вы с 1ени  причин 5 нриведишх к данной ситуации.; производитс  повторна  ср.арка. Таким, образом; исключаетс  переког свариваемых участков деталей .

Программа изменени  порогово-го

:-ле ;сэлектродного напр жеь-ш  может иметь любую форму а зависимости от сочетани  свариваемых деталейэ мате- риалов электродов, исходного состо ; .11.ч дета.лей т электродов,

Приь енение предггагааного устройства позвс.:1 ет автоматически лредот- йт/атить образование выплесков при сварке и бл.агодар.  этому по.высить

(троцент вь;хода годных изделий в п лть раз.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ по авт. св, № 1214368, отличающееся тем, что, с целью увеличения процента выхода годных изделий за счет предотвращения образования выплесков расплавленного металла, в него дополнительно введены четвертый задатчик закона изменения порогового межэлектродного напряжения, и второй блок сравнения, причем один из входов последнего подключен к выходу датчика напряжения между электродами, второй вход подключен к четвертому задатчику закона изменения порогового S межэлектродного напряжения, а выход соединен с входом блока управления.

   SU ,„.1281357

   1 128