SU854643A1 - Способ автоматического управлени процессом электронагрева - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПГОЦЕССОМ ЭЛЕКТЮНАГРЕВА

Изобретение относитс  к машиностроению и может бьпь использовано в машинах дл  контактной сварки.

Известен способ автоматического управлени  термическим циклом, при котором в паузахмежду импульсами сварочного тока измер ют термо-ЭДС, сравнивают полученное значение с заданным и управл ют величиной сварочного тока 1).

Недостатком этого способа  вл етс  значительное снкженке точности управлени  при большой толщине сваривае1 ой детали.

Также известен способ автоматического управлени  нроцессом электронагрева, основанный ка измерении температуры варухшой поверхности свариваемой детали, {мечете распределени  телтературы, сравнении иопученного результата с заданным и управлешш сварочным током (2.

Однако данный способ не обеспечивает высокую точность стабилизации температуры при контактной роликовой сварке, так как в процессе движени  ролика вдоль линии сварки существенно измен етс  темпе ратуропроводность свариваемой детали в направлении от зоны сварки к наружной поверхности и становитс  невозможным точное определение величины сварочного тока.

Цель изобретени  - повышение стабилизации TCNfflepaTypbi путем более точного опреде- пени  сварочного тока.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дополнительно измер ют температуру наружной поверхности детали перед сварочным роликом, рассчитьшают распределение температуры вдоль линии сварки перед роликом, сравнивают измеренную и рассчитанную температуры, оттредел ют действительное распределение темпе|мтуры и управл ют величиной сварочного тока во результату сравнени  действительного и заданного значений на конечном отрезке перед сварочным роликом.

На фнг.1 представлена схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - дискретное распределение температуры в детали.

Claims (2)

1. Устройство состоит из первого аналогоцифрового преобразовател  1, пирометрического датчика 2 температуры, второго ашлогоцифрового преобразовател  3, блока 4 ттравлени , вычислительного устройства 5, датчика 6 температуры, регул тора 7 сварочного тока. Вход первого аналого-цифрового преобразовател  соединен со сварочным роликом 8 и свариваемой деталью 9. Устройство работает следующим образом. Посредством измерени  термо-ЭДС определ ют температуру зоны сварки вблизи сварочного ролика. Сигнал термо-ЭДС, возникающий между сварочным роликом 8 и свариваемой деталью 9, в промежутках между сварочными импульсами преобразуют в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 1. В момент прохождени  сварочных импульсов вход аналого-цифрового преобразовател  1 запирает с  сигналом блока 4 управлени . Определенные таким образом значени  температур свариваемой детали вблизи сварочного ролика в цифровой форме ввод т в вычислительное устройство 5. В вь Щ1слительноМ устройстве 5 рассчитывают распределение температуры по длине свариваемой детали 9. Расчет распределени  температуры по длине зоны сварки осуществл ют посредством пересчета зпаче1П1й температур элементов дискретного разбиени  от элемента, соответствующего началу сварочного соединени  с координатой до элемента , соответствующего его концу с координатой . Процесс расчета распределени  температуры в вычислительном устройстве 5 повтор етс  циклически. При этом температуру элемента с коордршатой, соответствующей расположению в данный момент сварочного ролика, принима ют равной измеренной методом термо-ЭДС температуре зоны сварки вблизи сварочного ролика 8. С помощью пирометрического датчика 2 телтературы измер ют температуру поверхности . свариваемой детали 9 перед сварочным роликом 8, соответствующую m элементам. Второй аналого-цифровой преобразователь 3 преобразует в цифровую форму сигнал пирометрического датчика 2 температуры. Измерен ное таким образом значение температуры свариваемой детали 9 ввод т в вычислительное устройство 5. В вычислительном устройстве 5 сравнивают цоказани  пирометрического датчика 2 температуры с рассчитанным по распределению средним значением темпера туры свариваемой детали 9. Результат сравне определ етс  соотнощением n-| S +e,j где Tf, значение температуры, измеренное рометрическим датчиком 2 темпер ры; . -вычисленные по ,п.елению зна чени  температуры элемента, отсто щего на t элементов от сварочного ролика 8; СР - коэффициент вли ни  температуры элеме 1та, наход щегос  в поле зрени  пирометрического датчика 2 температуры , на величину его выходного сигнала. По результату сравнени  корректируют расределение . При этом величину коэффициента j+i дл  последующего цикла расчета распреелени  определ ют по формуле (uTK+l), де V - коэффициент, определ ющий точность корректировки коэффициента А л - значение коэффициента на предыдущем цикле. Корректировка коэффи 1иента Aj позвол т снизить погрещность первоначального опеделени  его величины, а также компенсироать вли ние вход щего в него коэффициента емпературопроводности cL , величина котороо непосто нна по длине сварного соединени . Сравнивают действительное распределение температуры с заданным по нескольким элементам вблизи координаты сварочного ролика 8 и определ ют величину сварочного тока дл  анного цикла расчета по формуле m r,.e,P. - р д заданных по элементам где Т. температур; - р д определенных по распределению температур дл  I элементов перед сварючным роликом 8; Ср -р д коэффищ ентов, определ ющих вли ние результата сравнет-г  каждой пары элементов Tg j , ™ чину сваротаого токе 1 v . Номер элемента К соответствует координате сваротного ролика 8. Р д температур Tg задают выходным кодом задатчика 6 температуры . Величину сварочного тока I ; регулируют посредством регул тора 7 сварочного тока в соответствии с выход}Пз М кодом вычислительного устройства 5. Процесс измере}т  температуры, определени  распределени  температур, корректировки распределени , сравнени  и регулировки вели чины сварочного тока повтор етс  циклически. Период одного полного цикла указанных операций не должен превышать величины Тд.,25 где L ллина кромки сварного соединении; VP скорость движени  сварочного ролика 8; п - число дискретных элементов разбиени . Применение изобретени  позвол ет стабилизировать температуру в зоне сварки, сущест венно повысить равномерность прогрева свариваемой детали по длине сварного соединени что, в свою очередь, повышает качество свар ого соединени  в начале и конце зоны сварки. Изобретение может быть использовано в технологических процессах контактной сварки по длине зоны сварки 10-150 мм, при толщине свариваемой детали 0,3-4 мм. При зтрм число дискретных элементов разбиени  может измен тьс  в пределах 8-30. Скорость движени  сварочного ролика 3-10 мм/с. Формула изобретени  Способ автоматического управлени  процес сом электронагрева, основанный на измерении температуры наружной поверхности свариваемой детали, рассчете распределени  температуры , сравнении полученного результата с за ,гш1шым и уп})авлении сварочным током, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью стабилизации температуры за счет более точного определени  сварочного тока, дополнительно измер ют температуру наружной поверхности детали перед сварочным роликом, рассчитывают распределение температуры вдоль линии сварки перед роликом, сравнивают измере1шу10 и рассчитанную температуры , определ ют действительное распределение температуры и управл ют величиной сварочного тока по результату сравнени  дей гвгтельного и заданного 31вчений на конечном отрезке перед сварючным роликом. Исто Н п :и информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 336120, кл. В 23 К П/10, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство по за вке N 2671024, 1978 (прототип).