SU984767A1 - Способ регулировани процесса электронагрева - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОНАГРЕВА

.1

Изобретение относитс  к сварочному производству, а именно к автоматизации управлени  нагревом сплавл емых деталей, преимущественно при стыковой сварке (пайке ) плавлением.

Известен способ регулировани  процесса электронагрева, осуществл емый путем создани  параллельно нагрузке цепи с теплофизической термообразующей ее моделью и коррекции электрической мощности в нагрузке по величине выходного параметра модели 1.

Недостатком указанного способа  вл етс  то, что лри сварке (пайке) в каждом термическом цикле нагрева стыка деталей в цепи рабочей нагрузки теплова  энерги  стабилизируетс  независимо от физического состо ни  материала деталей и момент корректировани  или отключени  электрической мощности не св зан с моментом перехода свариваемых материалов из твердого состо ни  в жидкое, в результате чего возможен перегрев расплава в стыке деталей и при осадке их под действием усили  сжати  образуютс  выплески.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ, предусматривающий непосредственно перед нагревом соедин емых деталей усили  их сдавливани , температуры электродов и вычисление теплового эквивалента , пропорционального измеренной температуре , после чего осуществл етс  элек5 тронагрев соедин емых деталей, при этом измер етс  электрическа  мощность в стьгке соедин емых деталей, вычисл етс  эквивалент тепла, пропорциональный измеренной электрической мощност, который

,fj сравниваетс  с ранее измеренным тепловым эквивалентом, пропорциональным измеренной температуре, по разности этих величин определ етс  момент снижени  электрической мощности и регулируетс  скорость ее снижени  в зависимости от усили  сдавли15 вани  электродов 2.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что он не обеспечивает стабильности качества соединени  при стыковой сварке (пайке) плавлением в услови х дискретного массового производства в ситуации)

20 когда величины электрических (мощность, энерги ) и физических (температура электродов , теплова  энерги  в стыке соедин емых деталей ) параметров процесса измен ютс  от цикла к циклу нагрева относительно их I

номинальных значений под действием возмущений (колебаний напр жени  сети, изменени  термического КПД цепи электронагрева , изменений длительностей пауз между циклами), дестабилизирующих качество.

Поскольку момент снижени  электрической мощности изменитс  под действием возмущений по параметрам, которые используютс  дл  его определени , то -изменитс  при фиксированной длительности термического цикла сварки (пайки) длительность интервала времени регулировани  скорости снижени  электрической мощности в зависимости от усили  сдавливани  электродов , вследствие чего по вл етс  дополнительна  погрешность регулировани  конечного положени  одной из деталей в зоне расплава другой и снижени  качества сварного (па нного) соединени  относительно качества в термическом цикле при отсутствии возмущений. Так, например, в услови х производства на высокопроизводительных автоматических лини х массовых конденсаторов при электроконтактной припайке к металлизированным припоем торцам металлобумажных секций или вплавлении в торцы металлопленочных секций проволочных выводов интенсивность параметрических возмущений Мен етс  непредвиденным образом вследствие веро тностного характер сочетани  их числа, что нарушает стабильность качества па ных соединений и снижает эффективность практического использовани  известного способа.

Цель изобретени  - повышение качества соединени  путем устранени  погрешности регулировани  конечного положени  одной из деталей относительно другой в зоне расплава .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что, согласно способу регулировани , процессы электронагрева соедин емых деталей при котором последние зажимают, сдавливают , при электронагреве измер ют электрическую мощность, выдел емую в стыке соедин емых деталей, в зависимости от измеренного значени  определ ют момент снижени  электрической мощности и регулируют скорость снижени  мощности в зависимости от усили  сдавливани ,электродов , измер ют интервал времени от начала нагрева до момента снижени  электрической мощности, сравнивают этот интервал с эталонным и по величине разности дополнительно корректируют скорость снижени  электрической мощности, пропорционально увеличива  ее или уменьша  соответственно величине измеренного интервала, большей или меньшей эталонной..

На чертеже представ ена структурна  схема устройства, реализующего способ, содержащий следующую совокупность приемов и средств дл  его осуществлени .

Соедин емые детали зажимают и сдавливают , при электронагреве определ ют .момент снижени  электрической мощности; регулируют скорость ее снижени  в зависимости от усили  сдавливани ; измер ют интервал времени от начала нагрева до момента снижени  электрической мощности;

сравнивают его с эталонным; по величине разности дополнительно корректируют скорость снижени  мощности, пропорционально увеличива  ее или уменьша  соответсвтенно при величине измеренного интервала, большей и меньшей эталонной.

Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 питани , трансформатор 2, цепи рабочей нагрузки, включающие электроды 3 и 4 и детали 5 и 6, измерители соответственно мощности, температуры электродов и усили  сжати , устройство 10 дл  определени  момента -снижени  электрической мощности, задатчик 11 времени термического цикла, измеритель 12 интервала времени от начала нагрева до момента снижени  электрической мощности , сравнивающее устройство 13, задатчик 14 эталонного интервала времени, корректирующее устройство 15 и регулирующее устройство 16.

После сжати  деталей в цепи рабочей нагрузки непосредственно перед включением

источника 1 питани  производитс  измерение усили  сжати  деталей и температуры электродов, после чего включаетс  источник 1 питани  на врем , определ емое задатчиком 11, и сигнал с выходов измерителей 8 и 7 поступают на устройство 10 дл  определени  момента снижени  электрической мощности; с выхода этого устройства сигнал поступает на измеритель 12 интервала времени от начала нагрева до момента снижени  электрической мощности, после чего

измеренное значение времени сравниваетс  с эталонным (интервалом времени, соответствующим режиму электронагрева при отсутствии возмущений режиму электронагрева при отсутствии возмущений по параметрам , измер емым устройствами 8 и 7) и по

сигналу, пропорциональному величине разности корректирующим устройством 15, дополнительно регулируетс  скорости снижени  электрической мощности, основна  регулировка которой осуществл етс  устройством 12 в зависимости от величины сигнала с выхода измерител  9.

Предлагаемый способ реализуетс  в устройстве стабилизации качества вплавлени  разогреваемого электрическим током проволочного вывода в металлизированный припоем торец конденсаторной секции в услови х автоматизированного изготовлени  контактных узлов конденсаторов.

Claims (2)

1. Здесь целью регулировани  процесса электронагрева  вл етс  стабилизаци  глубины погружени  вывода в слое припо  в каждом цикле дискретного производства, когда от цикла к циклу измен ютс  начальные значени  таких параметров режима, как усилие прижати  электродами вывода к припою, температура электродов и падение напр жени  на них.При осуществлении регулировани  процесса электронагрева по известному способу глубины погружени  вывода диаметром 0,6 мм в припое толщиной 0,8 мм измен ютс  от0,3 до 0,8 мм при технологическом нормативе 0,3±0,1 мм, определ ющим наилучщее качество па ного контактного узла конденсатора БМ. При этом длительность импульса нагрева до момента снижени  его электрической мощности измен етс  в пределах от 0,4 до 0,8 с при фиксированной длительности электронагрева 0,16 с. Скорость снижени  электрической мощности регулируетс  путем изменени  угла включени  тиристорного ключа пропорционально усилию прижати  электродов к выводу. Наилучщее качество достигаетс  при номинальных значени х параметров режима с начальной температурой электродов 50°С и падением напр жени  на них 0,8В. При этих значени х параметров длительность импульса нагрева до момента снижени  его электрической мощности составл ет 0,6с. Этот интервал времени прин т в качестве эталонного и при увеличении его ве .личины скорость снижени  электрической мощности дополнительно пропорционально увеличиваетс , а при уменьщении пропорционально уменьщаетс . Тем самым за счет изменени  интенсивности охлаждени  расплава , а следовательно, и величины силы сопротивлени  движению автоматически корректируетс  и координата конца т;раектории движени  вплавл емого вывода При этом положительный эффект выражаетс  в у. еньщении глубин погружени  вывода в слое припо  с 0,8 до 0,5 мм, т. е. в существенном повышении стабильности показател  качества от цикла к циклу пайки . Таким образом, по уровню параметрических возмущений,- который отображаетс  изменением интервала- времени от начала нагрева ДО момента снижени  электрической мощности, косвенно, путем корректировки скорости снижени  мощности, стабилизируетс  координата конца траектории перемещени  при сварке (пайке) одной детали в расплаве другой и повыщаетс  стабильность качества соединений. Использование предлагаемого способа регулировани  процесса электронагрёва обеспечивает по сравнению с известными способами лучщую стабильность качества стыковой сварки (пайки) оплавлением в услови х циклической работы сварочного автоматического оборудовани  при массовом дискретном производстве. Экономический эффект от внедрени  способа по сравнению с базовым объектом составл ет 46,2 тыс. руб. Формула изобретени  Способ регулировани  процесса электронагрева соедин емых деталей, при котором последние зажимают, сдавливают, при электронагреве измер ют электрическую мощность , выдел емую в стыке соедин емых деталей , в зависимости от измеренного значени  определ ют момент снижени  электрической мощности и регулируют скорость снижени  мощности в зависимости от усили  сдавливани  электродов, отличающийс  целью повыщени  качества -соедннени  путем устранени  погрещности регулировани  конечного положени  одной из деталей относительно другой, в зоне расплава измер ют интервал времени от началанагрева до момента снижени  электрической мощности, сравнивают этот интервал с эталонным и по величине разности дополнительно корректируют скорость снижени  электрической мощности, пропорционально увеличива  ее .или уменьша  соответственно величине измеренного интервала, большей или меньщей эталонной. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 585935, кл. В 23 К 11/24, 31.03.75.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 683871, кл. В 23 К 11/24, 20.06.77 (проотип ).