Способ контроля процесса контактной точечной сварки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКР{T СССР

ОПИСАНИЕ И ЗОБ г ЕТЕ { ":.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я

Щ

Д (21) 4486283/27 (22) 26.09.88 (46) 07.01.91. Бюл. М1 (71) Институт злектрасвярки им.Е.О,Патона (72) Н.В.Подола,П.M.Ðóäeíêî и В.И.Гейц (53) 621.791,763 (088.8) (56) Орлов Б,Д. и др. Технология и оборудование контактной сварки, - М.: Машиностроение, 1986, с 313.

Гавриш В.С. и др, Контроль сварочного тока в АСУ ТП точечной контактной сварки.Автоматическая сварка, 1984, М. 3, с. 48. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к обработке и сварке материалов и мажет быть использовано для контроля процесса контактной точечной сварки гга действующему значению сварочного тока. Цеп- изобретения - повы-

Изобретение относится к области обработки и сварки материалов и может быть использовано для контроля процесса контактной точечной сварки.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На фиг. 1 показана блок — схема устройства для реализации способа контроля; на фиг. 2 - диаграммы изменения напряжения, поясняющие работу устройства.

При предлагаемом способе контроля в процессе сварки измеря{от среднее значеwe импульса тока сварки l,ð и ега длительность Л и вычисляют действу{ощее значение сварочного тока па зависимости

{др=К ® ср, (1) где - t p -расчетное значение l ;

К g) - коэффициент, определяемый длительность -а импульса тока Я, ше{{{- . - !а: :юс ; .;;clfïрал .. 3л;.!;.:;;3я.а! среднее

pl{eve{{!le !ЗК== СВЯРК"{ - ДЛИтв" ЬНаат{> пульс=, с:=.:.:-:,:;;. A та::я.; 1паеГ,ел".{Ие действу}ав{. {,-, „-.н," lef fif!!-.;;вааачнагс! .гака

ocIf !Öeo{ :. ют {{а ";="e! !с . .;-мсти {д р= k:"., leap,.

/ где:.д — Раскe !".е значение ДействУ{оы;;его зна {е{{! fr{ свара {наг т", ка, К ®= 2.- !! 328+

+0,7940 1 л -0,083479 )i- + 0,0056065 {.

0,00015 356 ., -2,27486!п Л;.1: длительность сварач:ага импульса; l

cpepf ee =-:-!e!-.е".{:-.-:.е e-eàðe {и{ага така, В способе отсутствует составляющая погрешности, связан: —::- .;; с ";. .:,"-Вени:--;:"; свара !;:Пй г:,аш{!—

H6f, я сле.: ".ятс br."а!, та-! {ость кон: роля пf.fo цесса пав.="i ается и не требуется дополни -:--::ь-:.{!Сга апределения испгннога. значения - аз { ° . 2 ип., 1 ТЯбл, V. (;!) =",,7328 + 0,79406 Л- 0,083479 А +

+ 0,0056065 1, - 0,00015856 А. - 2,27486 iff Я.

В отличие ат известных способов при данном способе расчетная величина действующего значения така!д мало зависит от соя р и для @20 — 80 точность контроля {др не хуже 0,45";:-, . Г !-" -Т-ал{ зав{ си. - ..сть {др or leap опись{вагг!сл и:.".сты;{ {{сге. {ятическим выражение::.: . . ., Для вычисл:=:!{{frl ".сзФф{. .цие{{та !

К Щ= — — 6H!l8 принята известная схсмя ! Cp замещен:;я " арочной машины. Из-зя нели{{ей{{аст.::- зле{гг,=.:. {еска : цепи., абуславflGHHoA вс! <. =!{{!а Г{аряллельным вкл{ачением управляв: .ь.".; Яе{{ти. {ей, ток в та ой цепи получяе": " прерь{в:;ать{и: Gflределяется выражен —..-::,::

1618548 (= „ifl(fgJf + Д вЂ” y,l — cliff(f.f — - <с)е Р ветственно с выходом постоянного запомина ащего устройства 11 и выходом пульта управления.

Устройство работает следующим образом.

До сварки с пульта 13 управления задаются допустимые границы изменения действующего значения сварочного тока. Во время сварки сигнал, пропорциональный производной сварочного -:,а

f1i сЯ (фиг,2), с вы «..:qa датч<:ка 2 така подается На -,эраый глод пе:.,ваго интегратора 7, на выха".е которого получается сигнал, пропорциональный мгновенному значению сварочного така 1св, В момент времени tp на вь-.ходе усилителя — ограничителя 3 формируется сигнал логической единицы, а в момент времени <1 окончания импульса тока ! ср формируется сигнал логического нуля. Длительность этого импульса il, пропорциональна длительности импульса i св тока:

Л =- i 1 = т с.

С выхода усилителя-ограничителя 3 этот импульс поступает на второй вход элемента И 4, на ггервый вход которого паступа ат импульсы частотой foe с выхода генератора 5, На выходе элемента И 4 во время протекания импульса сварочного така фармир;етс- серия импульсов, количество которых пропорционально времени

Л: N=fo Л, После окончания импульса тока микроЭВМ считывает на выходе счетчика 6 код, пропорциональный ега деятельности, и на выходе интегратора 8 с помощью АЦП 9 напряжение, пропорциональное среднему значению импульса, а затем сбрасыва)отся в нуль счетчик 6 и интегратор 8. Далее микроЭВМ 10 по длительности Л выбирает из

ПЗУ 11 коэффициент пересчета К (Л} и вычисляет действующее значение сварочного така IJ

Вычисленное значение 1др сравнивается с допустимыми границами в которых может находиться действующее значение сварочного така. В случае отклонения измеренного действующего значения сварочного тока от заданных допустимых границ микроЭВМ выдает на индикатор 12 сигнал о нарушении процесса контактной точечной сварки; После этого система готова крнтрол а следую< ро импульса тока, „0 .: t il.; (2 ) пpvl 1< 1 «=10 мс, 5

20 а действ foWee. ---f т/2 д = / = „J (i )

Расчетная зависимое.; ь К (it) от Л для р

20-80 представлена в таблице, При этом погрешность определения leap

«О вырах<ени с (1) H- превышаег 0,45 J, УстpoMGTUo дгя реализации способа содержит сварочную машину 1, датчик 2 тока, усилитель-агранлчитель 3, элемент И 4, генйр тср 5, счетчик 6 импульсов, первый интегратор 7, второй интегратор 8, аналого — цифровой г.реабраэаэатель 9, однокристальную ную.м "

12 л пульт 13 управления, Датчик 2 така входом подключен к выходу сварочной машины 1, а выходом - к перво лу входу первого интегратора I „âf fõoä,<а G pOf o подклю .ен к первому в;,oð второго интегратора 8 и входу усилителя-агранлчителя, Выход второго интегратора S соединен с входам аналого-:Iëôðoâoão преобразователя 9, выход которого соединен с первым входам,однокристальной микроЭВМ 10, первый выход которой соединен с вторыми входами ггервого и второго интеграторов 7 ll 8„Выход усилителяof ðàíè÷ителя 3 соединен с.",е;. =,м входам элемента И 4, вторым входам соединение го с генератором 5, а выходом 4 — с первыам входом счетчика 6 импульсов. Второй вхсp,,счетчика 6 импульссв соединен с вторым выходам микроЭВМ 10„а выход - с втарь.м входам микраЭВМ 10. ретий выход микроЗВМ 10 соединен с выходом индикатора 1., a тратил и четвертый входы соединены состСпособ б <и реализован в микропроцессорной системе управления процессом для машлн контактной сварки переменным тоf

<с — угол сдвига между напряжением и током;

Л вЂ” длительность импульса сварочного тока, определяемая из условий I "= 0, i5

Среднее значение тока т, 1;.p — — — 1 бт (3) о

1618548 конструкций в самолетостроении, автомобилестроении и других отраслях машиностроительной промышленности позволит сократить время для правильной настройки

5 аппаратуры контроля и управления сварочным оборудованием. повысить точность .. контроля и качество сварных соединений.

При испытании были получены следующие значения:

lcp 13,1 кА; Л = 8,8 л с, Из таблицы К (Л) =1,178, Действующее значение сварочного тока по формуле (1)!др =15,43 кА.

Для проверки результата измерения было проведено вычисление точного значения

Формула изобретения

Способ контроля процесса контактной точечной сварки, при котором измеряют среднее значение тока сварки, а за параметр контроля принимают действующее значение сварочного тока, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют длительность импульса сварочного тока, а действующее значение сварочного тока !др рассчитывают по формуле

При этом относительная погрешность определения tzp составила 15 д — — д — д 100% =-0,19% ap

Благодаря применению расчетной формулы (1) отсутствует составляющая погрешности, связанная с изменением cos p сварочной машины, а следовательно, точность контроля процесса повышается и не требуется дополнительного определения истинного значения cosp. При этом определение действующего значения сварочного тока ведется по более простой зависимости.

Использование способа контроля кон- 30 тактной точечной сварки при изготовлении! др = К (Л) 1ср где К (Л) =2,7328+ 0,79406Л -0,083479 Л +

+ 0,0056065 Л -0,00015856Л, -2,27486 (и Л, Л вЂ” длительность импульса сварочного тока:

1,р - измеРенное сРеДнее значение сварочного тока. к (Л) Л, мс

К (Л) Л, мс

К (Л) К (Л) 9,9

9,8

9,7

9,6

9,5

9,4

9,3

9,2

9,1

9,0

8,9

8,8

8,7

8,6

8,5

8,4

8,3

8,2

8,1

8,0

7,9

7,8

1,116

1,121

1,126

1,131

1,136

1,142

1,147

1,153

1,159

1,.1 65

1,171

1,178

1,184

1,191

1,198

1,204

1,211

1,219

1,226

1.233

1,241

1,249

7,7

7,6

7,5

7,4

7,3

7,2

7,1

7,0

6,9

6,8

6,7

6,6

6,5

6,4

6,3 6,2

6,1

6,0

59 5,8 5,7 5,6

1,257

1,265

1,273

1,282

1,290

1,299

1,308

1,317

1,327

1,336

1,346

1,356

1,366

1,377

1,388

1,399

1,410

1,422

1,433

1,446

1,458

1,471

5,5

5,4

5,3

5,2

5,1

5,0

4,9

4,8

4,7

4,6

4,5

4,4

4,3

4,2

4,1

4,0

3,9

3,8

3,7

3,6

3,5

3,4

1,484

1,498

1,512

1,526

1,541

1,556

1,571

1,588

1,604

1,621

1,639

1,657

1,676

1,696

1,716

1,738

° 1,760

1,782

1,806

1,831

1,856

1,883

3,3

3,2

3,1

3,0

2,9

2,8

2,7

2,6

2,5

2,4

2,3

2,2

2,1

2,0

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4 1,3 1,2

1,911

1,941

1,972

2,004

2,038

2,074

2,1 12

2,152

2,194

2,239

2,287

2,338

2,393

2,452

2,515

2,584

2,659

2,740

2,830

2,929

3,040

3,163

1618548

Составитель Г, Чайковский

Редактор О. Юрковецкая Гехред M,Моргентая Корр:;ктор Л. Алексеенко Заказ 59/91 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета flo изобретениям M открытиям.при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Латент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101