Устройство для сварки пакетов магнитопроводов электрических машин

 

союз СОВетсник

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН щ) 5 Н 02 К 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетенияы и отм ытиям

ПРИ П НТ СССР (21) 4615833/27 (22) 07. 12.88 (46) 07.01.91. Бюп. М-* 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт технологии электрических машин малой мощности (72) Т. N. Джинджихашвили, А. И. Ботерашвили и Э. А. Купатадзе (53) 621.791.75:621.313.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 656159, кл. Н 02 К 15/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 1325626, кл. Н 02 К 15/02, 1987.

„„SU 1619368 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПАКЕТОВ

ИАГНИТОПРОВОДОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение относится к машиностроению, предназначено для использования в производстве электрических машин при автоматической сварке пакетов магнитопроводов и позволяет повы сить производительность процесса путем исключения брака при изготовлении изделия за счет обеспечения многоразового прохождения цикла сварки в случае обрывов дуги до получения непрерывного шва по всей длине пакета.

Устройство содержит механизмы опрес l6 1-" .68

10 совки и г варки,. фотода гчик „сваре гный выпрямитель, силовой узел управления сварочным процессом, блок сигнализации и блок логического управления. В схему блока памяти введены два оперативных запоминающих устройства с записью координат точек обрывов дуги и логические элементы и инверторы. В устройстве производится подсчет числа импульсов фотодатчика, соответствуюИзобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в установках для сборки пакетов магнитопровода с помощью электродуго-- 20 вой сварки.

Цель изобретения — повышение производительности устройства за счет возможности обеспечения многоразового контроля горения дуги и запоминания у- астков обрыва с последующей их сваркой до получения непрерывного шва r;o всей длине пакета.

На фиг. 1 изображен узел опрессовки и сварки с фотодатчиком; на фиг; 2 — . b функциональная схема устройства., на фиг. 3 — временные ггиаграмьы процесса сварки.

Устройство для сварки пакетов магHHTQJIpoBopoB электрических машин состоит из узла 1 опрессовки и сварки, фотодатчика 2 (фиг. 1), сварочного выпря;птеля 3 (фиг. 2)„ бло::a 4 сигнализации, силового узла 5 управления сварочным процессом, блока 6 ло40 гического управления, блока 7 памяти и программируемого контроллера (ПК) 8,.

Узел 1 опрессовки и сварки содержит станину 9, снабженную столом 10 ((3Hr 1) . HB станине 9 устаноьлены механизмы опрессовки 11 и сварки f2 пакета 13 листов магнитопровода, установленного на столе 10. Мехаиизм 12 сварки снабжен сварочными горелками

14 и 15. Фотодатчик 2 состоит из

50 планки 16 с прорезями, неподвижно закрепл:енной на столе 10. С одной стороны планки 16 находится осветительная лампа 17, закрепленная на корпусе фотодатчика 2,, а с другой стороны— фотодиод 1и> которыи жестко связан с г - Р

55 механизмом 12 сварки с возможностью перемещения вместе с ним r» вертикальной плоскости, mего величине перемещения механ.зма сварки. При обрыве сварочной ду ..и в одном из запоминающих устройств бло-.ка памяти записывается код, содержащий информацию об участке пакета, на котором произошел обрыв дуги. При повторном прохождении шва эти участки провариваются, что обеспечивает получение непрерывного maa без прожогов или непроваров. 2 з.п, A-лы, 3 ил.

Силовой узел 5 управления сварочным процессом состоит из блока 19 (фиг. 2) тиристорного управления, осциллятора 20, датчика 21 горения дуги и сварочного поста 22, причем последний подключен к датчику 21 горения дуги и к выходам блока 19 тиристорного управления и.осциллятора 20, вход которого соединен " входом блока 19 тиристорного управления, другой вход которого соединен с выходом сварочного выпрямителя 3.

Блок 6 логического управления состоит из формироватслей 23 и 24 импульсов, служащих для формирования импульсов, характеризующих моменты начала и конца сварки соответственно формирователя 25 импульсов, служащего для формирования импульсов от фотодатчика 2 и формирователей 26 и 27 .,импульсов, характеризующих моменты начала и конца контроля сварки соответственно. Причем выход формирователя 23 импульсов соединен с входом

28 ПК 8, а выход формирователя 24 импульсов соединен с входом 29 ПК 8, R-входом счетчика 30 импульсов и R"" входом триггера 31, S-вход которого соединен с выходом логического элемента И 32, один вход которого соединен с вьгходом логического элемента

ИЛИ 33, а другой вход — с вьгходом триггера 34 и разрешающим V-входом счетчика 30, счетный С-вход которого соединен с выходом формирователя 25 импульсов, а -вход предустанова соединен с выходом дешифратора 35 сдвига, вход которого соединен с выходом

36 ПК 8. Выход триггера 31 соединен с входом 37 ПК 8, а выход формирователя

26 импульсов соединен с S-входом триггера 34, R-вход которого соелинен с выходом формирователя 27 импульсе в.

1619368

Блок 7 памяти состоит из первого

38 и второго 39 оперативных эапоминякнцих устройств (ОЗУ), триггеров 40 .

41, служащих соответственно для вклю5 чения цепей повторной сварки и для подачи информацчи в ПК 8 о прерывании дуги при повторной сварке, счетчиков

42 и 43 импул.:-сав, служагшгх соответственно для определения момента конца повторной сварки H для фиксирования зон обрыва дуги, логических элементов

ИЛгИ 44-46, логически элементов И 47 и 48, инверторов 49 и 50, причем выход логического элемента с 48 соединен с

S-axcgox триггера 4 1, информационным

1г-входом второго ОЗУ 39 и первым вха,цом логического элемента ИЛИ 44, второй вход каторага соединен с выходам логического элемента И 47, первый 20 вход которого соединен с выходом 51

ПК 8, я второй вход — с первым входом логического элемента И 48, второй вход которого соединен с выходом счетчика 43, разрешающий V-вход которого 25 соединен с выходом логического элемента ИЛИ 45 и S-входом триггера 40, а через инвертор 49 — с разрешающим

V-входом счетчика 42, счетный С-вхац которого соединен со счетным С-входам счетчика 43, à R-вход — с инверсным .выходом триггера 40, прямой вьгход которого соединен с первым входом;.агического элемента ИЛИ 46, а К-вход— с одним из входов счетчика 42, втсрой

35 выход которого соединен с R-входом счетчика 43. Один из входов логического элемента ИгИ 45 соединен с выходом второго ОЗУ 39, а другой вход с выхсцом первого ОЗУ 38, информационный D-вход которого соединен с выходом логического элемента ИПИ 44, а

V-вход выборки режима — с выходам 52

ПК 8, а через инвертор 50 — с V-входом выборки режима второго ОЗУ 39, адресный А-вход которого соединен с адресным А-входом первого ОЗУ 38.

Связь между узлом 1 механизма спрессовки и сварки, фотодатчиком 2, сварочным выпрямителем 3, блоксм 4 сигнализации, блоком 5 силового управления сварочным процессом, блоком

6 логического управления и блоком 7 памяти следуигщая . входы блока i9 тнристорного управления (фиг. 2) и ос-циллятора 20 соединены с выходом л.-.— гического элемента ИЛИ 46, выхог датчика 21 горения дуги соединен с первым входом логического элемента

ИЛИ 48. вторым вхоцам логического элемента И 47 и с одним из входов логического элемента ИЛИ 33„ имеющего количество входов, равное числу сварочных постов. Выход сварочного выпрямителя 3 подключен к блоку

19 тиристорнаго управления; второй вход логического элемен"a ИЛИ 46 соединен с выхсдом 53 ПК 8, выход триггера 4 1 соединен с входом 54 ПК 8, выход 55 ПК 8 подключен к блоку 4 сигнализации, а выход 56 — к механизму

12 сварки. Выход фотодатчика 2 (фиг. 1 н 2) соединен с входом формирователя

25 импульсов, выход которого соединен с С-входами счетчиков 42 н 43 соответ=твенно. Выход счетчика 30 соединен с адресными А-входами первого 38 и второго 39 ОЗУ, à R-зхад триггера 4 1 соединен с выходом формирователя 23 ггг|п 7bc02 Числа уsлав 5 силсвогo упрявлежгя сваро

7 памяти равна Hеобхадимому числу сварочных постов 22.

Устройство для сварки пакетов маг нитспроводов электрических машин работает следующим образам, При команде "Пуск" логический сигнал "1" с выхода формирователя 23 импульсов подается ня гхсд 28 ПК 8„ с выхода 53 которого логический сигнал

"1* через логический элемент ИЛИ 46 подается на входы блока 19 тиристорнэго управления и осциллятора 2О, а с выхода 56 ПК 8 логический сигнал

f!лtI

1 ггсдяет команду на перемещение сва» рачного механизма 12. В результате этого включается блок 19 тиристорного управления и осцгылятср 20 и сварочное напряжение со сварочного выпрямителя 3 через блок 19 тиристорного управления подается на сварочный пост

22. Начинается сварка. Одновременно логический сигнал "1" с выхода 52

ПК 8 поступает на V-вход выборки режима ОЗУ 38, а через инвертор 50 — на

V-вход выборки режима ОЗУ 39, в результате чего ОЗУ 38 становится в режим записи, а ОЗУ 39 — в режим считывания. С перемещением сварочного механизма 12 перемещается также вдоль планки 16, имеющей прорези но всей длине, фотодиод 18, механически связанный со свара*-.ным механизмом 12.

Лучи осветительной лампы 17 проходят через прорези в планке 16 и поочередно открывают и закрывают фотодиод 18, с выхода которого генерируются им161 . „;8

jI "ËII Cb) тОКЯ; КотаРЫЕ ЧЕРЕЗ фО>М гР ОВа = тель 25 импульсов падаюгся ня счетные

С-входы счетчиков 30, 42 и 43.

После того, кяк íà S-вход триггера

34 приходит логический сигнал "1 с выхода формирователя 26 импульсов, соответствующий началу контроля сьар=. ки, триггер 34 срабатывает и на его выходе появляется логический сигнал

"1", который подается на разрешающий

V-вход счетчика 30, Счетчик 30 начина— ет считывать и на его выходе появляются сигналы в двоичном коде, соответ.-" ствующие определенному гголожению ме- 1ханизма 12 сварки относительно пакета

13 магнитопроводя„ Сигналы в двоичном коде с вьгход . счетчика 30 поступают на адресные Л-входы ОЗУ 38 и ОЗУ 39, В процессе сварки, если на свароч--)О

;-ом посту 22 происходит обрыв дуги в

".îне Г, — 1 (фиг. 3, диаграмма а)., я на выходе датчика 21 горения дуги появляется логический сигнал "1", ко орый пода. ется на один из входов логи- !5 ге"кого элемента И 47, на,цругом входе которого имеется логический сигнал

"1" с выхода 51 UK 8. Логичес кий си1-. нял "1" с выхода логического элемента

И 47 через логический элемент ЮИ 44 ц поступает на информационньгй !)-вход

ОЗУ 38, В ОЗУ 38 записывается информа= гия о зоне о,зрь|вя луги t, - . Оцпo временно логический сигнал 1 с выхоца датчика 21 горения дуги подается также на Один из входов логического

3JIемеHTB ИЛИ 33. с выхода KoTopoI o 3-:.G" ги-.еский сигнал 1 " подается на оцин из входов логического элемента И 32,, на другом входе которого имеется логический сиги л "1", I!оступающий с вьгхода триггера 34 разрешения «ОНТроля сварки. С выхода логического элемента 32 логический сиг! Ia!I "1" лоступает Ha S-вход триггера 31 повторного 5 перемещения сварочного механизма .1 2, Триггер 31 срабатывает и логический сигнал "1" с его выхода подает информацию ПК 8 через его вход 37 о необходимости повторной сварки. После окончанчя сварки логический сигнал с выхода формирователя 24 импульсс з, соответствующий концу сварки,. !

Hос-:. упает на вход 29 ПК 8, который с некоторой задержкой времени через свой „ .ьгход 56 выдает команду ня повторное перемещение сварочного механизма 12, Последний возвращается в исходное поЕ1 ВВ лож.3IIHe, логический сиг нял 1 с выхода mopbгирователя 23 гг;гпульсо ., г о7 ве:,. Отвующии Nor .3HTó а г;-:ла сверл.. сбрасывает счетчик 30 и поступает;а вход 28. ПК 8, который через свой выход

56 выдает команду на г Овторное опус .<-:ние сварочного механизма 12 впи.-:„ В это время логический сигнал "0" с выхода 5? ПК 8 подается на V-вход выбор= ки рею.;ма ОЗУ 38, а через иггвертор

50 — на V--вход выборки режима ОЗ.У 39.

В результате этого ОЗУ 38 ста-. новится в режим считывания, а ОЗУ 39— в режим записи.

Одновременно из выходов 36 и 51

ПК 8 выдаются логические сигналы "1 и "0" соответственно. В результаTe срабатывает дешифратGp 35 гя, с выхода которого, сигнал в двоичном коде подается на Q-вход предустанова счетчика 30« Благодаря этому ня г3ыходе счетчика 30 сигна bI в двоичном коде. соответстг3уюг1ие информации О зо—

Обрыва ду-ги t — t .. записанной

ОЗУ 38, появляются ня ) времени раньше начала зоны обрыва дуги (велАчина бг зависит От конкретного двоичного числа и предустянова, выдаваемоI О дешифрат ором 35 c+BHI Q. HB Q-Bxop, предустановя счетчика 30), Таким образом, в момент t на вьвгоде ОЗУ 38 появляг3тся логический сигHBJI "1" (фиг. 3, диаграмма d! ) которьгй через логическии элемен; ИЛИ 45 подается на

S-вход ðèããåðà 40, с. пр мого выхода которого логический сигнал "1" через логический элемент ИПгг 46 включает блок 19 тиристорного управления и ос= циллятор 20. В результате этого в момент t происходит повторная сварка на gt времени раньше начала зоны обры— ва дуги (фиг. 3, диаграмма б), Начало повторной сварки на г. времени раньше начала зоны обрыва дуги необходимо, чтобы исключить возможность недосварки в начале зоны обрыва из-за инерционности включения проце=са сварки. В момент t (зона t < — t7 по абсолютной

7 величине равна зоне. t, — t ) на выходе

ОЗУ 38 появляется логическии сигнал

"0 „. который через логический элемент

ИЛИ 45 и инвертор 49 подается на разрешающий V-вход счетчика 42. Счетчик

42 начинает считывать импульсы„приходящие с выхода формирователя 25 импульсов на его счетный С-вход. После счета 2 и импульсов в момент t> HH одном из выходов счетчика 42 появляется логический сигнал 1", который

1619368

in подается на К-вход триггера 4О и сбрасывает его (фиг,. 3, диаграмма в) .

Погический сигнал "О" с прямого выхо— да триггера 40 через логический элемент ИЛИ 46 отключает блок 19 тирис5 торного управления и осциллятор 20.

В результат;:. этогз повторная сварка прекращается, Та .:; . Образом, повторная сва„-:ка плигся с момента t< до моментa, riерекрьп-я зону обрыва дуги с IIpd BB Ii сл ".Bd на Д t Величину, Одн.. временно с i-оявлением логическсго сигяа:iB "1 на выходе ОЗУ 38, он

Iåðåç лог-.:;ческий элемент ИЛИ 45 подается на разрешающий V — вход счетчика

43, котор: ьй начинает считывать импульсы, приходягиг ". Выхода формирователя

25 импульсGB„ ÏoñIiå счета и импульсов в момент t, на выходе счетчика 43 появ- 2О пяется логический сигнал "1", которыи сохраняется до тех пор, пока на его

H.-вход не поступит логический сигчал

"1" с второго выхода счетчика 42, который появляется при и счете (в момент t>)= В момент t> счетчик 43 сбра=. сывается и на его выходе появляется логический сигнал "О". Таким образом., при повторной сварке счетчиком 43 фиксируется зона первоначального обрыва дуги

Если при повторной сварке в пределах зоны первоначального обрыва дуги происходит повторный обрыв ду1и В зонг г„- ty (фиг.3.,диаграмма г),то

":a выход-" дат ыка 21 горения дуги появ -;яется логический сигнал "1", который

t i

: Овместно с логическим сигналом 1 с выхода счетчика 43 подается на вход элемента И 48, с выхода которого ло- 4 гический сигнал "1" включает триггер

41. Тот подает логический сигнал "1" на вход 54 ПК 8, содержащий информацию о том, что во время повторной сварки в пределах зоны первоначально. о обрыва дуги 1, — t произошел повторный обрыв дуги в зоне

Одновременно при повторном обрыве дуги в момент t< логический сигнал

"1" с выхода ло: ического элемента 50

И 48 поступает на информационный Эвход ОЗУ 39, находящегося в реяжмг записи. В ОЗУ 39 записывается информация о зоне повторного обрыва дуги

После окончания повторной сварки ПК 8 выдает команду íà -peòüB перемещение сварочного механизма 12.

".нарочный механизм 12 возвращаегся в нсходнсе положение и третий раз опус— кается вниз. При этом с выхода 52 логический сигнал "1" поступает на -вход BhIOopKH режима ОЗУ 38, а через инвертор 50 — íà V-вход выборки режима ОЗУ 39. В результате этого ОЗУ 38 становится в режим записи, а ОЗУ 39 в режим считывания.

Дальнейший процесс аналогичен с процессом, протекающим при повторной сварке, с той лишь разницей, что на этот раз сварка происходит с момента до момента t, перекрывая зону вторичного обрыва дуги t — t< справа и слева на g, t (фиг, 3, диаграмму д), а счетчиком 3 на этот раз контролируетoR зона втори ного оорыва дуги

Если и третий раз происходит обpbiB дуги B пределах зоны t 4 tg z To

ИифОРМагИЯ 0 ЗОНЕ TPeTIIMHCI O6PbIBB записывается в ОЗУ 38, находящемся при этом в рею мг записи. Таким образом, с началом каждого цикла сварки

ОЗУ 38 и 39 поочередно находятся либо в режиме считывания, либо В режиме записи, С началом каждого цикла зона повторной сварки постепенно сужается. Сварочный пропесс продолжается до rex пор, пока не получится непрерывный шов по всей длине .магнитопровода. В таком случае после оконча«ия данног.о цикла сварки на выходе триггера 41 получаем логический сигнал "О, подающий информацию ПК 8 о том, что в процессе сварки обрыв дуги не произошел. ПК 8 подает команду через свой выход 56 на останов сварочно" го механизма 12.

Из практических соображений для устранения бесконечного сварочного цикла, если после определенного числа повторений (конкретное число повторений предварительно записывается в программе ПК 8) не получится непрерывный шов по всей длине магнитопровода, ПК 8 Выдает команду через свой выход

56 на останов сварочного механизма 12 и через выход 55 включает блок 4 сиг" нализации.

Устройством достигается положительный эффект, заключающийся в повышении его производительности путем исключения брака при изготовлении изделия за счет Возможности обеспечения и .СгораЗОВОГО ко ътроля Горения дуги и заломя

HGIIHR участкоВ Обрыва с последующей н сваркой до получения непрерывного шва по вс си длине II p êBTB . формулаизобретения

1. Устройство для сварки пакетов магнитопроводов электрических машин, содержащее узел опрессовки и сварки, фотодатчик, сварочный выпрямитель, бпок сигнализации, силовой узел управления сварочным процессом, блок логического управления, состоящий из пяти формирователей импульсов, двух триггеров, двоичного счетчика, элементов И и ИЛИ и дешифратора сдвига, и подключенный первым входом к выходу узла управления сварочным процессом, а также блок памяти, входы которого соединены с выходами блока логического управления и выходом узла управления сварочным процессом, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем ис -. ключения брака при изготовлении изде" лий за счет обеспечения многоразового контроля дуги и получения непрерывного шва по всей длине пакета, оно снабжено программируемым контроллером, а блок памяти дополнен вторым оперативньпч запоминающим устройством, вторым и третьим элементами ИЛИ, вторым элементом И и двумя инверторами, при 30 этом входы программируемого контроллера подключены соответственно к первому, четвертому и пятому выходам блока логического управления,и первому выходу блока памяти, а выходы программирусмо го контролллера — соответственно квходу блока сигнализации, входу силового узла управления сварочным процессом, второму входу блока логического управления, четвертому, пятому и шестому входам блока памяти.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что первым входом блока логического управления является вход элемента ИЛИ, выход кото- 45 рого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера и первому входу двоичного счетчика, а выход — к

S-входу второго триггера, R-вход ко- 50 торого, соединенный с выходом первого формирователя импульсов, является первым выходом блока логического управления, вторым выходом которого является выход второго формирователя им- 55 .пульсов, соединенный с вторым входом двоичного счетчика, выход которого!

2 служит третьим выходом блока логического управления, .етвертым выходом:< которого является выход третьего мирователя импульсов, а пятым выходом - выход второго триггера, вторым входом блока логического управления является вход дешифратора сдвига, выход которого подключен к третьему входу двоичного счетчика, четвертый вход которого соединен с первым выходом блока логического управления, выходы четвертого и пятого формирователей импульсов подключены соответственно к S- u R-входам первого триггера.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что первым входом блока памяти являются соединенные между собой первые входы первого и второго элементов И, выход первого из которых соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к информационному входу второго оперативно"о запоминающего устройства и выходу второго элемента И, соединенному с S-входом первого триггера, R-вход которого, подключенный к первому выходу блока логического управления, является вторым входом блока памяти, первым выходом которого служит выход этого триггера, третьим входом блока памяти являются соединенные между собой счетные входы счетчиков блока памяти, четвертым вывходом которого является вход первого инвертора, соединенный с входом разрешения первого оперативного запоминающего устройства, выход первого инвертора подключен к входу разрешения второго оперативного запоминающего устройства, адресный вход которого соединен с адресным входом первого оперативного запоминающего устройства, а выход с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу разрешения второго счетчика блока памяти непосредственно, а к входу разрешения первого счетчика блока памяти - через второй инвертор, пятым входом блока памяти служит второй вход первого элемента И, шестым входом — первый вход второго элемента

ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока памяти, соединенным с вторым входом силового узла управления сварочным процессом.

1619368

Составитель P.. Ткаченко

Редактор Н. Яцола Техред Л.бл.-:.йнык Корректор М. Демчик

Заказ 53 Тираж ) Подписное

ВНИИПИ Государственного комите а по изобретениям ; открь:тинм ври ГКНТ СССР

113035, Москвар ("Зэ„ Рауп. "-ка . нао ° у дс - / 5 н 1

Производственно-издательский ко н.- н;.т Патент, -. Ужгород, ул. a рина, 101