СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВАРОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ МАШИНЫ ДЛЯ РОЛИКОВОЙ СВАРКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B23K11/06 B23K11/25 

Изобретение относится к роликовой сварке, а именно к контролю качества роликовой сварки, осуществляемом путем измерения сварочного напряжения.

Известен способ контроля напряжения во время электросварки [1] Для его осуществления применяется устройство для контроля подвода энергии к сварному шву, в частности, для измерения напряжения в сварном шве.

Устройство содержит блок измерения напряжения и связанные с ним контакты для взаимодействия с проволочным электродом. Однако в известном устройстве на измерение сварочного напряжения влияют паразитные сопротивления, т.к. одно из измерений осуществляют с Z-образной шины. Износ роликовых головок и их опор не регистриpуется.

Задачей изобретения является осуществление более точного и более простого замера напряжения.

В качестве преимуществ замера напряжения на проволочных электродах можно отметить более высокую точность замера энергии, вводимой в сварной шов, и в особенности отсутствие отклонения измерительного сигнала. Благодаря этому отпадает необходимость дополнительной тарировки обрабатывающего замеренные значения напряжения устройства для контроля, результатом чего в конечном счете является снижение брака в сварных изделиях из-за ошибок при замере энергии в устройстве для контроля.

Кроме того, замер напряжения осуществляется, предпочтительно, на роликовой головке или на держателе роликовой головки. В качестве дополнительного значения замера напряжения является напряжение между роликовой головкой и проволочным электродом или между держателем роликовой головки и проволочным электродом. Путем замера этого напряжения можно определить работоспособность соответствующей роликовой головки, что обеспечивает оптимальный выбор интервала профилактических осмотров роликовых головок. Таким образом можно избежать нежелательных перерывов в работе. Можно также выявить преждевременный износ или загрязнение до того, как это отрицательно скажется на качестве сварки.

В основу изобретения положена задача создать также и устройство для осуществления способа контроля.

Ниже с помощью чертежей более подробно поясняется решение согласно изобретению, где на фиг. 1 схематично показано, как осуществляется измерение напряжения согласно изобретению.

Измеряемое напряжение U представляет собой сумму падений напряжения в токопередающих элементах измерительного контура.

U U_{помехвверху} + U_сварки + U_{помехвнизу}
U_{помехвверху} /R₅ + R₆ + R₄ + R₃ + R₂/•I
U_сварки /R₃ + R₉ + R_8a/•I
U_{помехвнизу} /R_5a + R_6a + R_4a + R_3a + R_2a/•I,
причем в этом случае измерение напряжения вверху осуществляется на верхнем держателе роликовой головки датчиком 7. Указанные напряжения получаются с учетом электрического сопротивления верхней опоры 5 /R₅/ роликовой головки, верхнего перехода 6 /R₆/ от опоры 5 к роликовой головке 4, самой роликовой головки /R₄/ от перехода 3 /R₃/ верхней роликовой головки 4 на верхний проволочный электрод 2 и перехода от электрода 2 на верхний лист 8 /R₂/. Далее от сопротивления верхнего листа 8 /R₈/, сварного шва 9 /R₉/ и нижнего листа 8а /R_8a/. Нижние сопротивления R_5a, R_6a, R_4a, R_3a, R_2a получаются аналогично; измерение напряжение датчиком 1а осуществляется на нижней опоре 5а роликовой головки 4а. I обозначает сварочный ток. На параметр измерения U, который должен отражать собственно напряжение в месте сварки, накладываются высокие дополнительные напряжения.

Основной идеей данного изобретения является исключение во время замера дополнительных напряжений, влияющих на оценку качества сварного шва, в особенности изменяющееся падение напряжения на сопротивлениях R₃ и R_3a.

На фиг. 1 показан принцип проведения измерения. Измерение напряжения датчиками 10, 10а на проволочных электродах 2, 2а в значительной мере исключает помехи дополнительных напряжений.

Измерение напряжений датчиками 1 /или 7/ или 1а осуществляется на роликовых головках 4, 4а или на их опорах 5, 5а. Таким образом, между измерениями напряжений датчиками 10 и 1 могут быть замерены также напряжения U_{прежнеевверху} и U_{прежнеевнизу}. Эти напряжения определяют степень работоспособности роликовых головок, которые благодаря этому могут контролироваться в процессе работы сварочной машины, что до сих пор не было возможным. При этом, в особенности, определяются сопротивления R₃, R_3a или их изменения.

В этой форме осуществления способа в качестве преимуществ можно отметить меньшее количество остановок во время работы за счет интервалов на динамическое обслуживание, меньший износ роликовой головки путем исключения превентивной выработки /скручивания/ роликовых головок, меньше выходов из строя роликовых головок вследствие слишком позднего обнаружения загрязнения или повреждения их и помощи при планировании обслуживания сварочной машины.

Устройство для осуществления способа измерения имеет скользящие контакты для проволочных электродов 2, 2а для съема напряжения датчиками 10, 10а. Эти скользящие контакты могут быть выполнены неподвижными или подпружиненными. Измерительное устройство может иметь дополнительные измерительные каналы для измерения вышеуказанных напряжений U_{прежнеевверху}, U_{прежнеевнизу} для определения функционирования роликовой головки.

Использование: контроль качества процесса роликовой сварки путем измерения сварочного напряжения. Сущность изобретения: при сварке двумя роликовыми головками определение напряжения производят на двух проволочных электродах, на роликовых головках или их опорах. По разнице напряжений определяют сварочное напряжение, судят об износе или загрязнении роликовых головок. Устройство для определения сварочного напряжения содержит датчики напряжения со скользящими контактами. Датчики установлены на проволочных электродах, а также роликовых головках или их опорах. Выходы всех датчиков подключены к блоку определения сварочного напряжения. Скользящие контакты могут быть установлены неподвижно или подпружинены. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения сварочного напряжения машины для роликовой сварки с проволочными электродами, при котором измеряют напряжение на электроде, на роликовой головке или ее опоре, отличающийся тем, что при сварке двумя роликовыми головками дополнительно измеряют напряжение на втором проволочном электроде, второй роликовой головке или ее опоре, сварочное напряжение определяют по разнице напряжений между проволочными электродами, а по напряжению между электродами и соответствующей ему роликовой головкой или ее опорой судят об износе или загрязнении соответствующей роликовой головки. 2. Устройство для определения сварочного напряжения машины для роликовой сварки с проволочными электродами, содержащее датчик напряжения со скользящим контактом, установленный на проволочном электроде, датчик напряжения, закрепленный на роликовой головке или ее опоре, а также блок определения сварочного напряжения, отличающееся тем, что при сварке двумя роликовыми головками устройство дополнительно снабжено датчиком напряжения со скользящим контактом, установленным на другом проволочном электроде, а также датчиком напряжения, закрепленным на другой роликовой головке или ее опоре, при этом выходы всех датчиков подключены к блоку определения сварочного напряжения. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что скользящие контакты установлены неподвижно. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что скользящие контакты подпружинены.