Устройство для автоматического измерения энергии оплавления при стыковой контактной сварке Советский патент 1983 года по МПК B23K11/24 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно стыковой эпектросварке, может быть иопопьэовано в системак регупирования энергии на отыкосварочныч. машинах.

Известно устройство для автоматического измерения энергии при проведении ст1 1ковой сваркН| содержащее дат чик напряжения на стыке, датчик тока сваркие бпок умножения, соещшенный своими входами с выходами датчиков, интегрирующий бпок, соединенный своим входом с выходом бпока умножения ,V

Сигналы напряжения и тока сварки, подводимые к устройству переМноасаются. Получаемый после перемножения сигнал, пропйрщюнаиьный мгновенной мощности, интегрируется l .

Недостаток устройства заключается в том, что в этом случае при изменении в широком диапазоне поперечных сечений полос в большом циапазоне не представляется возможнь1М измерять энергию с достаточной точностью. При этом вместе с энергией, выделяемой в стыке, измеряется и энергия шунтирования стыка через свариваемые полосы, рольганги и землю. Кроме то- го, при такой схеме обработки сигнала токане удается фиксировать начало короткого замыкания, необходимое для оисчет-о фактической выдержки времени иод током, с помощью порогового элемента. Последнее связано с тем, что уставка срабатывания порогового элемента также должна меняться автомати чески в широком диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для автоматического измерения энергии ойлавления при стыковой контактной сварке, которое кроме датчиков напряжения , тока сЁарки и блока умножения содержит схему ИЛИ, четыре параллель вых цепи, включенных между блоком у лножения и схемой ИЛИ, каждая из которых состоит из последовательно включенных входного ключа, интегрирую щего блока и выходного ключа и комму татор, подключенный своим входом к питающей сварочный трансформатор сети nepeMeiffloro тока, а своими выходагл «- к управляющим входам всех . ключей Коммутатор последовательно включает кажцую из четырех параплепъ цепей. Во время включения блок интегрирования интегрирует в течение периода сигнал, посыпающий на

его вход с выхода блока умножения и в течение следующего периода работает в качестве запоминающего эпемен та, вьщавая через схему ИЛИ значение

измеренного параметра на выход уотррйства Г

Устройство обладает в основном темк же недостатками, что и предыдущее, хотя оно и имеет повыщенную точность

п;ри измерении энергии при сварке полос, сечения которых меняются в довольно большом диапазоне.

Цель изобретения - порыщение точности измерения за счет исключения

из измеретшя энергии щунтирующих цепей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения при стыковой контактной

сварке, содержащее датчик напряжения на стыке и датчик тока сварки, блок умножения, соединенный одним входом с датчиком напряжения на стыке, схе- му ИЛИ, четыре параллельные цели,

состоящие из последовательно соединенных выходного ключа интегрирующего блока и входного ключа, через которые схема ИЛИ соединена с выходом блока умножения, и коммутатор, входом подклю

четшый к клеммам питающей сети, а выходами к управляющим входам всех ключей, введены два ключа аналоговой памяти, вычитающзай блок, п« юговый элемент и два последсФательно соеди-

пенные резисторныхделигеля.коэффициенты ослабления которых обратно пропорциональны толщине и ширине свариваемого материала,при этом вход первого резисгорного делителя соединен с цатчиком тока сварки, выход второго резио торного делителя соединен с вторым входом блока умножетйш и выходом по рогового элемента, к выходу схемы ИЛИ подключены вхов первого ключа

аналоговой а памяти и вход вычитающего блока, к STOpcsviy входу которого подсоецинены послецовательно соединенные второй ключ аналоговой памяти блок аналоговой памяти и пер« вый ключ аналоговой памяти, а выхо- . цы блока управления подключены к управлшощйм входам первого и второго ключей аналоговой naMsmi.

На чертеже представлена схема устройства.

В устройстве датчик 1 тока сварки в резисторные делители 2 н 3 ьседи нены последовательно и подключены коцному из входов бпока 4 умножителя. К другому вхоау бпока подключен OfoчИк 5 напряжения сварки, К выхоау 6nt ка умножения присоединены параппепьных цепи, каждая из которых состоит из вхосиого KHiGftia 6, интегрирующего бпока 7выхогщого к кшоча 8. Управпяюшие входы всех кпючей соединены с выходами коммутатсфа 9, входом соединенный с клеммами питающей сварочный грансф рматф сети переме№ ного тока. Выходы выходных ключей через погическую схему ИЛИ 10 соед№ нены с вычитающим блоком 11 и nefvвым ключом 12 аналшч вой памяти, выход которого включен на вход блока 13-аналоговой памяпри. Между блоками аналоговой памяти и вычитающим блоком включен второй ключ 14 аналоговой памяти. Управляющие входы обои ключ аналоговой памяти соедин$оотся с блоком 15 управления. К выходу вто рого резист ч)ного делителя 3 подклк чен пор«ио5вый элемент 16. Устройство работает следующим овразом. Сигаая тока «жарки посярупает с выхода д чика 1 тока сварки на вход первого депит&i ля 2,который ослабля&г шгнал обратно . лр ш рш1онаяьно тогашше сваривав мых полос, на{ 1раемой на декадных перекгаочагепях этого делителя. С ы 1хоаа делителя 2 тфеофазованный сигнал подается на вход второто делителя 3, где происходит оснабпение сягяапа офатно /liponQptoioaanbHo 1щфв не свариваемых полос, которая также набщтется на декадных переключателях, В свази с тем, что ток сварки 1фи прочих равных условиях приблиз теяьно прстс цисжсален плошади (о сечения свариваемых полос, а зла пеняе сигнала тока в предлагаемом устройстве обратно пропорционально этой площади, происходит нормирование токового сигнала. При этом пределы измер шя сигнала тока сварки на выходе второго дерЕтеля будут прв мерно ошшми и теми же нраа значениях поперечных сечеяий металла Оогнап с выхода второго делителя 3 и сигнал с выхода датчика 5 напряжения сварки подаются на умножитель 4, Hia выходе действует сигнаи мгновевной моишости. Этот сигнал подается на входы параплепьно включенных четырех цепей,цепи послейоват-ельн коммутируются с помоияэю каммут&тора 9 и входных и выходных ключей 6 и 8. Каждая пепь вводится в.ртботу на два периода. В течение первого периода осуществляется интагрЕфование супз.йпй в ИЕтегрирующ блоке 7, пооле чего ключ 6 запирается. В течение вторси о периода полученный на интегрирующем блоке сигнал энергии передает ся через ключ 8 и логическую схему ИЛИ 1О на входы вычитающего блока 11 и первого ключа 12 авалшч вой пеалятк. В период между вкпючешс сварочного тpaнcфopмaтqpa и начапом оплавления на выходе ИЛИ будет д ствовать сигнал, пр(яор1 01{альш 1й энергии шувтщ)ования стыка через подготовленные к сварке попосы, н землю. Этот сигнал с помощью бпока 15 управления через ключ аналоговой памяти поступит на вход бяок& 13 ане логовой памяти, который в этот работает в следящем режиме. В мом&ее начала ся1лавления ключ 12 запирается, блок 13 переходит в режим памяти, а ключ 14 отщлываетсяи В результате сигнал энергии шунтиром№яя поступает на .вход вычитающего бяою.И, гае этот сигнал вычитается из пологого сш нала энергии, поступающего на вычитающий блок с выхода схемы ИЛИ Ю. Таким офазсял, благодаря нормализации снгаала на делителях 2 я 3 yctw рсЛство работает с п жышеш{сй то востью в широком диахгазоне изменения площади поперечного сечешта свар юа мого метал)ш, а благодаря запоминагапо и вычитанию шунт1фования н меряется яасергня, выделяемая только в стыке. Сигнал с выхода делителя 3 подается на пороговый элемент 16 с постоянным псфсагом срабатывания, кото1я 1й при о аботке нормалвз жаниого сигнала тока надежно фхксирует момент вогшЕкяовешга тока короткого замыкания, имеющего место при осааке, для отсчета выдержки 1)емеш1 поц током. . Предлагаемое устройство О по сфавн@ашо с известным увелЕсчвтъ точность энергии в сгыке при широком диапазоне изменения токов сварки за счет введения операшго яормировавия сигнала.тока сварки в за счет всключшйя ва показаний устройс ва {ергвв шунтирования стыка через сварбзваз ллй MeTCuini рольганги в земтао, изм шемой до начала оплавления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМА- ТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ ОПЛАВЛЕНИЯ ПРИ СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ, содернсащее датчик напряжения на сйыке ъ датчик тока сварки, блок умножения, соешшенный одним входом с датчиком напряжения на стыке, схему ИЛИ, четыре парапиепь яые цепи состоящие из поспедоватепьно соединенных выходного ктаоча интегрирующего блока и входного кгаоча, через которые схема ИЛИ соединена с выходом блока умножения, и коммутатор, входс« подключенный к кпеммам питающей сети, а выходами - к управ. ляюишм входам всех ключей, о т л ичающееся тем, что, с пепью повышения точности измерения, в него введены два ключа аналоговой памяти, блок управления, блок аналоговой па мяти, ВЫЧИТЕ1ЮШИЙ блок, пс хлговый эл& мент, и два последовательно соединенных режсторных делителя, коэффициенты ослабл пш которых офатно прсшорциональны топооше и ширине свариваемого материала соответстветшо, при этом вход первого реаисторного дегштеля соедияен с датчиком тока сварки, вы§ ход ,BTqporo резисторного делителя feo соединен с входом блока умножения и BxcxtoM порогового элемента, к i ixoay скемы ИШ1 подключены вхос первого ключа аналоговой памяти к вход вычитающего блока, к второму входу этого блока подсоединены поспедоватепьно соединенные второй со кшоч аналоговой памяти, блок аналоговой памяти и первый ключ аналоговой памяти, а выходы блока управления сь эо подключ ш к утфавпяюоошг входам nei 5 Boixj и второго ключей аналоговой па 00 мяти.