Устройство для управления процессом контактной сварки Советский патент 1984 года по МПК B23K11/24 

Изобретение относится к электросварочной технике, в частности к ко тактной сварке, предназначено для контроля и управления процессом кон тактной сварки и может быть преимущественно использовано при сварке малогабаритных деталей с открытой з ной соединения в иг)делиях приборостроительной и электронной промышле ности. Известно устройство для контроля качества соединения в процессе свар ки по изменению давления, которое содержит силоизмерительный датчик, мерительный усилитель с управляемым коэффициентом передачи, схему сравн ния, источник опорного напряжения, электронный ключ, интегрирукиций уси литель, блок управления и блок индикации lj . Однако данное устройство не улуч шает качество сварки, а лишь конста рует результат процесса и производи отбраковку сварных соединений. Это ограничивает технологические возможности способа сварки из-за повышенной вероятности выплесков и нарушений устойчивости протекания процесса при сварке с расплавлением когда давление в контакте падает практически до нуля. Наиболее близким к. изобретению являетсяустройство, содержащее дат чик давления, измерительный усилител электронный ключ, первый и второй источники опорного сигнала, первую и BTopiW) схемы сравнения, интегросумматор, выход которого подключен к одному из входов второй схемы сравнения, соединенной через блок .управления с исполнительным органом 2 . Недостаток известного устройства низкая точность управления процессом сварки из-за того, что интегрирующий усилитель, управляклдий коэффи циентом передачи измерительного- усилителя, имеет собственный дрейф, который в значительной мере влияет на коэффициент усиления усилителя. Это требует периодического контроля и корректировки его. Кроме того, уст ройство характеризуется низкой производительностью из-за того, ЧТО процесс управления фактически разбивается на два последовательных этапа. На первом этапе, предшествующему циклу измерения скорости снижения да ления, корректируется коэффициент усиления измерительного усилителя для получения на его выходе нормированного по амплитуде сигнала и только после этого на втором этапе осуществляется управление процессом сварки. Целью изобретения является повышение точности управления и производительности сварки.. Поставленная дель достигается тем, что устройство, содержащее датчик давления, измерительный усилитель, электронный ключ, первый и второй источники опорного сигнала, первую и вторую схемы сравнения,, интегросумматор, выход которого подключен к одному из входов второй схемы сравнения, соединенной через блок управления с исполнительным органом, дополнительно снабжено источником опор него сигнала и сумматором, причем входы сумматора связаны с выходом усилителя и дополнительно введенным источником опорного сигнала, а выход сумматора - с входом интегросумматора и первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым источником опорного сигнала, а выход - с электронным ключом, подключенным параллельно емкости интегросумматора, выход которого связан с одним из входов второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму источнику опорного сигнала. На чертеже изображена функциональная схема устройства управления процессом контактной сварки. Устройство состоит из последовательно соединенных датчика 1 давления, измерительного усилителя 2 и сумматора 3, второй вход которого связан с источником опорного сигнала 4, а выход - с входом интегросумматора 5 и одним из входов схемы сравнения 6, второй вход которой соединен с источником опорного сигнала 7, а выход подключен к управляющему входу электронного ключа 8, включенного параллельно емкости интегросумматора 5, выход которого связан с входом сравнения 9, которая своим вторым входом одсоединена к источнику опорного наряжёйия 10, а выходом через блок упавления 11 - к исполнительному оргау 12. Устройство работает следующим обазом. в начале процесса сварки после приложения усилия сжатия на выходе датчика 1 появляется напряжение, пропорциональное этому усилию. Напряжени усиливается измерительным усилителён 2 и подается на вход сумматора 3. На второй вход сумматора 3 от источника опорного сигнала 4 поступает напряжение с полярностью, противоположной полярности напряжения на выходе усилителя 2. Эти два напряжения вычитаются и на выходе сумматора 3 устанавливается разностное напряжение, близкое к нулю. При этом срабатывает схема сравнения 6 и открывает ключ 8. Ключ 8 закорачивает емкость интегросумматора 5, в результате чего на выходе интегросумматора 5 устанавливается напряжение равное нулю. По мере нагрева деталей под деиствием сварочного тока предел текучести свариваемого материала уменьшается и действительное давление в контакте начинает снижаться. В соответствии с этим уменьшается напряжение на выхо де усилителя 2 и растет на выходе сум матора З.При достижении выходным сигналом сумматора 3 уровня срабатывания схемы сравнения 6, определяемого величиной напряжения на выходе источника опорного сигнала 7, схема сравнения 6 срабатывает и закрывает ключ 8. Интег росумматор 5 начинает интегрировать сигнал с выхода сумматора 3. Чем боль ше скорость изменения сигнала на входе инетгросумматора 5, тем быстрее нарастает напряжение на его выходе. Таким образом, сигнал на выходе ин10224 тегросумматора 5 пропорционален скорости изменения входного сигнала, т.е. скорости снижения давления. Как только-напряжение на выходе интегросумматора 5 достигнет уровня срабатывания схемы сравнения 9, определяемого величиной напряжения на выходе источника опорного напряжения 10, запускается блок управления 11, который включает исполнительный орган 12. Если воздействие возмущающих факторов на процесс сварки приводит к повьпиению интенсивности нагрева, и как следствие, к увеличению скорости снижения давления в контакте свариваемых деталей, напряжение на выходе интегросумматора 5 нарастает быстрее, что приводит к более рАннему включению исполнительного органа 12. При снижении интенсивности нагрева скорость спади давления уменьшается, следовательно, уменьшается-и скорость изменения напряжения на выходе интегросумматора 5, а свою очередь, приводит к более позднему включению исполнительного органа 12.. Предлагаемое устройство повышает точность, управления и одновременно производительность сварки, так как отпадает необходимость в регулировании коэффициента усиления измерительного усилителя, а это,в свою очередь, позволяет повбгсить частоту приложения давления к свариваемым деталям, т.е. увеличить количество свариваемых деталей в единицу времени без ухудшения качества сварки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, содержащее датчик давления, измерительный усилитель, электронный ключ, первый и второй источники опорного сигнала, первую и вторую схемы уравнения, интегросумматор, выход которого подключен к одному из входов второй cxebfti сравнения, соединенной через блок, управления с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления и производительности сварки, оно дополнительно снабжено источником опорного сигнала и сумматором, причем входы сумматора связаны с выходом усилителя и дополнительно введенным источником опорного сигнала, а выход сумматора с входом интегросумматора и первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым источником опорного сигнала, а выход - с электронным ключом, подключенным параллельно емкости интегросумматора, выход которого связан с одним из входов второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму источнику опорного сигнала.