Регулирующее устройство для контактной сварки Советский патент 1984 года по МПК B23K11/24 

Изобретение относится к контактной точечной сварке, преимущественно к сварке изделий электронной техники. Известно устройство для регулирования сварочного тока 1. Недостатками устройства явлйются ручное регулирование режима сварки и отсутствие обратной связи по возмущающим воздействиям в процессе сварки. Известно устройство для сварки с использованием тока повышенной частоты с автоматической подстройкой режима сварки 2. Недостатками данного устройства являются сложность и низкая надежность. Наиболее близким к изобретению является регулирующее устройство, содержащее выпрямитель, нуль-орган, преобразователь напряжение - частота, последовательно соединенные схему совпадения, счетчик, дешифратор, схему сравнения, блок управления режимом и блок ключей 3}. Недостатками известного устройства являются низкие точность измерения и помехоустойчивость. Цель изобретения - улучшение качества сварки путем повышения точности регулирования и помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что регулирующее устройство для контактной сварки, содержащее выпрямитель, нуль-орган, преобразователь напряжение - частота, последовательно соединенные схему совпадения, счетчик, дешифратор, схему сравнения, блок управления режимом и блок ключей, снабжено датчиком сварочного тока, датчиком напряжения на электродах и умножителем, при этом выходы датчиков тока и напряжения подключены к входу умножителя, выход которого через выпрямитель и преобразователь напряжение - частота подключен к первому входу схемы совпадения, а выход датчика напряжения на электродах через нуль-орган - к второму входу схемы совпадения. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство состоит из аналогового умножителя 1, входы которого подключены к трансформатору тока и сварочным электродам. Выход умножителя через выпрямиель 2 соединен с преобразователем 3 напряжение - частота, который подключен к одному входу схемы И 4.. Второй вход схемы И со единен с выходом, нуль-органа 5, входы которого подключены к сварочным электродам. Выход схемы И 4 через счетчик 6 соединен с дешифратором 7. Выходы дешифратора соединены со схемой 8 сравнения и цифровым индикатором 9. К вторым входам схемы сравнения подключен задатчнк 10 режима. Блок 11 управления режимом сварки соединен с блоком 12 ключей, через которые к питающей сети подключается сварочный трансформатор 13. 1 13 Устройство работает следующим образом. При прохождении тока сварки через сварочный трансформатор на выходах трансформатора тока и сварочных электродах появляются электрические сигналы, которые подаются на входы аналогового умножителя 1 и нуль-органа 5. Выходной сигнал аналогового умножителя, пропорциональный мощности, вкладываемой в свариваемую точку, выпрямляется выпрямителем 2 и подается на вход преобразователя 3 напряжение - частота. Частота импульсов преобразователя пропорциональна входному напряжению (повышается при возрастании входного напряжения и уменьшается при его снижении). Импульсы с выхода преобразователя подаются на один вход схемы И 4. Под воздействием сигнала со сварочных электродов нуль-орган 5 вырабатывает прямоугольный разрешающий импульс, длительность которого равна длительности сварочного импульса. Разрешающий импульс поступает на второй вход схемы И 4. На выходе схемы И в течение действия сварочного импульса появляется последовательность импульсов, количество которых пропорционально энергии, выделяющейся в сварной точке. Последовательность импульсов заполняет счетчик 6, состояние которого дешифрируется дешифратором 7 и подается на схему 8 сравнения. На схему сравнения подается также комбинация низких и высоких потенциалов с задатчика 10 режима. При равенстве заданного значения и подсчитанного счетчиком с выхода схемы сравнения выдается командный сигнал, ко орый подается на блок управления режимом сварки и управляемые ключи. Под воздействием командного сигнала управляемые ключи переводятся в непроводящее состояние, происходит «отсечка, т. е. прекращается прохождение сварочного тока через сварочный трансформатор. Выделившееся в течение сварки количество энергии, индицируется цифровым индикатором 9. В предлагаемом устройстве уменьшается фазовая ошибка, которая определяется только быстродействием преобразователя напряжение - частота, нуль-органа, узлами цифровой обработки, т. е. быстродействием электронных элементов, и не превышает одной микросекунды. Одновременно повышается помехоустойчивость устройства, так как исключено влияние величины тока сварки на эксплуатационные характеристики преобразователя. Крутизна характеристики преобразователя, разрешающее напряжение нуль-органа не изменяются при прохождении тока сварки через сварочный трансформатор. Исключена зависимость характеристик преобразователя от частоты сети. Значительно уменьшено время выработки командного сигнала. Достигнутое значение энергии сравнивается с задаиным значением энергии непрерывно в течение времени действия импульса сварочного тока. Благодаря этому реализуется возможность управления одннм импульсом сварочного тока и повышается точность регулнрования. Значительно уменьшается возможность пережога соедииения.

Преобразователь напряженне - частота реагирует только на уровень входного сигнала. При повышении входного сигнала частота преобразоват1еля возрастает, а при снижении уменьшается. Благодаря этому

информация об энергии, выделяющейся в соединении, вырабатывается при возрастающем и падающем фронтах сварочных импульсов. Это позволяет производить контроль и управление при сварке не только одним полупериодом промышленной частоты, но и при сварке импульсом конденсаторного источника.

Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого регулирующего устройства состоит в улучшении качества сварки за счет стабильности заданного режима сварки.

РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, содержащее выпрямитель, нуль-орган, преобразователь напряжение - частота, последовательно соединенные схему совпадения, счетчик, дешифратор, схему сравнения, блок управления режимом и блок ключей, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества сварки путем повышения точности регулирования и. помехоустойчивости устройства, оно снабжено датчиком сварочного тока, датчиком напряжения на электродах и умножителем, при этом выходы датчиков тока и напряжения подключены к входу умножителя, выход которого через выпрямитель и преобразователь напряжение- частота подключен к первому входу схемы совпадения, а выход датчика напряжения на электродах через нуль-орган - к второму входу схемы совпадения. (Л со оо оо