Устройство контроля при контактной стыковой сварке сплавлением Советский патент 1985 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к контактной стыковой сварке оплавлением, и может быть использовано для автома тического регулирования процессом контактной стыковой сварки оплавлением спредварительным подогревом изделий разной формы и сечения. Цель изобретения - повышение точности контроля параметров процесса за счет уменьшения пульсации при повышении быстродействия. Поставленная цель достигается тем что в устройство контроля при контак ной стыковой сварке оплавлением дополнительно введены два входных ключа и два элемента И, что позволяет улучшить качество ведения процесса контактной сварки оплавлением.путем использования сигналов, обеспечивающих наличие аналогового сигнала с ми нимальной задержкой и отсутствие пульсаций на первом выходе устройств На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма на пряжений. В предлагаемом устройстве последовательно с тиристорным контактором 1 и сварочным трансформатором 2 соединен датчик 3 сигналов. Вход тиристорного контактора 1 соединен с выхо дом фазорегулирующего блока 4. Выход датчика 3 сигналов соединен с входом преобразователя 5 сигнала, а выход последнего -с делителем6 напряжения. Первый выход делителя 6 напряжения соединен с входом нуль-органа 7, инверсный выход последнего соединен с входом счетного триггера 8 и первыми входами элементов И 9 и 10. Прямой выход счетного триггера 8 подключен на второй вход первого элемента И 9, а инверсный выход соединен с вторым входом второго элемента И 10. Выходы элементов И 9 и 10 соединены с входа ми разрядных ключей 11 и 12. Второй выход делителя 6 напряжения соединен с первыми входами входных ключей 13 и 14. Второй вход первого входного ключа 13 соединен с инверсным выходом счетного триггера 8, а прямой выход счетного триггера 8 соединен с вторы входом входного ключа 14. Выходы вхо ных ключей 13 и 14 соединены с первы ми входами интеграторов 15 и 16. На вторые входы интеграторов 15 и 16 по ступают сирналы с выходов разрядной ключей 11 и 12. Выходы интеграторов 1 92 15 и 16 соединены с элементом ИЛИ 17, выход элемента ИЛИ 17 соединен с фильтром 18 высоких частот, выход которого является первым выходом устройства. Выход фильтра 18 высоких частот соединен также с третьим интегратором 19, а выход последнего соединен с первым входом компаратора 20 напряжения, выход которого является вторым выходом устройства. Выход блока 21 изменения уровня настройки соединен с вторым входом компаратора 20 напряжения и входом фазорегулирующего блока 4. Устройство работает следующим образом. Сигналы, возникающие на выходе датчика 3 сигналов при протекании тока через сварочный трансформатор 2, поступают на преобразователь 5 сварочных сигналов. Величина сварочного сигнала зависит от угла включения тиристорного контактора 1, определяемого уровнем сигнала на выходе бло-. ка21 изменения уровня настройки (при подогреве этот уровень меньше, а при оплавлении вьш1е). Преобразователь 5 сварочньЬс сигналов формирует напряжение частотой 100 Гц и по амплитуде, пропорциональной сварочному сигналу. С первого выхода делителя 6 напряжения токовый сигнал переключает нуль-орган 7 с частотой 100 Гц. Выходной сигнал с инверсного выхода нуль-органа делится счетным триггером 8 пополам. Сигналы с прямого и инверсного выходов счетного триггера 8 поступают на вторые входы элементов И 9 и Ю, на первые входы которых поступают сигналы с инверсного выхода нуль-органа 7 С выхода элемента И 9 дискретный сигнал на вход второго разрядного ключа 12 появляется по окончании сварочного сигнала и наличия сигнала разрешения с прямого выхода счетного триггера 8. С выхода логического элемента И 10 дискретный сигнал на вход первого разрядного ключа 11 появляется по окончании сварочного сигнала и наличия ; сигнала разрешения с инверсного выхода счетного триггера 8. Дискретные сигналы с выходов элементов 9 и 10 в моменты окончания входных сварочных сигналов включают разрядные ключи 11 и 12.. Аналоговые импульсы сварочного сигнала (тока, напряжения или мощности) с второго выхода делителя 6 напряжения поступают на первые входы вход31ных ключей 13 и 14. Входные ключи 13 и 14 поочередно разрешают прохожде ние аналоговых импульсов сварочного сигнала, так как вторые входы ключей 13 и 14 связаны с инверсным и прямым выходом счетного триггера (фиг. 1 и 2). Входные ключи 13 и 14 предотвращают повторный заряд емкостей интеграторов от аналогового импульса сварочного сигнала второго по лупериода . Интеграторы 15 и 16 работают следующим образом. Поочередно с взаимным перекрытием сигналов во времени на время существования сварочного сигнала и каждый в первом полупериоде (рабочем) интег рирует входной сигнал до определенного значения и запоминает его до конца существования сварочного сигна ла во втором полупериоде. Разряд пер вого интегратора 15 до нуля во втором полуперйоде (нерабочем) происходит после исчезновения сварочного си нала и переключения счетного триггера 8 (фиг, 1 и фиг. 2). Объединение сигналов по каждому полупериоду обес печивается элементом ИЛИ 17, ас его выхода суммарный сигнал (аналоговый уровень напряжения) поступает на фильтр 1В высоких частот для уменьше ния уровня пульсаций, на нагрузке фильтра высоких частот вьщеляется аналоговый сигнал, который поступает в схему управления сваркой, а также на вход тр етьего интегратора 19, обе 9 печивающего интегрирование с регулируемой постоянной времени. При увеличении сигнала на выходе третьего интегратора 19 больше уровня переключения компаратора 20 напряжения, порог которого определяет различие в сигналах оплавления и короткого замыкания, происходит срабатывание компаратора 20. При переходе к оплавлению блок 21 изменения уровня настройки изменяет порог компаратора 20 напряжения и одновременно через фазорегулирующий блок 4 и тиристорньй контактор 1 увеличивает напряжение на сварочном трансформаторе 2. Таким образом, при изменении угла включения тиристорного контактора 1 и изменении cos Ч сварочной машины в процессе сварки на первом выходе устройства формируется аналоговый сигнал, пропорциональньй напряжению от датчика 3 сигналов в каждый полупериод. Сйарочный сигнал с выхода фильтра 18 высоких частот не имеет пульсаций за счет взаимного перекрытия в каждом полупериоде сигналов с интеграторов 15.и 16. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет улучшить качество ведения процесса контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом путем использования сигналов, обеспечивающих наличие аналогового сигнала с минимальной задержкой (один полупериод), и отсутствием пульсаций на первом выходе устройства.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ ОПЛАВЛЕНИЕМ, содержащее тиристорный контактор, включенный в первичную цепь сварочного трансформатора, управляющий вход тиристорного контактора через фазорегулирующий блок соединен с выходом блока изменения уровня настройки и первым входом компаратора-, в первичную цепь сварочного трансформатора включен датчик сигналов, выход которого подключен через послеп довательно соединенные преобразователь сигналов, делитель напряжения и нуль-орга:н к счетному триггеру. первый и второй разрядные ключи, соединенные соответственно с первыми входами первого и второго интеграторов, выходы последних через последовательно соединенные элемент ИЛИ, фильтр высоких частот и третий интегратор соединены с вторым входом компаратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля параметров процесса путем уменьшения пульсаций при повьш1ении быстродействия, в него введены два элемента И и два входных ключа, первый вход второго входного ключа и i первый вход первого элемента И соединены с прямым выходом счетного (Л С триггера, инверсньй выход последнего - с первым входом первого входного ключа и первым входом второго элемента И, вход счетного триггера - с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И и второго элемента И соединены сооо ответственно с входом второго разрядного ключа и входом первого разрядСХ) ного ключа, второй выход делителя напряжения соединен с вторыми вхосо дами первого и второго входных ключей, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго интегратора.