Система фазового цифрового управления контактной сваркой Советский патент 1986 года по МПК B23K11/24 

11 Изобретен11е относится к электросварочной технике, а именно к устрой ствам программного управления режимом контактной сварки, и может быть .использовано, в частности, в машинах для контактной сварки проводов к ламелям коллектора электрических машин , Цель изобретения - повышение качества свариваемого соединения путем обеспечения требуемого в процессе сварки изменения напряжения на сварочных электродах посредством программного управления. На чертеже представлена, структурная схема системы управления. Система фазового цифрового управления контактной сваркой содержит подключенный к питающей сети детектор 1 нуля, выход которого соединен со счетным входом счетчика 2 полупериодов, с входом сброса цифрового счетчика 3 импульсов и с входом блока 4 поджигающих импульсов, ззыход ко торого нагружен на управляющие электроды вентильного контактора 5 с регулируемой фазой, представляющего собой, например, кремниевые силовые управляемые вентили, включенные в цепь первичной обмотки однофазного сварочного трансформатора 6, вторичная обмотка которого подключена ж сварочным электродам 7 и к входу амплитудно-частотного преобразователя 8, соединенного своим выходом с счет ным входом цифрового счетчика 3 импульсов и составляющего вместе с ним измерительное устройство. Выход цифрового счетчика 3 подключен к первому входу блока 9 сравнения, к второ му входу которого подключен вь1ход цифрового коммутатора 10, а выход Через формирователь 11 импульсов - к входу блока 12 принудительной коммутации, нагруженного выходом на В ;нтильный контактор 5. На вход сброса счетчика 2 полупариодов подключен формирователь 13 импульсов, а выход соединен.с входом блока 1Д постоянных программируемых запоминающих уст ройств (ГШЗУ) , выход которого со,динен с первым входом цифрового коммутатора 10, к управляющему входу которого подключен дешифратор 15. Система работает следующим o6piaзом. в исходном состоянии до начала процесса сварки, на один из входов А62 дешифратора 15 подается сигнал выбора программы, которому на его выходе соответствует Двоичное число, определяющее пропускание через цифровой коммутатор 10 одной из программ, записанных заранее в память блока ППЗУ 14,, представляющих коды, соответствующие значению регулируемого напряжения . С началом процесса сварки в систему подается сигнал Пуска, который разрешает работу детектора 1 нуля .и запускает формирователь 13 импульсов, импульс на выходе которого сбрасывает счетчик 2 полупериодов в нулевое состояние. При переходе сетевого напряжения через нулевое значение детектор 1 нуля выдает синхроимпульс, по которому запускается блок 4 поджигающих импульсов, сбра-, сывается в нулевое состояние цифровой счетчик 3 импульсов и счетчик 2 полупериодов считает первый импульс. 8соответствии с двоичным числом на выходе счетчика 2 полупериодов с выхода блока ППЗУ 14 через цифровой коммутатор 10 на второй вход блока 9сравнения подается двоичное число выбранной программы, соответствующее первому полупериоду синусоиды напряжения сети. Одновременно блок 4 поджигающих импульсов вырабатывает импульс отпира.ния вентильного контактора 5, в результате чего возрастающее напрялсение полупериода через однофазный сварочный трансформатор 6 прикладыв.ается к сварочным электродам 7 и к входу амплитудно-частотного преобразователя 8. На выходе последнего появляются импульсы с частотой, пропорциональной мгновенному значению синусоиды напряжения сети. Количество ЭТРЗХ импухшсов считается цифровь М счетчиком 3 импульсов и текущее знач.ение двоичных чисел на его выходе срЕШнивается блоком 9 сравнения с двоичным числом на его втором входе. При совпадении значений двоичных чис(2л на обеих входах блока 9 сравнения на его выходе появляется импульс, который форкиру.тся по длительности формирователем 11 импул сой и подается на блок 12 принудительной коммутации, который производит принудительное запирание вентильного контактора 5. Тем самым осуществляет гя цифровое фазовое регулирование угла проводимости вентильного контактора 5 в течение данного полупериода синусоиды напряжения се ти и соответственно регулирование напряжения на сварочных электродах с стабилизацией среднего за полупер од значения этого напряжения. Стаби лизация производится за счет.того, что при повышении или понижении амплитуды напряжения сети пропорционально повьппается или понижается ча тота на выходе амплитудно-частотног преобразователя 8, что в конечном счете вызывает автоматическое умень шение или увеличение угла проводимости вентильного контактора 5. Перед началом второго полупериод напряжения сети детектор 1 нуля вновь выдает синхроимпульс, и все процессы в схеме повторяются в рассмотренном порядке, с той лишь разницей, что счетчик 2 полупериодов считает второй импульс и через блок ППЗУ 14 и цифровой коммутатор 10 на второй вход блока 9 сравнения подается новое двоичное число, которому на сварочных электродах 7 соответствует новое значение среднего напряжения за полупериод. Работа устройства продолжается, подобным образом при прохождении очередных как положительных, так и отрицательных полупериодов синусоид напряжения сети до заполнения счетчика 2 полупериодов заранее установленным максимальным числом полупериодов, по достижении которого счетчик прекращает счет. Этому максимальному числу полупериодов во всех программах блока ППЗУ 14 соответствует такой код, при котором на сварочных электродах 7 устанавливается нулевое напряжение. Тем самым процесс сварки завершается. Время сварочного процесса определяется ко личеством записанных в программе рабочих полупериодов. Для начала но вого процесса сварки, при необходимости, выбирается новая программа р жима сварки, и на вход системы управления вновь подается сигнал пуск Применением системы фазового циф рового управления контактной сварко достигается положительный эффект, за1 лючающийся в том, что она обесп чивает цифровое фазовое регулирование напряжения на сварочных электро дах в каждом полупериоде синусоиды -4b4 напряжения пита;сп(ей сети с .стабилизацией этого наяряжения, обеспечивая требуемый режим сварочного процесса, что повышает качество сварочного сое динения. Возможность ввода в память системы управления нескольких программ, обеспечиваюо111х тот или иной режим сварочного процеса, повышает производительность сварочной установки в целом, особенно при использовании сварочных роботов. Формула изобретения Система фазового цифрового управления контактной сваркой, содержащая сварочньБ трансформатор, вентильный контактор, включенный последовательно в цепь первичной обмотки сварочного трансформатора, блок задающих уставок, детектор нуля, первый вход которого подключен к источнику тока, блок поджигающих импульсов, выход котороуо подключен к вклгочающему входу вентильного контактораj амплитудночастотный преобразователь, счетчик импульсов, дешифратор, цифровой коммутатор и блок сравнения, отличающаяся Тем, что, с целью повьппения качества свариваемого соединения путем обеспечения требуемого в процессе сварки изменения напряжения на сварочных электродах, она допониитепьно снабжена первым формкрователем импульсов, счетчиком полупериодов, последовательно соединенными вторым формирователем импульсов и блоком принудительной коммутации, а блок задающих уставок выполнен в виде блока постоянных программируемых запоминающих устройств,- вход которого соединен с выходом счетчика полупериодов,а выход- с первым входом цифрового коммутатора, второй вход которого подключен к выходу дешифратора, а выход - к первому входу блока сравнения, выход детектора нуля соединен со счетным входом счетчика полупериодов и сбросовым входом счетчика импульсов, а второй вход - с входом первого формирователя импульсов, выход которого подключен к сбросовому входу счетчика олупериодов, выход блока сравнения одключен к входу второго формироателя импульсов, а выход блока приудительной коммутации - к выключаюему входу вентильного контактора.

V/r

Система фазового цифрового управления контактной сваркой относится к электросварочной технике, а именно к устройствам программного управления режимом контактной сварки. Система управления обеспечивает повышение качества свариваемого соединения, которое достигается за счет изменения фазового угла включения напряжения на сварочных электродах в соответствии с требуемой зависимостью для полупериода сетевого напряжения. Изменение фазового угла в системе управления производится по выбранным программам, записанным в программируемом постоянном запоминающем устройстве и считывающем устройстве и считьгеаемьп счетчиком полупериода сетевого напряжения. При этом производится измерение мгновенного значения напряжения на электродах сварочной СЛ машины, сравнение его с заданным программой в данном полупериоде и определение времени окончания цикла сварки. 1 ил.