Устройство для контроля сжатия свариваемых деталей при контактной сварке Советский патент 1992 года по МПК B23K11/25 B23K11/24 

Изобретение относится к контролю и управлению процессами контактной точечной сварки и может быть использовано для автоматизации сварочного производства.

Известны устройства для контроля качества точечной сварки, содержащее электрокинетический преобразователь ускорения перемещения подвижного электрода и устройства усиления, преобразования, измерения и сравнения полученного сигнала, позволяющие осуществить способ определения момента закрытия зазора между свариваемыми деталями, при котором их сжимают между электродами и измеряют при этом ускорение перемещения подвижного электрода, а момент закрытия зазора определяют по моменту достижения им порогового отрицательного значения. Однако данные технические решения отличаются сложностью устройств.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля качества точечной и шовной сварки, содержащее электрокинетический преобразователь ускорения, который своей осью ориентирован перпендикулярно поверхности свариваемых деталей и жестко связан с подвижным электродом машины, согласующее устройство, усилитель мощности, блок питания, задающее устройство, блок сравнения и блок регистрации дефектов. Однако данное техническое решение также отличается сложностью устройств.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Цель достигается тем, что устройство контроля сжатия свариваемых деталей при контактной сварке, содержащее электрокинетический преобразователь ускорения с осью, ориентированной параллельно оси перемещения электрода и источника тока, при этом электрокинетический преобразователь ускорения выполнен из корпуса, установленного в нем электропроводного винта с возможностью его перемещения вдоль оси преобразователя, электропроводного инерционного элемента, закрепленного на одном конце пластинчатой пружины, другим кольцом закрепленной в корпусе и расположенной перпендикулярно оси преобразователя, устройство также содержит ключ, блок управления сварочной машины, а также нагрузочное сопротивление и четырехполюсник, включенные параллельно электрокинетическому преобразо- сателю и последовательно с ключом соединенные параллельно источнику тока, причем выход четырехполюсника через блок управления сварочной машиной соединен с управляющим входом ключа.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство контроля сжатия свариваемых деталей содержит электрокинематический преобразователь 1 ускорения. Преобразователь 1 содержит, выполненные из электропроводного материала, инерционный элемент 2 массой т, установленный на пластинчатой пружине 3, закрепленной

0 на корпусе 4, выполненном из неэлектропроводного материала. На корпусе 4 посредством резьбы закреплен также винт 5, направленный перпендикулярно пластинчатой пружине 3 и выполненный из электро5 проводного материала, Преобразователь 1 жестко связан с подвижным электродом машины (на схеме не показан) и ориентирован своей осью (вектор Уэ) параллельно оси перемещения электрода и направлен по ходу

0 перемещения подвижного электрода при сжатии деталей. Преобразователь 1 своими выходами 6 и 7 включен в цепь источника 8 постоянного тока параллельно нагрузочному сопротивлению 9. В цепь источника 8

5 тока последовательно включены также нагрузочное сопротивление 10 и ключ 11, управляющий вход которого соединен с выходом блока 12 управления сварочной машины. Параллельно нагрузочному сопро0 тивлению 9 в цепь источника 8 тока включен линейный дифференцирующий четырехполюсник 13, выход которого соединен с входом блока 12 управления сварочной машины.

5 Устройство работает следующим образом.

До сварки электрокинетический преобразователь 1 ускорения настраивается на величину порогового ускорения, в момент

0 достижения которого устройство должно сформировать импульсный сигнал. Для этого осевым перемещением винта 5 устанавливается такое положение инерционного элемента 2, при котором сила FK в контакте

5 между винтом 5 и инерционным элементом 2, обусловленная деформацией пластинчатой пружины 3, равна сумме силы инерции 1:и, действующей на инерционный элемент при ускорении, равном пороговой величине,

0 и проекции силы веса инерционного элемента 2 на направление перемещения подвижного электрода.

При сжатии деталей электродами с выхода блока 12 управления машины на вход

5 ключа 11 подается сигнал, которым замыкается цепь источника 8 постоянного тока. При этом сигнал на выходе четырехполюсника 13 отсутствует, так как нагрузочное сопротивление 9 за шунтировано нормально закрытым контактом между инерционным

элементом 2 и винтом 5 электрокинетического преобразователя 1. При перемещении подвижного электрода со скоростью V3 происходит касание электродами поверхностей деталей, сближение деталей путем их де- формирования и соприкосновение их внут- ренними поверхностями. При этом в момент соприкосновения деталей, вследствие большой жесткости элементов крепления неподвижного электрода, подвижный электрод получает отрицательное ускорение и тормозится. При достижении отрицательным ускорением заданной пороговой величины нормально закрытый контакт между винтом 5 и инерционным элементом 2 размыкается. В этот момент появляется падение напряжения на нагрузочном сопротивлении 9, поступающее на входное плечо четырехполюсника 13, с выходного плеча которого в этот момент импульсный сигнал поступает на вход блока 12 управления, чем и фиксируется момент соприкосновения деталей. После этого с блока 12 управления на вход ключа 11 поступает сигнал, размыкающий его, чем размыкается цепь источника 8 тока и блокируется устройство до окончания цикла сварки. Устройство находится в исходном состоянии.

Предлагаемое устройство контроля сжатия свариваемых деталей при точечной сварке обеспечивает уменьшение стоимости устройства и его обслуживания в процессе эксплуатации в 50-100 раз за счет упрощения конструкции устройства.

Формула изобретения Устройство контроля сжатия свариваемых деталей при контактной сварке, содержащее электрокинетический .преобразователь ускорения с осью, ориентированной параллельно оси перемещения электрода, и источник тока, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства электрокинетический преобразователь ускорения выполнен из корпуса, установленного в нем электропроводного винта с возможностью его перемещения вдоль оси преобразователя электропроводного инерционного элемента, закрепленного на одном конце пластинчатой пружины, другим концом закрепленной в корпусе и расположенной перпендикулярно к оси преобразователя, устройство также содержит ключ, блок управления сварочной машины, а также нагрузочное сопротивление и четырехполюсник, включенные параллельно электрокинетическому преобразователю и последовательно с ключом, соединенные параллельно источнику тока, причем выход четырехполюсника через блок управления сварочной машиной соединен с управляющим входом ключа.

Использование: для автоматизации процессов контактной точечной сварки. Сущность изобретения: момент закрытия зазора между свариваемыми деталями определяется срабатыванием электрокинетического преобразователя 1 ускорения, выполненного в виде нормально закрытого регулируемого ключа, который жестко связан с подвижным электродом машины Винт 7 соприкасается с инерционным элементом 2, установленным упруго на пластинчатой пластине 3. При замыкании ключа 11 на преоб- разователь подается напряжение с источника 8. При соприкосновении деталей инерционный элемент 2 разрывает электрическую цепь и подается сигнал блокировки сварочной машине. 1 ил.