Устройство для контроля процесса контактной точечной и роликовой сварки Советский патент 1982 года по МПК B23K11/24 

1

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

Известны устройства для контроля качества точечной и шовной сварки, основанные на использовании явления ускорения подвижного электрода сварочной машины в результате нагрева и расплавления металла в зоне сварки 1..

Указанные устройства сод ержат датчик ускорения, установленный на подвижной головке привода сжатия электродов, согласующее устройство, усилитель, .задающее устройство, блок сравнения, и блок регистрации дефектов.

Такие устройства позволяют в процессе формирования литого ядра каждой сварной точки осуществлять контроль качества, связанного с размерами ядра, поскольку ускорение отражает динамику нагрева деталей и осадки электродов. Качество сварного соединения определяется по амплитудному значению сигнала датчика ускорения.

Недостатком известного устройства является низкая защищенность от акустических помех, снижающая достоверность контроля. Вибрации от работы рядом расположенного оборудования и случайные удары могут привести к ошибочным результатам контроля. Кроме того, такие устройства имеют ограниченное применение. Они. неприменимы, например, при сварке на мащинах переменного тока из-за потери однозначного соответствия между амплитудным значением сигнала датчика ускорения и диаметром литой зоны, поскольку размеры литой зоны зависят и от длительности протекания сварочного тока..

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее датчик ускорения, установленный на одном из сварочных электродов, управляемый усилитель, имеющий цепь регулировки усиления, интегратор, блок сигнализации и регистрации и блок управления 2.

Недостатком. известного устройства является низкая надежность контроля качества сварки.

Цель изобретения - повышение надежности контроля качества сварки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контрЬля процесса контактНОИ точечной и роликовой сварки, содержащее датчик ускорения, установленный на одном из сварочных электродов, управляемый усилитель, имеющий цеиь изменения его сигнала, интегратор, блок сигнализации и регистрации и блок управления, снабжено схемой выделения огибающей сигнала датчика ускорения, блоком памяти и двумя ключами, подключенными в противофазе, при этрм вход схемы выделения огибающей сигнала датчика ускорения через один ключ соединен с выходом усилителя, а выход подключен к одному из входов блока памяти, выход которого через второй ключ соединен с цепью изменения сигнала усилителя, а второй вход - с одним из выходов блока управления, два других выхода которого подключены к управляющим входам усилителя и блока сигнализации и регистрации. На фиг. 1 изображены графики, поясняющие принцип работы предлагаемого устройства; на фиг. 2 блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 ускорения (установлен на подвижном электроде, не показан), усилитель 2, интегратор 3 и блок 4 сигнализации и регистрации. Выход усилителя через ключ Кл. 1 соединен с входом схемы 5 выделения огибающей сигнала датчика ускорения, выход которой соединен с одним из входов блока 6 памяти. Выход блока памяти через ключи Кл. 2 включен в цепь изменения сигнала усилителя 2. Ключи Кл. I и Кл. 2 жестко связаны и работают в противофазе. Второй вход блока 6 памяти, управляющие входы усилителя 2 и блока 4 сигнализации и регистрации соединены ,с выходами блок-а 7 управления, который может быть подключен либо к специальному датчику синхронизации, либо непосредственно к регулятору цикла сварки.

Устройство работает следующим образом.

В заданные моменты времени управляющее устройство 7 открывает усилитель 2, выдает сигналы разрещения в блок 6 памяти и блок 4 сигнализации и регистрации. Сигнал датчика 1 ускорения возникший в момент формирования литой зоны при протекании сварочного тока, усиливается в усилителе 2 и интегрируется по модулю в интеграторе 3. По уровню сигнала на выходе интегратора в блоке 4 сигнализации и регистрации определяется качество сварного соединения, связанное с размерами литой зоны.

При сварке точки с гарантированным качеством, принятой за эталонную, производят запись огибающей сигнала в блок памяти. Для этого ключ Кл. 2 размыкают, отключая ёлок памяти от цепи усилителя. Ключ Кл. 1 замыкается и в момент выполнения сварки эталонной точки схема- 5, например амплитудный детектор, осуществляет выделение огибающей сигнала, которая записывается в блоке 6 памяти.

При проведении контроля ключ Кл. 2 замыкают. Блок памяти оказывается включенным в цепь регулировки усиления усилителя, при этом коэффициент усиления усилителя в каждом цикле контроля будет изменяться по закону, обратному закону затухания сигнала датчика ускорения на эталонной точке.

Таким образом, устанавливается связь между диаметром ядра литой зоны и контролируемым параметром U (фиг. 1).

Испытания устройства на машинах переменного тока пита МТ-1613 показали, что его чувствительность к изменению размеров литой зоны практически не зависит от жесткости режимов и материала свариваемых деталей и во всех случаях остается не хуже 10%.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в повышении надежности изделий, сборка которых осуществляется контактной точечной и роликовой сваркой. Устройство может найти широкое применение в автомати-ческих линиях сварки, а также на локальном уровне многоуровневых АСУ ТП сварки..

Формула изобретения

Устройство для контроля процесса контактной точечной и роликовой сварки, содержащее датчик ускорения, установленный на одном из сварочных э.тектродов, управляемый усилитель, имеющий цепь изменения его сигнала, интегратор, блок сигнализации и регистрации и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено схемой выделения огибающей сигнала датчика ускорения, блоком памяти и двумя ключами, подключенными в противофазе, при этом вход схемы выделения огибающей сигнала датчика ускорения через один ключ соединен с выходом, усилителя, а выход подключен к одному из входов блока памяти, выход которого через второй ключ соединен с цепью изменения сигнала усилителя, а второй вход - с одним из выходов блока управления, два других выхода которого подключены к управляющим входам усилителя и блока сигнализации и регистрации.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР J4o 724293, КЛ. В 23 К 11/24, 1975. .

2.Авторское свидетельство СССР №511167, КЛ. В 23 К 11/24, 1973 (прототип).

.l/.