Машина для контактной сварки Советский патент 1983 года по МПК B23K11/24 

(54) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

. 1 -,

Изофетение относится к области обработки и сварки материалов и может , бьгть использовано для контроля качества контактной сварки

Известно ycTpoJfcTBo контроля качества контактной сварки, содержащее акустический датчик, который через согласователь, усилитель и порот овый элемент подключен к узлу сигнализатт С11

Устройство по сигналу акустической эмиссии определяет качество сварки. Однако оно имеет низкую точность при акустическом резонансе вторичного кон-тура, связанного с изменением размеров и конфигурации свариваемого изделия.

Наиболее бли;зким техническим реше нием к изобретению является машина для контактной сварки, содержащая сварочный контур и устройство для контроля качества контактной сварки, состоящее из акустического датчика, установленного во вторичном контуре сварочной машины и подключенного к предварительному усили.телю, а также полосового фильтра.

ВЫХОДОМ соединенного с входом усилителя, выход которого подключен к системе обработки сигнала, включающей в себя аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство и устройство ср№нения f 2 3 .

Недостатком известного устройства является низкая точноЬть контроля качества сварки.

Целью изобретения является повышение точности и надежности контроля качества контактной сварки;

Цель достигается тем, что в машину для контактной сварки, содержащую сварочный контур и устройство для контроля качества контактной сварки/ состоящее из акустического датчика, установленного во вторичном контуре сварочной машины и подключенного к предварительному усилителю, а также полосового фильтра, выхойом соединенного с входом усилителя, ВЫХОД которого подключен к системе. обработки сигнала, включающей в себя аналого-лифровой преобразователь. вычислительное устройство и устройство сравнения, введены второй акустический датчик, дифференциальный усилитель и второй предварительный усилитель, при этом второй:акустический датчик устано лен во вторичном контуре сварочной машины и подключен к второму предварительному усилителю, а выходы первого и второго предварительного усилителя подключены к первому и второму входу дифференциального усилителя, выход последнего - к Входу полосового фильтра, а акустические датчики во вторичном контуре расположены друг от друта на расстоянии «Л, определяемом по выражекию.K где d - расстояние между датчиками; t, - расстояние первого датчика от электрода; Цп - расстояние второго датчика от электрода; V - скорость звука в металле, из которого изготовлен вторичный контур; F - основная частота звуковых ко лебаний, которые содержат ин формацию и качестве сварной точки; 1: - целое число из ряда нечетных чисел 1,3,5.... На чертеже представлена функциональ ная схема устройства для контроля качества контактной сварки. Устройство содержит акухггические датчики 1 и 2, предварительнсые усилите ли 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, полосовой фильтр 6, усилитель 7, ана лого-цифровой преобразователь 8, вычис лительное устройство 9 и устройство 10 сравнения, вторичный контур сварочной машины 11. Элементы устройства соединены следукшим образом. Выход датчика 1 подкл чен к входу предварительного усилителя 3, а выход датчика 2 - к входу предварительного усилителя 4. Выходы предварительных усилителей 3 и 4 подключены к входам дифференциального усилителя 5, выход последнего - к входу полосово го фильтра б, у которого выход соедине с входом усилителя 7. Выход усилителя 7 подключен к Входу аналого-цифрового преобразователя 8, выход которого соединен с входом вычислительного устройства 9, выходом соединенного с входом устройства 1О сравнения. Датчики 1 и 2 зстановлены во вторичном контуре сварочной машины 11 на разных расстояниях от электродов U и 1,„. Устройство работает следуклцим образом. При включении сварки сигналы с выходов датчиков 1 и 2 через предварительные усилители 3 и 4 подаются в дифференциальный усилитель 5, где они вычитаются. Так как электрический ток по металлическому проводнику распространяется со скоростью света 3 10 м/с, то звуковые колебания, вызванные сварочным током, будут появляться в датчиках 1 и 2 практически одновременно. Так же одновременно будет возникать и электромагнитная наводка от тока в измерительной цепи как датчика 1, так и датчика | 2. В дифференциальном усилителе 5 эти сигналы будут вычисляться и друг друга компенсировать. Акустический сигнал, возникающий в месте сварки, будет распространяться от электродов по вторичному контуру со скоростью звука в металле, из которого изготовлен вторичный контур, например для меди скорость звука иэколо 3,6 -Юм/с. Временной сдвиг между сигналами на входе дифференциального усилителя 5 зависит от растояния между датчиками и скорости звука в металле: ц-ч V6 Если основная информация о качестве сварной точки содержится в звуковом сигнале с частотой F, то на выходе дифференциального усилителя 5 максимальный сигнал этой частоты будет получен при фазовом сдвиге между колебания)уга этой частоты, равном половине периода, . т. е. когда эти сигналы поступают в противофазе. Это условие вьшолняегся если расстояние между датчиками выбрано из условия 2F где К - целое число из рада нечетных чисел 1,3,5... Полученный информационный сигнал с выхода дифференциального усилителя 5 будет иметь частоту 2F, далее этот сигнал выделяется полосовым фильтром 6, усиливается усилителем 7 и подается в аналого-цифровой преобразователь 8, который преобразует его в цифровой код. Вычислительное устройство 9 определяет по числовым значениям на выходе