SU1590280A1 - Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки - Google Patents
Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки Download PDFInfo
- Publication number
- SU1590280A1 SU1590280A1 SU884409589A SU4409589A SU1590280A1 SU 1590280 A1 SU1590280 A1 SU 1590280A1 SU 884409589 A SU884409589 A SU 884409589A SU 4409589 A SU4409589 A SU 4409589A SU 1590280 A1 SU1590280 A1 SU 1590280A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- welding
- unit
- thermal cycle
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к сварочной технике, в частности к технологии контактной сварки преимущественно деталей малой толщины, и может быть использовано в различных отрасл х промышленности. Цель изобретени - повышение точности управлени термическим циклом. Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки содержит датчик тока, электроды и измерительные щупы, образующие датчик напр жени и безынерционную термопару, соединенную через ключ с усилителем посто нного тока, блок управлени ключом, задатчик термоцикла, блок коммутации, блок вычислени параметра управлени , схему задержки, источник сварочного тока, задатчик величины первого импульса. Задатчик термоцикла содержит источник опорных напр жений, три ключа, интегрирующую RC-цепь, резистор, сумматор. В устройство введены датчик начала цикла сварки, одновибратор и блок сравнени . На входы последнего поступают значение температуры в зоне сварки и значение заданной минимальной температуры. Одновибратор формирует запускающий импульс дл формировани импульса сварочного тока. В задатчик термоцикла введен RC-триггер, таймер и сумматор, на выходе которого формируетс заданна минимальна температура. Устройство позвол ет управл ть термическим циклом контактной сварки как с учетом заданной максимальной так и минимальной температур. Соединени , получаемые с помощью устройства, имеют большую надежность и лучшее качество, так как их формирование происходит при оптимальном термоцикле. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относитс к сварочной технике, в частности к технологии контактной сварки преимущественно деталей малой толщины, и может быть использовано в различных отрасл х промьттенности.
Цель изобретени - повьшение точности управлени термическим циклом.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - зависимость температуры Т и сварочного тока I в зоне сварки; на фиг. 3 - диаграммы., по сн ющие работу устройства; на фиг. 4 - структурна схема задатчи- ка термоцикла; на фиг. 5 - алгоритм работы блока вычислени параметра управлени .
Устройство содержит одновибратор |1, задатчик 2 термоцикла, схему 3 з держки, источник 4 сварочного тока, блок 5 вычислени параметра управлени , алгоритм работы которого показан на фиг. 5, задатчик 6 величины первого импульса, блок 7 коммутации , датчик 8 тока, ключ 9, электроды 10, измерительные щупы 11, усилитель 12 посто нноготока, блок ;13 управлени ключом, блок 14 сравнени , датчик 15 начала цикла сварки , Задатчик 2 термоцикла содержит в себе КС-триггер 16, таймер 17, первый ключ 18, второй ключ 19, резистор 20, резистор 21, конденса- 1тор 22, первый сумматор 23, второй |сумматор 24, третий ключ 25, источ- ик 26 опорных напр жений. I Устройство работает следующим образом .
: По сигналу с датчика 15 начала икла сварки запускаетс задатчик 2 |термоцикла. Задатчик 2 термоцикла формирует две функции: функцию заданной температуры сварки с опережени- м по времени на величину длитель- ости импульса сварочного тока в зависимости от времени и функцию заданной минимальной температуры в паузах между импульсами сварочного тока в зависимости от времени. Одновременно с задатчиком 2 термоцикла запускаетс одновибратор 1, импульс с выхода которого запускает блок 5 вычислени параметра управлени и через схему 3 задержки источник 4 сварочного тока.
Величина первого импульса сварочного тока задаетс задатчиком 6 величины первого импульса (источник опорного напр жени ), выход которого соединен с блоком 7 коммутации, который при отсутствии сигнала с блока 5 вычислени параметра уп- равл-ени пропускает сигнал с задат- чика 6 величины первого импульса на управл ющий вход источника 4 сварочного тока. Величина первого импульса определ етс опытным путем. При формировании источником 4 сварочного тока имнульса сварочного тока информаци о мгновенных значени х тока и напр жени с датчика 8 тока и измерительных щупов 11 поступает блок 5 вычислени параметра управлени . По сигналу с одновибратора 1 формируетс управл ющий сигнал на
90280
входе блока 13 управлени ключом, по которому ключ 9 размыкаетс и безынерционна термопара, образованна электродом 10 и измерительным щупом 11, отключаетс от усилител 12 посто нного тока. При отсутствии сварочного тока по сигналу с датчика 8 тока формируетс противоположJQ ный пре.дыдущему сигнал на выходе блока 13 управлени ключом, по которому ключ 9 замыкаетс . Значение температуры в момент включени и выключени ключа 9 регистрируетс
в блоке 5 вычислени параметра управлени (блок 13 управлени ключом аналогичен блоку управлени ключом, описанному в известном устройстве). При этом производитс вычисление
2Q средней теплоемкости зоны сварки из выражени
-Kt
lUdt
г 1 т -т
К1 к 1
где I - мгновенное значение сварочного тока; и - мгновенное значение напр :жени между электродами; -н) врем начала импульса сварочного тока; ,. t - врем окончани импульса
сварочного тока; Т| - температура в момент времени , соответствующего началу импульса; Т), - температура в момент времени , соответствующего окончанию импульса.
В то же врем , при замыкании ключа 9 значение температуры в зоне сварки с выхода усилител 12 посто нного тока поступает на вход блока 14 сравнени . На другой его вход с выхода задатчика 2 термоцикла поступает значение заданной минимальной температуры. В момент равенства значений действительной и заданной температур с.блока 14 сравнени на вход одновибратора 1 поступает сигнал на его запуск и одновибратор 1 - формирует импульс.
При поступлении второго импульса с выхода одновибратора 1 на вход задатчика 2 термоцикла, с него поступает в блок 5 вычислени параметра управлени информаци о. значении заданной температуры на врем , соответствующее концу импульса сварки , и регистрируетс значение температуры в зоне сварки в это же врем . Затем производитс вычисление величины управл ющего сигнала, исход из количества тепловой энергии, которое необходимо затратить дл того , чтобы разогреть зону сварки к моменту окончани импульса тока до заданной температуры из выражени
Q C / 23«4-T«.
где Т
к 4 зогд
HI
температура заданна на врем , соответствующее концу второго импульса; температура в момент времени, соответствующий началу второго импульса;
С - средн теплоемкость зо- . ны сварки, вычисленна при прохождении предыдущего импульса сва роч- ного тока.
Затем полученный сигнал через блок 7 коммутации поступает на управл ющий вход источника 4 сварочного тока
Второй импульс с одновибратора 1 поступает также на вход схемы 3 задержки , а затем на вход источника 4 сварочного тока, который начинает формировать второй импульс сварочного тока. Задержка импульса с одновибратора 1 происходит на врем вычислени выражени
Q . звл
),
так как запаздывани , управл ющего источником сигнала, не должно быть. В случае его отсутстви через блок коммутации на. управл ющий вход источника 4 сварочного тока будет поступать сигнал с задатчика 6 величины первого импульса, что,необходимо в случае отказа блока 5 вычислени параметра управлени .
Учитыва , что врем задержки на несколько пор дков меньше посто нной времени проводимого теплового процесса, погрешность измерени температуры , св занную с этим, можно не учитывать.
При по влении второго импульса сварочного тока, как при его первом импульсе, определ етс средн теплоемкость зоны сварки и по следующему импульсу с одновибратора 1 рассчитываетс величина управл ющего сигнала , и так далее.
10
15
20
зал. мин -
25
Достижение в какой-то определенный момент времени в процессе сварки заданного значени температуры не означает прекращени процесса, длительность которого задана.
На фиг. 2 (вверху) показаны зависимости температуры в зоне сварки (пайки), внизу - осциллограмма сварочного тока, проход щего через соединение . Обе осцилограммы совмещены во времени. На диаграмме ЗОА функци заданной
температуры, которую нужно получить в. зоне сварки в результате автоматического управлени процессом , смещенна во времени на длителё- ность сварочного тока;
-. функци минимальной заданной температуры зоны сварки. Значени температур Т, и Т соответствуют началу t „ и концу t ц, второго импульса, Т соответствует началу третьего импульса t ,,,. Т .,
по
30 соответствует заданной температуре, котора должна быть достигнута после прохождени третьего импульса.
Структурна схема задатчика 2 термоцикла- представлена на фиг. 4,
. Задатчик 2 термоцикла работает следующим образом, В исходном состо нии на пр мом выходе RC-тригге- ра 16 сигнал отсутствует, первый
ключ 18 разомкнут, на инверсном вы- Q ходе КС-триггера 16 сигнал присутствует ,, второй ключ 19 замкнут, конденсатор 22 разр жен через резистор 21.
При поступлении импульса с задат- 5 чика 15 начала цикла сварки на установочный в логическую единицу вход RC-триггера 16 последний устанавливаетс в состо ние логической единицы . Запускаетс таймер 17. В то 0 е врем -инверсный выход КС-триггера перейдет в состо ние логического нул и второй ключ 19 разомкнетс , отключа резистор 21 от выхода ЕС-цепи , построенной на резисторе 20 и 5 конденсаторе 22, а сигнал с пр мого выхода КС-триггера 16 замкнет первый ключ 18, замыка тем самым первый выход источника 26 опорных напр жений с RC-цепью. Конденсатор 22
5
; начинает зар жатьс . Напр жение на I конденсаторе 22 представл ет собой 1 функцию, заданной температуры в зоне I сварки от времени, т.е. Т f(t;). Поступа на вход первого сумматора 23, на второй вход которого приходит сигнал с второго выхода источника 26 опорных напр жений, на выходе сумматора 23 формируетс функ- :ци заданной температуры с опереже- |Нием по времени на длительность им- |пульса сварочного тока, т.е. Т
ЗОГА
- ИА1п
1 f(), где величина длительность импульса сварочного тока. В то же врем напр жение на |конденсаторе 22 поступает на первый ;вход второго сумматора 25, где сум- мируетс с сигналом с третьего вы- |хода источника 26 опорных напр жений . Тем самым, на выходе второго сумматора 25 формируетс функци заданной минимальной температуры от |времени . f(t), котора по- |ступает на вход блока 14 сравнени . В момент прихода импульса с выхо |да одновибратора 1 замыкаетс трети . |ключ 24, и значение заданной темпе- {ратуры с опережением на длительност |импульса сварочного тока поступает IB это момент с выхода первого сумматора 23 через третий ключ 24 на вход блока 5 вычислени параметра управлени .
По окончании цикла сварки сигналом с выхода таймера 17 сбрасываетс в состо ние логического нул КС- триггер 16, при этом первый ключ 18 размыкаетс , второй ключ 19 замыка- ;етс , конденсатор 22 разр жаетс через резистор 21 и схема задатчика 2 термоцикла устанавливаетс в исходное состо ние.
Величина резистора 20, конденсатора 22 и опорных напр жений устанавливаетс исход из обеспечени соответстви выходных напр жений за датчиков 2 термоцикла требовани м функций заданных температур.
Устройство было опробовано в лабораторных услови х. Проводилась пайка предварительно облуженных припоем ПОС-61 деталей, имеющих разные конструктивные параметры (геометрию массу и исполнение). В качестве флюса использовалс флюс ФКТ, предварительно нанесенный на поверхность ко т.актных площадок. Врем пайки выбрано 500 мс. Длительность импульса
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
тока пайки 0,3 мс ( В результате проверки установлено, что максимальное отклонение температуры зоны пайки от заданной максимальной и заданной минимальной не превышает + 5%.
Применение устройства автоматического управлени термическим циклом контактной сварки, учитывающего минимальную температуру в зоне сварки , позвол ет стабилизировать термоцикл и тем самым улучшить повтор емость параметров соединени , выполн емых на устройстве.
Claims (1)
- .Формула изобретени1 . Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки, содержащее источник сварочного тока, датчики сварочного тока и напр жени , выходы последнего соединены с первым и вторым входами блока вычислени параметра управлени , третий вход которого через усилитель посто нного тока и ключ соединен с выходом безынерционной термопары, выход задатчика величины первого импульса через блок коммутации соединен с первым входом- источника сварочного тока, второй вход которого соединен с выходом схемы задержки, первый выход задатчика термоцикла соединен с четвертым входом блока вычислени параметра управлени , п тый вход которого соединен с выходом датчика тока и первым входом блока управлени ключом, выход последнего соединен с управл ющим входом ключа, выход блока вычислени параметра управлени соединен с вторым входом блока коммутации , отличающеес тем, что, с целью повышени точности управлени термическим циклом, в него введены датчик начала цикла сварки и последовательно соединенные блок сравнени и од- новибратор, При этом выход одновибратора соединен с вторым входом блока управлени ключом, входом схемы задержки, первым входом задатчика термоцикла и шестым входом блока вычислени параметра управлени , третий вход которого соединен с первьм входом блока сравнени , второй вход которого соединен с вторым выходом задатчика термоцйкла, второй вход последнего соединен с выходом датчикаfuz.}т}ag -f(fjode i j(tЖ ЖV//// 777V /y/////Y y// //k Л k,/- /rгUf(t}2223 Tf«/
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884409589A SU1590280A1 (ru) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884409589A SU1590280A1 (ru) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1590280A1 true SU1590280A1 (ru) | 1990-09-07 |
Family
ID=21368461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884409589A SU1590280A1 (ru) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1590280A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2636782C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-11-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Устройство для определения градиента температур в зоне сварки профилей при контактной стыковой сварке |
-
1988
- 1988-04-15 SU SU884409589A patent/SU1590280A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР S 432992, кл. В 23 К 1 1/10, 1973. Авторское свидетельство СССР 1412908, кл. В 23 К 11/10, 1986. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2636782C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-11-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Устройство для определения градиента температур в зоне сварки профилей при контактной стыковой сварке |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4590363A (en) | Circuit for controlling temperature of electric soldering tool | |
US4399511A (en) | Power factor monitoring and control system for resistance welding | |
US3609285A (en) | Method and apparatus for monitoring weld quality | |
US4567750A (en) | Process and device for detection and/or measuring of the particle content in gases | |
US4322604A (en) | Engine start assisting device | |
US4506146A (en) | Wire temperature controller | |
US3585347A (en) | Quality control in resistance welding | |
SU1590280A1 (ru) | Устройство автоматического управлени термическим циклом контактной сварки | |
RU2105345C1 (ru) | Регулятор температуры нагрева | |
US3012126A (en) | Temperature control system | |
US2340694A (en) | Electric control circuit | |
EP0632188B1 (en) | Exhaust emission control device for diesel engine | |
JPS6247074Y2 (ru) | ||
SU1470484A1 (ru) | Способ контрол качества подготовки поверхности деталей дл контактной сварки | |
JPH0679785B2 (ja) | 抵抗溶接制御装置 | |
SU1411109A1 (ru) | Регул тор мощности | |
SU1031686A1 (ru) | Способ стабилизации энергии сварочных импульсов | |
JP3277011B2 (ja) | 溶接ロボットの始端位置検出装置 | |
SU723399A1 (ru) | Устройство дл измерени времени тепловой инерции термоэлектрических преобразователей | |
RU2328028C2 (ru) | Устройство для двухпозиционного регулирования температуры | |
SU1165959A1 (ru) | Устройство дл определени теплоемкости,излучательной способности и удельного электросопротивлени тугоплавких материалов | |
JPS5824771A (ja) | 冷媒流量制御装置 | |
SU1283551A1 (ru) | Устройство дл измерени показател тепловой инерции термопреобразовател | |
SU725842A1 (ru) | Устройство дл получени сварочного импульса | |
SU1229853A1 (ru) | Устройство дл контрол качества контакта по его сопротивлению |