SU963760A1 - Apparatus for monitoring upsetting rate at resistance butt welding - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области сварочного производства, и может быть .использовано в йашинах дл  контактиой стыковой сварки.The invention relates to the field of welding production, and may be used in joints for contact butt welding.

Известно устройство дл  измерени  скорости линейных перемещений l 1 в KOTOpt скорость перемещени  подвижной плиты измер етс  с помощью тахогенератора и механической передачи . Напр жение, пропорциональное скорости перемещени  подвижной плиты , с выхода тахогенератора поступает на исполнительный орган. A device for measuring the speed of linear movements l 1 in KOTOpt is known. The speed of movement of the movable plate is measured using a tachogenerator and mechanical transmission. Voltage proportional to the speed of movement of the movable plate from the output of the tachogenerator is fed to the executive body.

Недостатком устройства  вл етс  использование тахогенератора, которьгй механической передачей св зан с подВ11ж{шм зажимом стыкрсварочной машины . Механическа  передача, преобразующа  линейное перемещение подвижного зажима машины во вращательное движетние ротора тахогенератора, больша  масса ротора и инерци  тахогенератора не позвол ют обеспечить необходимую точность фиксации скорости осадки , длительность которой составл ет дес тые доли секунды.The disadvantage of the device is the use of a tachogenerator, which is mechanically connected to a VBV {shm clamp of a butt welding machine. Mechanical transmission, which converts linear movement of the movable clamp of the machine into rotational motion of the rotor of the tachogenerator, the large mass of the rotor and the inertia of the tachogenerator do not provide the necessary accuracy of fixing the slump speed, the duration of which is tenths of a second.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  пьезоэлектрический преобразователь дл The closest technical solution to the invention is a piezoelectric transducer for

измерени  скорости осадки стыкосварочных машин 2 .measuring the rate of precipitation of butt-welding machines 2.

Устройство содержит серийно выпускаемый виброизмерительный пьезоэлектрический преобразователь Д19, выход которого подключен к предусилителю комплектной низкочастотной виброиз1 юрительной аппаратуре типа НВА-1 The device contains a commercially available vibration measuring piezoelectric transducer D19, the output of which is connected to the preamplifier of the complete low-frequency vibro-insulating equipment of the type NVA-1

10 и регистрирующий прибор- электромеханический осциллограф К-105. в корпусе виброизмерительного пьезоэлектрического преобразовател  закреплен чувствительный элемент кольцевого 10 and the recording device is an electromechanical oscilloscope K-105. in the case of the vibration measuring piezoelectric transducer is fixed the sensitive element of the annular

15 типа, состо щий из упругого элемента с наклеенным на его поверхность пьезо-, элементом. Упругий элемент представл ет собой круглую плоскую пружину с инерционной массой в виде кольца, 15 of type, consisting of an elastic element with a piezo-glued element on its surface. The elastic element is a round flat spring with an inertial mass in the form of a ring,

Claims (1)

20 расположенного по периметру пружины. Принцип работы преобразовател  основан на пр мом пьезоэффекте. При воздействии механических колебаний вдоль продольной оси вибропреобразо25 вател  инерционна  масса получает относительно корпуса ускорение. Возникакш (а  сила воздействует на пьезоэлемент , подверга  его деформации изгиба . В результате этого на электро30 дах пьезоэлемента возникают электрические зар ды, пр мо пропорциональн действующему ускорению. Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность измерени  скорости осадки, так как устройство измер ет установившиес  гармонические колебани -вибрации,а также то, что устройство регистрирует с помощ осциллографа изменени  скорости ускорени , а не саму скорость. Изме нение же скорости происходит только в самый начальный момент осадки и в конце ее, а в течение процесса осад ки скорость осадки неизменна и в эт период пьезодатчик скорость не измер ет , Целью изобретени   вл етс  повы шение качества сварного соединени  счет повышени  точности измерени  скорости осадки. Поставленна  цель достигаетс  .тем, что в устройство контрол  скорости осадки при контактной стыковой сварке, содержащее, станину , неподвижную и подвижную плиты, механизм осадки подвижной плиты, выполненный в виде пневмоцилиндра , корпус которого закреплен на станине, и измерительный элемент в устройство введены источник посто  нного тока и последовательно соединенные задатчик скорости осадки, блок сравнени  и блок индикации, а измерительный элемент выполнен в виде индукционного датчика скорости состо щего из катушек обмотки возбуждени  и сигнальной обмотки, намотанной на подвижный шток. Корпус датчика закреплен на станине. Подвижный шток датчика св зан жестко с подвижной плитой машины через што пневмоцилиндра. Катушки обмотки возбуждени  датчика соединены с источником посто нного.тока, а выход сигнальной обмотки датчика - со вто рым входом блока сравнени . Схема устройства приведена на чертеже, где обозначены станина 1, неподвижна  2 и подвижна  3 плиты, свариваемые издели  4, механизм осадки подвижной плиты, выполненный в виде пневмоцилиндра 5, неподвижно закрепленного на станине 1. Шток б пневмоцилиндра 5 жестко соединен со штоком 7 индукционного датчика скорости 8 измерительного устройств 9. Корпус датчика 8 неподвижно закреплен на станине 1. Выход датчика8 подключен на вход блока сравнени  10 измерительного устройства 9. На другой вход блока сравнени  10 подключен выход от задатчика скорости осадки 11 измерительного устройства 9. Выход блока сравнени  10. подключен на вход блока индикации 12. Катуыки обмотки возбуждени  датчика 8 питаютс  от источника посто нного тока 13. Устройство работает следующим образом . После завершени  процесса оплавлени  подаетс  команда на включение пневмопривода осадки. Шток пневмоцилиндра начинает на большой скорости через систему рычагов поступательно перемещать подвижную плиту в сторону сближени  с неподвижной. ,Мток пневмоцилиндра жестко соединен со штоком датчика 8, поэтому одновременно со штоком пневмоцилиндра осадки начинает поступательно перемещать-, с  шток датчика 8 вместе с жестко закрепленной на нем сигнальной обмоткой . Обмотка возбуждени ,питающа с  от источника посто нного тока, и разделенна  на две катушки, включенные . встречно последовательно, создает в воздушном зазоре датчика 8 равномерный радиально направленный магнитный поток. Величина потокосцеплени  V 1c-1i сигнальной обмотки имеет линейную зависимость.от положени  относительно поперечной оси полюса. Таким образом, величина выходной ЭДС сигнальной обмотки е Н к.v пр мо пропорциональна скорости перемещени  штока поршн  пневмоцилиндра, а следовательно, и подвижной плиты. Сигнал с выхода датчика 8 поступает на вход блока сравнени , где сравниваетс  с эталонным, поступающим на второй вход блока сравнени -с выхода задатчика скорости осадки. С выхода блока сравнени  сигнал поступает в блок индикации. Использование данной конструкции магнитной системы датчика и схема включени  катушек обмотки во: уждени  обеспечивают высокое значение магнитной индуктции в воздушном зазоре (.0,5 т 0,7Т)и, следовательно, требуемое высокое значение ЭДС сигнальной обмотки без использовани  усилителей . Устройство характеризуетс  высоким значением крутизны выходной ЭДС, отсутствием пульсаций выходной ЭДС, возможностью регулировани  величины ЭДС путем изменени  тока возбуждени  и малой массой подвижной системы. Устройство используетс  в машинах дл  контактной стыковой сварки типа МСО 12-02 и может быть использовано во всех типах стыкосварочных машин. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  скорости осадки при контактной стыковой сварке , содержащее станину, неподвижную и подвижную плиты, механизм осадки подвижной плиты, выполненный в виде пневмоцилиндра, корпус которого закреплен на станине, и измерительный элемент, отличающеес 20 located around the perimeter of the spring. The principle of operation of the transducer is based on the direct piezoelectric effect. When exposed to mechanical vibrations along the longitudinal axis of the vibration transducer, the inertial mass gains acceleration relative to the body. Occurrence (and the force acts on the piezoelement, subjecting it to bending deformation. As a result, electric charges arise on the electrodes of the piezoelectric element, directly proportional to the actual acceleration. The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement of the upsetting speed, since the device measures steady harmonic - vibrations, as well as the fact that the device registers with the oscilloscope the change in the acceleration speed, and not the speed itself. But the change in speed occurs only at the initial When the piezo sensor does not measure the speed, the purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint by increasing the accuracy of measuring the speed of the precipitation. in the device control the speed of precipitation during resistance butt welding, containing, a frame, a fixed and movable plates, a mechanism for precipitating a movable plate, made in the form of a pneumatic cylinder, the body of which is fixed on the frame, and the measuring element A direct current source and series-connected upsetter of the upsetting speed, a comparator unit and a display unit are inserted into the device, and the measuring element is designed as an inductive speed sensor consisting of coils of the field winding and a signal winding wound on a movable rod. The body of the sensor is fixed on the frame. The movable sensor rod is rigidly connected with the movable plate of the machine through the rod of the pneumatic cylinder. The coils of the excitation winding of the sensor are connected to the DC source, and the output of the signal winding of the sensor is connected to the second input of the reference unit. Diagram of the device shown in the drawing, where marked the frame 1, fixed 2 and movable 3 plates, welded products 4, the mechanism of precipitation of the movable plate, made in the form of a pneumatic cylinder 5, fixedly mounted on the frame 1. The stem b of the pneumatic cylinder 5 is rigidly connected to the rod 7 of the induction sensor speeds 8 of measuring devices 9. The sensor case 8 is fixedly mounted on frame 1. The output of sensor 8 is connected to the input of the comparison unit 10 of the measuring device 9. To another input of the comparison unit 10, the output from the speed setpoint o is connected measuring device set-up 11. The output of the comparator unit 10. is connected to the input of the display unit 12. The catholes of the excitation winding of the sensor 8 are powered from a DC source 13. The device operates as follows. After the completion of the reflow process, a command is issued to turn on the uptake actuator. The pneumatic cylinder rod begins at high speed through a system of levers to progressively move the movable plate in the direction of approaching the fixed one. , The pneumatic cylinder is rigidly connected to the sensor 8 rod, therefore simultaneously with the pneumatic cylinder rod, the precipitation begins to move progressively, from the sensor 8 rod together with the signal winding rigidly fixed on it. An excitation winding supplied from a DC source and divided into two coils included. opposite in series, creates in the air gap of the sensor 8 a uniform radially directed magnetic flux. The flux linkage V 1c-1i of the signal winding is linearly dependent on its position relative to the transverse axis of the pole. Thus, the magnitude of the output EMF of the signal winding e H.v is directly proportional to the speed of movement of the piston rod of the pneumatic cylinder, and hence of the movable plate. The signal from the output of sensor 8 is fed to the input of the comparator unit, where it is compared with the reference input to the second input of the comparator unit -s output of the upsetting speed controller. From the output of the comparator unit, the signal enters the display unit. Using this design of the magnetic system of the sensor and the circuit for turning on the coils of the winding in: the stops provide a high value of magnetic induction in the air gap (.0.5 tons 0.7 T) and, therefore, the required high value of the EMF of the signal winding without using amplifiers. The device is characterized by a high value of the steepness of the output emf, the absence of ripples of the output emf, the ability to control the magnitude of the emf by changing the excitation current and the low mass of the moving system. The device is used in resistance butt welding machines of the MCO 12-02 type and can be used in all types of butt welding machines. Apparatus of the Invention A device for monitoring the speed of precipitation during resistance butt welding, comprising a frame, a fixed and movable plate, a precipitation mechanism of the movable plate made in the form of a pneumatic cylinder, the body of which is fixed to the frame, and a measuring element characterized by