3 Экспериментальная часть

3.1 Экспериментальная установка

В состав экспериментальной установки входят следующие составляющие:

Источник питания для контактной сварки «Д-8»;

Машина МТТ-02;

Пульт управления оператора на базе персонального компьютера (ПК) ;

Датчик веса консольного типа AG50;

Регистратор Р-3704.

Описание составляющих экспериментальной установки приведено ниже.

Источник питания для контактной сварки «Д-8»

Внешний вид источник питания для контактной сварки «Д-8» представлен на рисунке 8.

Рисунок 8 – Источник питания для контактной сварки «Д-8»

Источник питания предназначен для контактной точечной сварки деталей из различных материалов и сплавов, является цифровым синтезатором импульсов тока, и обеспечивает заданный стабильный ток в сварочной цепи независимо от изменяющегося сопротивления металла между электродами, обладает возможностью управления источником внешней ЭВМ по интерфейсу RS 232. Техническая характеристика источника и условия его эксплуатации приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.

Таблица 1 – Техническая характеристика источника питания «Д-8»

Напряжение питания, В	380 (3-фазная сеть переменного тока, 50 Гц)
Рабочий диапазон генерируемого тока, кА	0 – 8
Дискретность задания значения тока, А	100
Диапазон изменения длительности импульса, мс	0,1 – 25
Дискретность задания длительности импульса, мкс	100
Количество хранимых форм импульса в ПЗУ источника	15
Подключаемая нагрузка, мкОм (не более)	1200
Задержка между повторами импульсов, с (не менее)	0,5
Наработка на отказ, ч (не менее)	10 000

Таблица 2 - Условия эксплуатации источника питания «Д-8»

Температура окружающего воздуха, ºС	от +10 до +35
Атмосферное давление, кПа, (мм. рт. ст.)	от 86,6 до 106,7 (от 630 до 800)
Относительная влажность воздуха при температуре +30ºС, %	от 50 до 80

Источник питания «Д-8» выполняет следующие функции: самопроверку при включении; формирование импульсов тока заданной формы в пределах 100…8000 А и длительностью до 25 мс, по сигналу от ручного инструмента или с пульта управления; прием, хранение и ручной выбор до 15 описаний форм импульсов.

В состав комплекта входят: источник питания «Д-8», выполненный в виде стойки с размерами 600 600 600 мм (входной силовой блок, 10 модулей стабилизированных источников тока ИТ-800, микропроцессорная система управления); эксплуатационная документация; паспорт.

Машина МТТ-02

Внешний вид машины МТТ-02 представлен на рисунке 9.

Рисунок 9 – Машина МТТ-02 и датчик веса консольного типа AG50

Машина МТТ-02 переменного тока предназначена для точечной сварки и пайки микродеталей способом теплопередачи, односторонней точечной сварки сдвоенными (параллельными) электродами с микрозазором между ними и для обычной контактной точечной сварки. Машина обеспечивает сварку микродеталей преимущественно цветных металлов: меди, меди покрытой серебром, серебра, золота, золоченого ковара, никеля и других металлов, а также деталей, имеющих электроизоляционные покрытия стеклом, лавсаном, лаком и т. п. При контактной сварке обеспечивается сварка преимущественно черных металлов. Толщина свариваемых деталей от 10 до 800 мкм. Технические данные машины МТТ-02 приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические данные машины МТТ-02

Напряжение питания, В	220 (частота 50 Гц)
Номинальная потребляемая мощность, кВт	4
Номинальный сварочный ток, А	1000
Диапазон регулирования давления нагревательного элемента, кг	0,2 – 8
Диапазон регулирования длительности теплового импульса, с	0,02 – 1,4
Диапазон рабочего хода нагревательного элемента, мм	0 – 1,5
Максимальная производительность машины, сварок в час	160
Габариты свариваемых деталей (не более), мм	110 100 30.
Габаритные размеры машины, мм	375 540 520
Вес машины, кг	70

Машина обеспечивает плавное регулирование температуры нагрева нагревательного элемента, широкий диапазон усилий на электродах и имеет крупную шкалу непосредственного отчета давления.

В экспериментах машина МТТ-02 использовалась в качестве механизма сжатия свариваемых деталей. Машина была модернизирована (силовая часть), после чего диапазон регулирования давления электродов изменился и стал находиться в пределах от 0 до 40 кг.

Пульт управления оператора на базе ПК

Управление источником питания реализуется через ПК по средствам программы «Create_FIT_Uni».

«Create_FIT_Uni»

Программа «Create_FIT_Uni» служит для создания, редактирования, сохранения и загрузки форм импульсов тока в память микропроцессорной системы управления, регистрации и отображения реальных импульсов тока источников питания для контактной сварки «ИПТКМ-5», «ИПТКМ-20», «Д-8».

Внешний вид главного окна программы представлен на рисунке 10.

Рисунок 10 – Внешний вид главного окна программы «Create_FIT_Uni»

Технические требования к ПК: компьютер IBM PC совместный с распаянным разъемом CJM-порта DB-9; кабель нуль-модемный с разъемами DB-9; процессор AMD/Intel 500 МГц и выше; наличие многофункциональной платы National Instruments PCI-MIO-16E-1; ОЗУ 128 Мбайт или больше; OС Windows 2000/XP; установленные в системе драйвера «Traditional NI-DAQ 7.0.1» или выше для платы NI PCI-MIO-16E-1; установленные в системе драйвера Borland DBE версии 5 или выше; свободного места на жестком диске 50 Мбайт.

Комплектность: установочный пакет программы «Create_FIT_Uni»; Драйвера NI-DAQ 7.0.1 и документация по работе и установке на 2-х CD; драйвера Borland DBE версии 5 (могут быть включены в установочный пакет«Create_FIT_Uni»); руководство по эксплуатации.

Датчик веса консольного типа AG50

Технические характеристики датчика AG50 приведена в таблице 4.

Таблица 4 – Технические характеристики датчика AG50

Предел измерения (RC), кг		50
Суммарная погрешность, % RC		0,017
Класс точности (число поверочных интервалов, n max)		3000
Минимальный поверочный интервал (vmin), 1/…RC		1/5000, 1/10000
Напряжение питания, В	номинальное	10
	максимальное	15
Входное сопротивление, Ом		450 15
Выходное сопротивление, Ом		350 5
Рабочий коэффициент передачи, мВ/В		2 10
Диапазон рабочих температур, С		–20…+60
Диапазон температур компенсированный, С		–10…+40
Безопасная нагрузка, % RC		150
Предельно допустимая нагрузка, % RC		200
Степень защиты по EN 60529 (ГОСТ 14254-96)		IP63
Материал		Алюминий
Типовые размеры платформы, мм		400 400
Особенности		Универсальный тип. Высокая точность

Регистратор Р-3704

Базовая модель регистратора представляет собой специализированный IBM-совместимый компьютер, снабженный 8-канальным аналого-цифровым преобразователем и 8-ю усилителями с программируемыми коэффициентами усиления. В конфигурацию регистратора входят также 6-кнопочная клавиатура и 9-разрядный 7-сегментный светодиодный индикатор

Регистратор имеет моноблочное исполнение и достаточно транспортабелен (масса блока - не более 8 кг).

Регистратор процессов контактной сварки предусматривает регистрацию сварочного тока, сварочного напряжения и усилия сжатия электродов.

Включение регистратора Р-3704 в состав автоматизированных сварочных установок позволяет осуществлять 100%-й контроль свариваемых точек с возможностью воспроизведения хронологии работы установки и паспортизации каждого сварного соединения.

Характеристика регистратора Р-3704:

Сбор данных по 4 каналам: 2 канала - для регистрации сигналов от датчиков тока - датчиков типа "пояс Роговского" (до 100 кА), и датчиков, использующих эффект Холла( до 1500 А), 2 канала - для регистрации напряжений. Они имеют широкополосную (20 кГц) гальваническую развязку (до 1500 В). Диапазон регистрируемых напряжений + 10 В (с кабелями-делителями + 100 В).

Каналы напряжения могут использоваться как для регистрации собственно напряжений в электрических цепях сварочных машин (на выходе сварочного трансформатора, на электродах и т.п.), так и (при подключении соответствующих датчиков) для регистрации усилия сжатия электродов, скорости вращения роликов, давления воздуха (газа) и т.п. При необходимости, число каналов напряжения может быть увеличено до шести.

Предварительная обработка данных и отображение результатов обработки на встроенном жидкокристаллическом индикаторе.

Накопление зарегистрированных данных на дискете (3,5" 1,44 Мб) для последующей обработки на ПК и наглядного их представления в виде графиков функций времени.