Лекция №19

3) Спу контактной сварки

Примером машин с программным управлением процесса контактной сварки могут служить серийные точечные машины с пневмоприводом. В этих машинах при нажатии педальной кнопки, автоматически по заданному циклу совершается определенная последовательность технологических операций: сжатие, сварка, проковка и пауза. При нажатии педальной кнопки после определенной выдержки времени t (пауза для перемещения деталей или элементов), цикл повторяется в той же последовательности. Программируемыми параметрами являются длительность перечисленных операций, а также закон изменения силы сжатия и сварочного тока.

Характерная циклограмма работы спу кс

(0-t₁) – операция сжатия

(t₁-t₂) – сварка

(t₂-t₃) – проковка

(t₃-t₄) – пауза

Принципы построения СПУ КС

В зависимости от закона изменения амплитуды сварочного тока (модуляции) различают следующие принципы СПУ:

1) С помощью модулятора тока и регулятора времени, работающих на принципе заряда и разряда конденсатора

К₁,К₂ – нормально разомкнутые реле времени электрода;

ТИП – тиристорный ИП;

РВЭ – реле времени электронное, предназначено для программирования длительности отдельных операций;

ЭПК – электро-пневмоклапан;

Ф – фазовый вращатель, управляет тиристорами ИП;

С – конденсатор;

R₁, R₂ – активное сопротивление

где: t – время

₁, ₂ – постоянные времени, с

₁ = С·R₁ = const

₂ = С·R₂ = const

Заряд конденсатора: К₁ замкнут, К₂ разомкнут.

Разряд конденсатора: К₁ разомкнут, К₂ замкнут.

На вход фазового вращателя Ф при замкнутом контакте К₁ подается управляющее напряжение U_1зар. Это напряжение приводит к пропорциональному смещению по фазе управляющих импульсов, обеспечивающих соответствующее изменение амплитуды сварочного тока, формируемого ТИП. В результате закон изменения амплитуды сварочного тока в начале сварки соответствует закону заряда конденсатора. Для модуляции тока в конце операции сварка используется разряд емкости С, контакт К₂ замкнут, К₁ – разомкнут. Огибающие амплитуды тока при этом изменяются по закону U_1раз , т.е. соответствует экспоненциальному закону разряду конденсатора.

2) С помощью линейных модуляторов

Для таких модуляторов управляющее напряжение U_ф изменяется по линейному закону

U_ф = kt

U_с = U_ф

k = tg 

Схемы таких модуляторов строятся на основе генераторов пилообразного напряжения, для которых

0≤ t ≤t₁,

t₂≤ t ≤ t_3,

где t₁,t₂,t₃ – моменты времени, соответствующие окончанию модуляции.

3) С помощью квадратичных модуляторов

Для таких модуляторов U_ф = kt²

Такие модуляторы обеспечивают плавное нарастание тока с переменной скоростью, увеличивающееся со временем. В этом случае уменьшается вероятность образования выплесков (разбрызгивания) металла при включении тока и в моменты его нарастания.

4) С помощью модуляторов, построенных на фотоэлектрическом принципе

В данном случае возможно задание любого требуемого закона изменения амплитуды сварочного тока. Недостатком метода является низкая точность модуляции из-за сложности регистрации фотоэлементом сложного характера изменения светового потока за счет рассеяния.

5) С помощью модуляторов, построенных на базе элементов цифровой схемотехники и реализующих дискретный характер модулирования

Напряжение U₁, описывающее форму изменения амплитуды сварочного тока задается не в виде непрерывной кривой, как это было в случаях 1) – 4), а дискретно.