Многофакторный контроль процесса контактной сварки

На формирование соединений при контактной сварке оказывает влияние большое количество факторов-параметров. Связи их между собой и с качеством сварки недостаточно ясны, что не позволяет дать точное математическое описание протекающих явлений.

В связи с этим предложен специальный метод математического моделирования, в основе которого лежит создание (путем машинной обработки экспериментальных данных) многофакторной математической модели, формально связывающей основные параметры процесса с качеством сварки независимо от физической природы происходящих процессов. Так, для контроля соединений при точечной сварке легких сплавов многофакторные модели представляются, в виде полинома второго порядка

,

или в виде линейных уравнений

,

Вычисление фактического значения диаметра ядра в процессе сварки деталей осуществляется аналого-вычислительным устройством АВУ аппаратуры пассивного контроля (см. рис.). Для этого, в АВУ через блок программы БП вводится алгоритм ранее полученного уравнения (многофакторной модели).

Рис. Структурная схема устройства многофакторного контроля процесса точечной сварки

Для измерения ,  и  через блок формирования БФ в АЗУ вводятся их соответствующие-сигналы.

Результаты расчетов и измерений поочередно поступают через коммутатор К в аналого-цифровой преобразователь АЦП, они преобразуются в цифровую форму и отображаются в натуральном масштабе в соответствующих регистрах индикации на цифровом табло блока регистрации и сигнализации БРС. Оптимальные значения параметров контроля задаются блоком уставки БУ и после окончания цикла сварки сопоставляются с фактическим значением в блоке, сравнения БС. При отклонениях свыше допустимых пределов вырабатываются сигналы рассогласования, от которых включается световая сигнализация и краскопульт, делающий пометку некачественных соединений на изделии. Такая система информации позволяет судить как о размерах, так и причинах отклонений .

Для записи фактических значений параметров сварки предусмотрено цифропечатающее устройство ЦПУ.

Рассмотренная аппаратура после соответствующей доработки может быть использована и для активного контроля. В этом случае решается как бы обратная задача. По заданному номинальному значению  и установившемуся в начале сварки значению усилия сжатия   рассчитывают среднее значение  за весь цикл сварки или за его отдельные части. Это значение задается в уставке

.

Движущей силой системы управления является , где  – фактическая выделенная в зоне сварки энергия.

Отработка возмущений в системе осуществляется автоматическим изменением угла включения вентилей контактора сварочной машины таким образом, чтобы ,стало равно . Как показали эксперименты, ошибка прогнозирования и регулирования  таких систем составляет 5…6 %; при этом максимальная ошибка с вероятностью 0,95 равна не более 10…12 %. К недостаткам способа относится некоторая сложность контрольной аппаратуры. Тем не менее, по-видимому, многофакторный контроль — одно из перспективных направлений на пути создания средств автоматического контроля в процессе сварки.

Следует отметить, что для реального внедрения пассивного и активного контроля соответствующая аппаратура (датчики, приборы) должна составлять единое целое с машиной и устанавливаться на заводах-изготовителях сварочного оборудования.