Patent RU-40112-U1 (RU)
Title: Контроллер контактной сварки
IPC: G05B19/00
Filed: 2004-05-05
Granted: 2004-08-27
Abstract: 1. Область применения 
     Заявляемое устройство применяется в контактной сварке в качестве устройства управления тиристорным контактором в машине контактной сварки. Помимо функции управления тиристорами контроллер несет функции контроля параметров качества сварки. Контроллер применяется совместно с тиристорным контактором (типа КТ-11УХЛ4, КТ-12УХЛ4 или аналогичным) и устанавливается в сварочной машине точечной сварки (например, МТ-2202-2 и т.п.). 
     2. Описание конструкции 
     Контроллер контактной сварки можно разделить на 5 блоков (см фиг. 1). На схеме: 
     1 - входные каскады, 2 - алфавитно-цифровой индикатор, 3 - микроконтроллер (однокристальная микро-ЭВМ), 4 - клавиатура, 5 - выходные каскады. 
     На входные каскады (1) поступают сигналы со сварочной машины: напряжение с электродов, напряжение с датчика тока. Блок (1) выполняет функции адаптации входных электрических сигналов для блока (3). Также на блок (1) поступает синхронизирующее напряжение, представляющее собой просто переменное напряжение с частотой сети 50 Гц. Блок (1) соединен с входами АЦП блока (3). 
     На индикатор (2) выдаются текстовые сообщения и значения параметров сварки, получаемые от микроконтроллера (3). В качестве интерфейса связи выступает между (2) и (3) выступает 8-разрядная параллельная шина данных. В качестве индикатора использован алфавитно-цифровой индикатор размерностью 2 строки по 16 символов. 
     Микроконтроллер (3) управляет работой блоков (2), (4), (5). 
     Блок (4) представляет собой 16-клавишную. Клавиатура подключается к микроконтроллеру (3) с использованием той же 8-разрядной шине, что и индикатор (2). 
     Выходные каскады (5) представляют собой усилительные каскады на мощных транзисторах и соединены с маломощными выходами микроконтроллера (3). Сигналы с выхода (5) подаются далее на исполнительный механизм сварочной машины (пневмоклапан) и импульсный трансформатор тиристорного контактора. 
     Блоки (1)-(3)-(5) образуют цепь обратной связи для контроля и регулирования параметров сварки. 
     Блок микроконтроллера (3) можно также подвергнуть декомпозиции, таким образом получается следующая схема (фиг. 2). 
     На схеме: 6 - блок АЦП (аналогово-цифрового преобразования) напряжения с электродов; 7 - блок АЦП напряжения с датчика тока; 8 - блок АЦП напряжения синхронизации; 9, 10, 11 - таймеры, обеспечивающие выдержку времени (сжатия, сварки и опрессовки соответственно); 12 - блок регистрации значений напряжения и вычисления управляющей фазы; 13 - блок подсчета значения среднего тока; 14 - блок управления клавиатурой и педалью; 15 - система управления клапаном; 16 - система управления фазой тиристоров; 17 - счетчик отработанных устройством полуволн тока и устройство подачи измерительного импульса; 18 - блок управления дисплеем. 
     Следует отметить, что приведенная схема расположена в микроконтроллере и связи между блоками реализованы в виде 8-разрядной шины микропроцессора и регистров. 
     Некоторые из блоков (6-18) реализованы в контроллере аппаратно в виде модулей ввода-вывода, блоков АЦП, периферийных узлов, а некоторые реализованы в виде аппаратно-программной части. 
     3. Технический результат полезной модели 
     С помощью контроллера контактной сварки достигается стабилизация размеров литого ядра при осуществлении контактной сварки деталей, причем этот результат достигается и для смежных точек, при сварке которых возникает шунтирующий эффект тока, что ранее влекло за собой уменьшение размеров ядра. В заявляемом устройстве стабилизация размеров литого ядра достигается за счет стабилизации напряжения на электродах. Второй результат - это произведение надежной точки сварки, даже если по каким-либо причинам (грязные электроды или детали) по точке сварки прошел ток, меньше критического минимума тока сварки. Это достигается за счет наличия устройства контроля среднего тока и повторной сварки. Третий результат - это предоставление оператору полных сведений о прошедшей сварке. Это достигается за счет наличия алфавитно-цифрового индикатора в качестве устройства вывода информации.