Застосування дилатометричного ефекту для автоматизації контактного зварювання

Abstract

З метою покращення якості зварних з’єднань запропоновано використання дилатометричного ефекту для керування процесом контактного точкового зварювання, а саме переміщенням зварювальних електродів. Для його відстеження запропоновано застосування сучасних інерціальних MEMS-давачів. Розроблено експериментальну вимірювальну систему, яка обробляє сигнал MEMS-давачів і робить його придатним для використання як сигналу зворотного зв’язку. Проведено оцінку можливостей вимірювання мікропереміщень електродів, що спостерігаються в результаті дилатометричного ефекту при контактному зварюванні, за допомогою MEMS-давачів. Запропоновано використання цього способу і устаткування для зварювання як металів, так і живих м’яких тканин. Результати попередніх досліджень свідчать, що запропоновані рішення є доцільними і перспективними

С целью улучшения качества сварных соединений предложено использовать дилатометрический эффект для управления процессом контактной точечной сварки, а именно перемещением сварочных электродов. Для его отслеживания предлагается применять современные инерциальные MEMS-датчики. Разработана экспериментальная измерительная система, которая обрабатывает сигнал MEMS-датчиков и делает его пригодным для использования в качестве сигнала обратной связи. Проведена оценка возможностей измерения микроперемещений электродов, наблюдаемых в результате дилатометрического эффекта при контактной сварке, с помощью MEMS-датчиков. Предложено использовать данный способ и оборудование как для сваривания металлов, так и живых мягких тканей. Результаты предварительных исследований показали, что предложенные решения являются целесообразными и перспективными.

The important issue of resistance spot welding control to obtain high quality welded joints, especially in living tissue welding, is considered. The actual state of the issue is described and analyzed. In order to improve the quality of welded joints, the applying of dilatometric effect to control the resistance spot welding process, namely of shifting the welding electrodes, is suggested. To register the shifting, the use of modern inertial microelectromechanical sensors (MEMS) is proposed. The experimental measuring system, which processes the MEMS-sensor signal and makes it suitable for use as a feedback signal, is developed. The structure and operational algorithm of the system are described. The abilities of measuring with MEMS-sensors the values of electrode shifting caused by dilatometric effect under resistance welding are assessed. These method and equipment are recommended for welding the metals, as well as for welding the living tissues. The results of preliminary studies prove the advisability and relevance of the suggested solutions.