Способ контроля сварочного процесса (варианты)

Способ контроля сварочного процесса (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение касается способа электродуговой сварки согласно ограничительной части пунктов 1 и 32 формулы изобретения.

Известны различные способы электродуговой сварки плавящимся в электрической дуге электродом. При сварке методом МИГ/МАГ (плавящимся электродом в инертном/активном газе) электрическая дуга горит между находящимися под током электродной проволокой и обрабатываемым изделием (заготовкой) в присутствии защитного газа, причем механически подаваемая проволока служит в качестве электрода и плавится в собственной электрической дуге. В случае других способов электродуговой сварки с плавящейся сварочной проволокой может быть, например, также предусмотрена пульсирующая токовая характеристика или характеристика напряжения, создаваемая устройством управления волной сварочного тока. Однако, помимо такого пульсирующего процесса, известны также и способы электродуговой сварки, при которых на движение подачи проволоки накладывается точно управляемое колебательное (осциллирующее) движение в прямом и обратном направлениях. В частности, в случае автоматизированных таким образом сварочных установок, управляемых, например, посредством робота, ставятся высокие требования в отношении функциональной надежности. Так, например, может произойти сбой при подаче сварочной проволоки, в результате чего происходит обратное сжигание сварочной проволоки до контактной трубы сварочной горелки. Если сбои такого рода вовремя не распознать, то это может привести к значительным повреждениям контактной трубы или сварочной горелки.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является получение сварочного устройства и способа осуществления процесса сварки плавящейся в электрической дуге сварочной проволокой, при котором может быть достигнута повышенная функциональная надежность, в частности можно избежать повреждений сварочного аппарата из-за сбоев или снизить их до минимума.

Указанная задача решается за счет способа по пункту 1 формулы изобретения. Таким образом предусмотрен способ осуществления и контроля процесса сварки, при котором устанавливают первый и второй временной интервал с различной продолжительностью, а также частоту выборки для определения значения параметра, причем с каждой выборкой значения параметра сохраняют, после чего в определенный момент времени посредством устройства управления по сохраненным значениям параметра, лежащим в более ранних относительно указанного момента времени временных интервалах, вычисляют первое среднее значение и второе среднее значение в качестве контрольной величины, после чего на основании первого среднего значения первого временного интервала вычисляют верхнее и нижнее предельные значения и затем сравнивают контрольную величину с верхним и нижним предельными значениями. Преимуществом этого является то, что посредством устройства управления можно автоматически вмешиваться в работу сварочного аппарата, в частности в процесс сварки. Расположение временных интервалов относительно значения параметра, определенного соответственно последним, может быть выбрано идущими непосредственно впереди, однако также возможно, что временные интервалы имеют более раннее расположение по времени с определенной временной разницей относительно значения параметра, определенного соответственно последним. Существенным преимуществом при таком способе регулирования является то, что предельные значения могут быть расположены к следующему параметру как можно ближе, так что образуется очень небольшое окно.

Задача изобретения также решается по существу независимым образом посредством способа сварки согласно пункту 2 формулы изобретения. При этом предусмотрено, что устанавливают временной интервал с определенной продолжительностью и частоту выборки для определения значений параметра, при этом с каждой выборкой значения параметра сохраняют, после чего в момент (40) времени посредством устройства управления по сохраненным значениям параметра, лежащим в более раннем относительно данного момента (40) времени временном интервале, рассчитывают среднее значение, а измеренное последним значение параметра используют в качестве контрольной величины, после чего на основании среднего значения временного интервала рассчитывают верхнее и нижнее предельные значения и затем сравнивают контрольную величину с верхним и нижним предельными значениями.

Согласно также независимому решению изобретения по пункту 3 предусмотрено, что устанавливают первое и второе количества регистрируемых значений параметра и частоту выборки для определения значений параметра, причем второе количество меньше первого количества, при этом с каждой выборкой значения параметра сохраняют, после чего в момент времени посредством устройства управления по сохраненным значениям параметров, имеющим более раннее по времени расположение относительно момента времени, рассчитывают первое среднее значение и второе среднее значение в качестве контрольной величины, после чего на основании первого среднего значения первого количества рассчитывают верхнее и нижнее предельные значения и затем сравнивают контрольную величину с указанным верхним и нижним предельными значениями.

В альтернативном варианте осуществления изобретения предусмотрен способ осуществления сварочного процесса с плавящейся в электрической дуге сварочной проволокой, которую снабжают энергией по меньшей мере от одного регулируемого источника тока, причем посредством устройства управления осуществляют управление источником тока и подающим устройством для сварочной проволоки. Причем далее предусмотрено, что во время сварочного процесса по параметрам электрической дуги или сварочного процесса, таким как сварочный ток, сварочное напряжение или сопротивление, измеряют или вычисляют по меньшей мере одну контрольную величину, при этом в течение задаваемого временного интервала регистрируют значения контрольной величины и, соответственно, сохраняют в устройстве управления. Из данных значений, лежащих в указанном интервале, рассчитывают среднее значение контрольного параметра и исходя из него устанавливают верхнее и/или нижнее предельное значение. Указанные границы имеют по отношению к среднему значению контрольной величины разность, которая составляет незначительную долю среднего значения контрольной величины. Затем после превышения мгновенным значением контрольной величины верхнего предельного значения или его понижения относительно нижнего предельного значения устройством управления выдается контрольный сигнал. В зависимости от контрольного сигнала устройство управления прерывает сварочный процесс или выдает сообщение о состоянии сварочного процесса. Такие сообщения о состоянии сварочного процесса могут касаться, например, подачи проволоки, состояния сварочной горелки, а также качества обрабатываемого изделия. Для осуществления контроля сварочного процесса среднее значение, а также верхнее и нижнее предельные значения постоянно во времени рассчитываются заново, причем временной интервал, лежащий по времени перед мгновенным значением контрольной величины, перемещают во времени вместе с пересчетом. Таким образом, в определение среднего значения контрольной величины вносят, соответственно, те значения, т.е. отдельные значения контрольной величины, которые находятся во временном окне, определенном временным интервалом.

В другом усовершенствованном варианте способа согласно изобретению предусмотрено, что контрольный сигнал выдается после превышения верхней границы или после понижения ниже нижней границы в течение времени наблюдения, которое больше заданного контрольного времени. Тот факт, что предусмотрено такое контрольное время, во время которого возможен выход кратковременной контрольной величины в область между нижней и верхней границами, имеет преимущество, заключающееся в более высокой гибкости контроля сварочного процесса с соответственно избирательным размером области допуска.

Как следствие выдачи устройством управления контрольного сигнала может быть предусмотрено, что посредством контрольного сигнала запускают сигнал тревоги. Это имеет то преимущество, что за счет него лица, ответственные за работу сварочной установки, могут заблаговременно получить информацию о возникшей проблеме или дефектах в сварочной установке, могущих возникнуть в будущем.

Однако в качестве альтернативы может быть также предусмотрено в качестве дополнительно меры то, что посредством контрольного сигнала запускают управление подающим устройством для изменения скорости Vd подачи сварочной проволоки. Также может быть предусмотрено, что посредством контрольного сигнала запускают регулирование устройства охлаждения для изменения теплосъема для сварочной горелки сварочного аппарата. Преимуществом этого является то, что посредством устройства управления можно вмешиваться в сварочный процесс с автоматическим регулированием и избежать ненужного прерывания сварочного процесса. Наконец, могут быть также предусмотрены меры, что контрольный сигнал инициирует прерывание сварочного процесса. Преимуществом этого является то, что уменьшаются повреждения сварочного аппарата, например повреждения в сварочной горелке или в контактной трубе сварочной горелки вследствие блокирования при подаче сварочной проволоки.

Для контроля сварочного процесса может быть дополнительно предусмотрено, что в периодической кривой сварочного напряжения U(t) определяют минимумы. Они указывают на короткие замыкания в электрической дуге электродуговой сварки. По количеству минимумов, возникающих в заранее выбираемом временном интервале, который, соответственно, идет перед мгновенным временем наблюдения, рассчитывают частоту H(t) происходящих в электрической дуге коротких замыканий и используют данную частоту в качестве контрольной величины.

Дополнительно предусмотрено, что перед осуществлением сварочного процесса устанавливают минимальную частоту Hmin в качестве нижней границы и максимальную частоту Hmax в качестве верхней границы для мгновенной частоты H(t). Предусмотренное таким образом применение частоты H(t) в качестве контрольной величины дает возможность контроля сварочного процесса без необходимости знать абсолютные значения сварочного тока или сварочного напряжения.

В качестве альтернативного варианта в дополнение к вышеуказанному может быть предусмотрено, что при осуществлении способа согласно изобретению по периодической кривой сварочного напряжения U(t) или при периодической кривой сварочного тока I(t) измеряют или определяют временную последовательность периодов TB, причем указанную последовательность периодов TB используют в качестве контрольной величины.

Перед осуществлением сварочного процесса устанавливают минимальный период TBmin в качестве нижней границы и максимальный период TBmax в качестве верхней границы для последовательности периодов TB. Преимуществом этого является то, что для контроля сварочного процесса нужно определить только временную разницу следующих друг за другом коротких замыканий в электрической дуге без необходимости точного измерения или точного знания формы кривой тока или напряжения.

Согласно еще одному примеру выполнения способа согласно изобретению предусмотрено, что по сварочному напряжению U(t) и по сварочного току U(t) рассчитывают мгновенное сопротивление R(t), причем в этом случае сопротивление R(t) используют в качестве контрольной величины. Преимуществом этого является то, что посредством этого также могут контролироваться сварочные процессы, в которых путем управления источником тока периодические изменения тока или напряжения жестко заданы, например, при импульсном процессе.

Дополнительно можно предусмотреть, что перед проведением сварочного процесса устанавливают неизменяемое во времени минимальное сопротивление RAmin в качестве нижней границы и, соответственно, неизменяемое во времени максимальное сопротивление RAmax в качестве верхней границы для мгновенного сопротивления R(t). Преимуществом этого является то, что тем самым имеющие грубые ошибки состояния в сварочном процессе или сварочном аппарате могут контролироваться или исключаться.

Для способа согласно изобретению также далее предусмотрено, что во время сварочного процесса рассчитывают изменяемое во времени минимальное сопротивление Rmin(t) в качестве нижней границы и, соответственно, изменяемое во времени максимальное сопротивление Rmax в качестве верхней границы для мгновенного сопротивления R(t). Для расчета указанных верхней и нижней границ предпочтительно предусмотрено, что максимальное сопротивление Rmax(t) рассчитывают из суммы среднего сопротивления RM(t) и верхней разности EO сопротивлений, а минимальное сопротивление Rmin из разности между средним сопротивлением RM(t) и нижней разностью Reu сопротивлений. При этом среднее сопротивление RM(t) определяют путем усреднения мгновенного сопротивления R(t) за временной интервал TI. Верхняя и нижняя разность Reo, Reu определяют таким образом область допусков для мгновенного сопротивления R(t), расположение которой также изменяется во времени соответственно временному изменению среднего сопротивления RM(t). Это позволяет установить относительно узкую область допуска для мгновенного сопротивления R(t) и достичь высокой гибкости способа сварки, в частности контроля, при которых границы не должны быть установлены абсолютными.

При этом дополнительно может быть предусмотрено, что при усреднении для расчета среднего сопротивления RM(t) учитывают с различной степенью учета различные области во временных интервалах TI с использованием фактора важности для мгновенного сопротивления R(t). Таким образом могут достигаться различные характеристики контроля, причем значения сопротивления, которые лежат относительно момента времени наблюдения далеко позади, учитываются в большей или меньшей степени при усреднении.

Согласно еще одному усовершенствованному варианту способа может быть также предусмотрено, что сопротивление R(t) рассчитывают путем усреднения по меньшей мере за один период TB периодической кривой сварочного напряжения U(t) или периодической кривой сварочного тока I(t). Преимуществом этого является то, что тем самым избегают или в известной мере ослабляют уже и без того незначительные или чуть значительные колебания во временной кривой сопротивления R(t).

Далее может быть предусмотрено, что в течение начального интервала TS, начинающегося в момент начала сварочного процесса, для контроля сварочного процесса устройством управления используется неизменяемое во времени минимальное сопротивление RAmin и неизменяемое во времени максимальное сопротивление RAmax, а для фазы сварочного процесса, примыкающей к начальному интервалу TS, используют изменяемые во времени минимальное сопротивление Rmin(t) и максимальное сопротивление Rmax(t).

В качестве еще одной меры для начальной фазы способа сварки может быть альтернативно предусмотрено, что в течение начального интервала DS, начинающегося в момент начала сварочного процесса, для контроля сварочного процесса используют нижнюю границу, выходящую из минимального сопротивления RAmin и непрерывно возрастающую, и верхнюю границу, выходящую из максимального сопротивления RAmax и непрерывно падающую. Указанные меры имеют то преимущество, что ожидаемо высокие колебания или, соответственно, нестабильность в начале сварочного процесса не приводят к выдаче сигнала о сбое и, соответственно, нежелательному прерыванию сварочного процесса.

В качестве дополнительных мер в способе согласно изобретению можно также предусмотреть, что устанавливают количество выходов сопротивления R(t) из области между минимальным сопротивлением Rmin(t) и максимальным сопротивлением Rmax(t) и используют указанное количество в качестве дополнительной контрольной величины.

При этом дополнительно также возможно, что устанавливают количество выходов сопротивления R(t) из области между минимальным сопротивлением RAmin и максимальным сопротивлением RAmax и также используют указанное количество в качестве контрольной величины. Это позволяет своевременно распознать медленно прогрессирующее формирование дефектов или отклонения в работе сварочного аппарата.

Задача изобретения также решается по существу независимым образом посредством способа по пункту 32. Соответственно предусмотрен способ осуществления сварочного процесса с плавящейся в электрической дуге сварочной проволокой, которую снабжают энергией по меньшей мере от одного регулируемого источника тока. Посредством устройства управления осуществляют управление источником тока и подающим устройством для сварочной проволоки, причем во время сварочного процесса измеряют сварочное напряжение U(t). При осуществлении способа в периодической кривой сварочного напряжения U(t) определяют минимумы, в частности возникающие короткие замыкания, и рассчитывают период TP между двумя следующими друг за другом минимумами. После превышения верхнего или понижения ниже нижнего предельного значения в течение периода TP устройство управления выдает контрольный сигнал, и в зависимости от контрольного сигнала посредством устройства управления сварочный процесс прерывают и/или генерируют сообщение о состоянии сварочного процесса, такого как подача проволоки, состояние сварочной горелки или качество обрабатываемого изделия.

Предпочтительные усовершенствованные варианты способа описаны в п.33-37.

Для лучшего понимания сущности изобретения ниже дано его более подробное пояснение с помощью примеров выполнения, описанных на следующих фигурах, где схематично в упрощенном виде показано:

на фиг.1 - сварочный аппарат для осуществления способа электродуговой сварки;

на фиг.2 - электрическая схема сварочной цепи сварочного аппарата 1 в связи с изделием, подлежащим сварке;

на фиг.3а, b - схематично представленная временная диаграмма сварочного напряжения для процесса дуговой сварки в определенный момент времени и другая соответственная диаграмма в другой более поздний момент времени процесса сварки;

на фиг.4 - схематично представленная временная диаграмма сварочного напряжения U(t) для процесса дуговой сварки;

на фиг.5 - временная диаграмма частоты H(t) возникновения коротких замыканий согласно фиг.4;

на фиг.6 - диаграмма частоты H(t) другого примера осуществления способа сварки;

на фиг.7 - временная диаграмма мгновенного сопротивления R(t) электрической дуги;

на фиг.8 - временная диаграмма сварочного тока I(t) при процессе импульсной сварки;

на фиг.9 - временная диаграмма сварочного напряжения U(t), соответствующая процессу импульсной сварки;

на фиг.10 - диаграмма изменяющейся во времени кривой мгновенного сопротивления R(t) электрической дуги;

на фиг.11 - временная диаграмма мгновенного сопротивления R(t) электрической дуги с изменяющимися во времени верхней и нижней границами и неизменяющимися во времени верхней и нижней границами.

В качестве введения следует установить, что в различно описанных примерах выполнения одинаковые элементы снабжены одними и теми же ссылочными номерами или обозначениями, причем раскрытая информация, содержащаяся в описании, может быть перенесена на одинаковые элементы с одними и теми же ссылочными номерами или обозначениями. Кроме того, выбранные в описание сведения о положении, такие как, например, верхний (вверху), нижний (внизу), боковой (сбоку) и т.д., относятся к непосредственно описанной и представленной фигуре и при изменении положения должны переноситься на новое положение. Кроме того, отдельные признаки или комбинации признаков из показанных и описанных различных вариантов осуществления изобретения могут также, по сути, представлять собой самостоятельные технические решения согласно изобретению, имеющие изобретательский уровень.

На фиг.1 и 2 показана сварочная установка, в частности сварочный аппарат 1 для осуществления процесса или способа электродуговой сварки, такой как, например, МИГ/МАГ сварка (плавящимся электродом в инертном/активном газе) или импульсная сварка. Сварочный аппарат 1 содержит источник 2 тока с силовой частью 3 и устройством 4 управления. Устройство 4 управления связано с клапаном 5 управления. Клапан 5 управления расположен в линии 6 снабжения газом 7 между газовым накопителем 8 и сварочной горелкой 9. Что касается газа 7, то речь идет, в частности, о защитном газе, таком как, например, CO₂, гелий, аргон и тому подобное.

Далее, посредством устройства 4 управления может осуществляться управление подающим устройством 10 для сварочной проволоки 11. При этом сварочная проволока 11 подается по линии 13 снабжения от накопительного барабана 13 в область сварочной горелки 9. Само собой разумеется, подающее устройство 10 может быть, как это известно из уровня техники, также встроено в сварочный аппарат 1.

По линии 14 снабжения от силовой части 3 источника 2 тока к сварочной горелке 9 и, соответственно, сварочной проволоке 11 подают ток для создания электрической дуги 15 между сварочной проволокой 11 и обрабатываемым изделием 16. При этом свариваемое изделие 16 посредством другой линии 17 снабжения также соединено со сварочным аппаратом 1 и, соответственно, с источником 2 тока, таким образом посредством электрической дуги 15 может быть создана замкнутая электрическая цепь.

Сварочный аппарат 1 может быть снабжен устройством 18 охлаждения, причем по контуру 19 охлаждения с промежуточным включением датчика 20 потока и, соответственно, гидравлического насоса к сварочной горелке 9 может подаваться жидкость из резервуара 21 для охлаждающего средства.

Для установки (регулирования) различных режимов работы, в частности соответствующих параметров сварки, на сварочном аппарате 1 предусмотрено устройство 22 ввода и/или вывода. Режимы работы или, соответственно, параметры сварки, установленные посредством устройства 22 ввода и/или вывода, передаются далее к устройству 4 управления, посредством которого затем регулируются отдельные компоненты сварочной установки или сварочного аппарата 1.

Отдельные линии, соединяющие сварочный аппарат 1 со сварочной горелкой 9, расположены в шланговом пакете 23 протянутыми в нем или связанными в нем в пучки.

На фиг.2 показана электрическая схема сварочной цепи или, соответственно, сварочного аппарата 1 в связи со свариваемым изделием 16.

Отдельные компоненты силовой части 3 или, соответственно, источника 2 тока, а также устройство 4 управления встроены в сварочный аппарат 1. Посредством линий 14, 17 снабжения источник 2 тока соединен со сварочной горелкой 9 и, соответственно, обрабатываемым изделием 16. С другой стороны устройство 4 управления соединено посредством линии 24 управления также с подающим устройством, и таким образом может осуществляться автоматизированное управление подающим устройством 10 или, соответственно, подачей сварочной проволоки 11. Посредством привода 25 и соединенных с ним подающих роликов 26, 27 может осуществляться управление скоростью «Vd» подачи сварочной проволоки 11.

При осуществлении способа согласно изобретению предусматривают контроль электрических параметров (величин) сварочной цепи. Для этого устройство 4 управления содержит измерительное устройство 28, с помощью которого могут быть замерены мгновенные значения сварочного тока I(t) 29 и сварочного напряжения U(t) 30. Измерительное устройство 28 соединено посредством измерительных линий 31, 32 с выходными клеммами 33, 34 источника 2 тока; таким образом может быть измерено напряжение UK(t) на клеммах. Пренебрегая сопротивлением или импедансом линий 14, 17 снабжения сварочной цепи, вместо сварочного напряжения U(t) может быть использовано напряжение UK(t) на клеммах, и тем самым не требуется проведение измерительных линий 31, 32 до сварочной горелки 9 и, соответственно, обрабатываемого изделия 16 (показано штрихованной линией). Однако в качестве альтернативы сварочное напряжение U(t) 30 может быть также замерено напрямую посредством замыкания контактов измерительных линий 31, 32 на сварочной горелке 9 и, соответственно, обрабатываемом (свариваемом) изделии 15.

С помощью фиг.3 описывается первый пример осуществления способа согласно изобретению. При этом показана временная диаграмма (эпюра) сварочного напряжения U(t) 30 для нормального процесса электродуговой сварки, в то время как на фиг.4 и 5 описан процесс электродуговой сварки с так называемой короткой дугой.

В случае временной диаграммы сварочного процесса согласно фиг.3 описано сварочное напряжение 30 до момента времени, схематично показанного штрихпунктирной линией, в соответствии со значением параметра 100, измеренным в данный момент времени измерительным устройством 28. Далее, кривая сварочного напряжения 30, следующая непосредственно после данного момента времени, для лучшего понимания показана на диаграмме штриховой линией. В принципе, следует упомянуть, что определению «параметр 100» соответствует полученное измерительным устройством или расчетным путем значение одного или нескольких сварочных параметров, таких как сварочное напряжение, сварочный ток, сопротивление, мощность и т.д., и в качестве примера для рассматриваемого варианта осуществления изобретения на фиг.3 применяется сварочное напряжение 30.

При этом на обеих диаграммах согласно фиг.3 показан один и тот же сварочный процесс, однако в разный момент времени, т.е. сварочный процесс имел отличную протяженностью по времени, чем обозначено мгновенным параметром 100.

При способе согласно изобретению предусмотрено, что устанавливают первый временной интервал 101 и второй временной интервал 102, а также частоту 103 выборки, показанную схематично стрелками, для определения параметра 100, т.е. посредством устройства 4 управления при приведении сварочного аппарата 1 в действие устанавливают продолжительность интервалов 101 и 102, а также частоту 103 (дискретность) выборки, с которой должно осуществляться определение параметров 100. Кроме этого, данные могут сохраняться в запоминающем устройстве и/или устанавливаться или изменяться пользователем. При этом является существенным, что продолжительность временных интервалов 101 и 102 значительно отличается, причем первый временной интервал 101 длиннее второго временного интервала. При этом первый временной интервал может продолжаться, например, 0,5 секунд, а второй временной интервал 0,1 секунду. Частота 103 выборки может, например, составлять 20 кГц. Первый временной интервал имеет предпочтительно продолжительность от 0,3 до 1 секунд, а второй временной интервал от 0,05 до 0,3 секунд.

Как только процесс сварки начался и соответствующая начальная фаза (период запуска) для стабилизации процесса завершилась, посредством устройства 4 управления или, соответственно, измерительным устройством 28 в каждый момент времени согласно частоте 103 выборки (стрелки на фиг.3) определяют значение параметра 100, т.е. по установленной частоте 103 выборки осуществляют постоянное определение параметра 100 и его сохранение (запоминание). Однако для управления сварочным процессом устройство 4 управления всегда учитывает лишь то сохраненное значение параметра 100 для дальнейшего расчета, которое имеет более раннее расположение по времени относительно мгновенного значения параметра 100 в пределах временных интервалов 101 и 102. Дополнительное, заранее определенное значение параметра 100, хотя и может быть сохранено, например, для проверки качества, однако не является необходимым для способа регулирования согласно изобретению. Таким образом получается, что временные интервалы 101 и 102 привязаны к мгновенному, т.е. текущему параметру 100, и что временные интервалы 101 и 102, или, соответственно, содержащиеся в них измеренные параметры 100, перемещаются во время процесса сварки вместе с мгновенным параметром 100. Это видно из обеих диаграмм, представленных на фиг.3, поскольку мгновенные параметры 100 показаны в различные моменты времени сварки, причем временные интервалы 101 и 102 перемещаются в соответствии с дальнейшим прохождением процесса сварки по времени вместе с ними. В результате этого расположенные во временных интервалах 101 и 102 значения параметра 100 или, соответственно, количество содержащихся в них значений постоянно изменяется, поскольку всегда добавляется самый новый параметр 100 и тем самым из временного интервала 101 и 102 выпадает самый старый параметр 100.

После того как, а именно после начала процесса сварки, начальная фаза заканчивается и, соответственно, определено большое количество отдельных значений параметра 100 для временного интервала 101 и 102, посредством устройства 4 управления по данным значениям параметра 100, лежащим в пределах временных интервалах 101 и 102, вычисляют первое среднее значение 106 для первого временного интервала 101 и второе среднее значение 107 для второго временного интервала 102. Затем на основе первого среднего значения 106 первого временного интервала 101 вычисляют верхнее и нижнее предельные значения 104 и 105. Второе среднее значение 107 второго временного интервала 102 используют в качестве контрольной величины, с которой сравнивают верхнее и нижнее предельные значения 104 и 105. При этом предпочтительно, если предельные значения 104 и 105 расположены по возможности близко к первому среднему значению 106, т.е. от среднего значения 106 берется 10% в сторону повышения и, соответственно, понижения, так что устанавливают как можно более узкую область допуска. При этом возможно, чтобы определение или расчет предельных значений 104 и 105 производился по-разному в зависимости от других установленных параметров сварки, например в зависимости от свариваемого материала, от сварочной проволоки и т.д.

За счет различной длины или, соответственно, длительности временных интервалов 101 и 102 они имеют различное количество значений параметра 100, так что образуются соответственно различные средние значения 106, 107. При этом также возможно, что длительность временного интервала 102 выбрана настолько короткой, что в нем находится только одно единственное значение параметра 100, так что регулирование осуществляется с помощью последнего полученного значения параметра 100, которое в то же самое время образует контрольную величину.

Таким образом, посредством такого способа регулирования с помощью первого временного интервала 101, в котором содержится несколько замеренных значений одного или более параметров 100, достигают того, что предельные значения 104 и 105 для контроля характера кривой контролируемого параметра 100 могут находиться очень близко к данному параметру 100, т.е. соответствующему параметру сварки, и тем самым может устанавливаться очень быстрое изменение характера кривой параметра 100 (параметра сварки).

Использование второго временного интервала 102 для сравнения параметра 100 с рассчитанным предельным параметром 101 и 102 имеет преимущество потому, что во время сварки часто случаются кратковременные изменения состояния процесса, такие как, например, из-за посторонних включений в обрабатываемом изделии 16 и т.д., которые вызывают кратковременное изменение параметра 100, однако не имеют значительного влияния на процесс. Т.е. если используется только последнее полученное значение параметра 100, то он изменяется часто и переходит в этом случае предельное значение 101 и 102, в результате чего устройство 4 управления запускает операцию, которая, собственно говоря, не являлась бы необходимой. Для того чтобы это не происходило постоянно, в регулировочный процесс вводится второй временной интервал 102 с существенно более короткой продолжительностью, так что, в свою очередь, может использоваться среднее значение 107 для сравнения с предельными значениями 101 и 102, и, таким образом, кратковременные, сильные изменения не имеют моментального влияния.

Также возможно, что в качестве эквивалентного варианта вместо первого и второго временных интервалов 101 и 102 применяется избирательное количество значений параметра 100, т.е., например, первое количество состоит из 1000 значений параметра 100, а второе количество состоит из 10 значений параметра 100, из которых потом образуются средние значения 106, 107. Это может быть образовано простым образом, например по типу сдвигового регистра, в котором всегда прибавляются последние полученные значения параметра 100, за счет чего лежащие по времени наиболее далеко позади значения параметра 100 выпадают. Также возможно, что такая процедура может осуществляться с помощью известного из уровня техники запоминающего устройства, так называемого устройства, работающего по принципу «First-In Last-Out» (первый принят - последний вышел).

Таким образом, при таком способе регулирования можно сказать, что из определенного количества полученных данных касательно сварочного процесса получают средние значения 106, 107, причем из первого среднего значения 106, полученного из значительно большего количества значений, рассчитывают предельные значения 104 и 105, которые лежат как можно более близко к первому среднему значению 106, после чего указанные предельные значения 104 и 105 сравнивают со вторым средним значением 107, полученным из значительно меньшего количества значений. При этом такое создание средних значений может осуществляться из самых различных параметров сварки, таких как, например, короткие замыкания, сварочный ток, сварочное напряжение, рассчитанное или замеренное напряжение, рассчитанная или замеренная мощность и т.д.

Далее дается более подробное описание описанного ранее лишь схематично способа в виде примеров на следующих фигурах.

С помощью фиг.4 и 5 дается описание другого варианта осуществления способа сварки согласно изобретению. На фиг.4 в виде временной диаграммы показана кривая сварочного напряжения U(t) 30 для процесса электродуговой сварки с так называемой короткой дугой. При таком виде сварки за счет расплавления сварочной проволоки 11 в электрической дуге 15 происходит образование жидкой металлической капли, которая при отделении от сварочной проволоки 11 кратковременно создает между сварочной проволокой 11 и обрабатываемым изделием 16, или, соответственно, ванной жидкого металла на обрабатываемом изделии, короткое электрическое замыкание, в результате чего сварочное напряжение U(t) 30 при коротком замыкании, т.е. на время короткого замыкания, сильно падает. Как только металлическая капля полностью отделится от сварочной проволоки 11 и соединится с обрабатываемым изделием 16, или, соответственно, со сварным швом, сварное напряжение U(t) 30 снова повышается. Таким образом получается периодичная последовательность низких и высоких значений сварочного напряжения U(t) 30 с показанным на фиг.4 упрощенно периодичным характером кривой сварочного напряжения U(t) 30. При этом короткие замыкания можно видеть по кривой сварочного напряжения U(t) 30 с низкими значениями. Стабильный ход процесса сварки имеет остающееся примерно одинаковым количество коротких замыканий в течение временного интервала T. Однако в реальных сварочных процессах указанное количество колеблется в зависимости от времени.

На фиг.5 показана временная диаграмма кривой частоты H(t) 37 возникновения коротких замыканий в течение временного интервала T согласно фиг.4.

В устройстве 4 управления сварочного аппарата 1 непрерывно регистрируются мгновенные значения изменяемой во времени частоты H(t) 37 возникновения коротких замыканий, за счет чего может контролироваться сварочный процесс. Для этого в устройстве 4 управления, или в контрольном модуле, реализованном в нем согласно программному обеспечению, сохраняется минимальная частота Hmin 38 в качестве нижней границы и максимальная частота Hmax 39 в качестве верхней границы, а устройство 4 управления постоянно осуществляет сравнивание мгновенных частот H(t) 37 с указанными верхней и нижней границами. Значения для указанных границ, т.е. минимальная частота Hmin 38 и, соответственно, максимальная частота Hmax 39, могут быть выведены из эмпирических величин или пробных сварочных операций.

С помощью показанной на фиг.5 временной диаграммы кривой частоты H(t) 37 ход контроля процессом сварки посредством устройства 4 управления должен быть пояснен более подробно. Для временных