Устройство для автоматического управления процессом сварки

Устройство для автоматического управления процессом сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с ...

1,!

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОП ИСАЙ

Союз Советских

Соцмаписткческкх

Республик (iii738798

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (5l)M. Кд. (22) Заявлено 01.03.77 (2 I ) 2461311/25-27

В 23 К 9/10 с присоединением заявки М (23) П ио итет

Гюеударстванный комитет

СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй р р

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень Ль 21 (53) УД1(621.791. .75.037 (088.8) Дата опубликования описания 05,06.80

Ю. Г. Грибков, В. А. Ерофеев, В. Н. Логвинов и А. Г. Потапьевский (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО. УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВАРКИ

Изобретение относится к дуговой сварке ,плавящимся электродом, преимущественно ме. ханизированной, устройствам автоматического .управления процессом сварки.

Известно устройство для автоматического

5 управления процессом сварки, содержащее регулятор сварочного тока, блок задания мощности, датчик скорости подачи электрода; элемент сравнения tl J.

Однако в этом устройстве при сварке плавящимся электродом стабильное течение процесса начинается, как правило, после нескольких обрывов дуги, что приводит к снижению качества начальных участков сварных швов и потери производительности сварки, особенно заметной при наложении швов малой длины.

Кроме того, нестабильность времени (непостоянный интеграл времени) установления процесса усложняет задачу введения автоматики в управление технологическим циклом дуговой

<зарки плавящимся электродом.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем сокращения длительное.

У . ти установления процесса дутовой сварки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком коротких замыканий сварочной цепи, датчиком мощности, выделяющейся на конце электрода в момент коротких замыканий блоком контроля режима сварки с датчиком режима, датчиком обрыва дуги, а также первым и вторым автоматическими переключателями, линией задержки, элементом логического умножения и триггером.

При этом первый переключатель соединен с блоком контроля режима сварки и датчиком скорости подачи электрода через блок задания мощности, сигнал с которого пропорционален объему металла, поступающего в зону горения дуги за единицу времени. Второй переключатель соединен с датчиком контроля режима сварки и датчиком мощности, а триггер выполнен с двумя входами, один из которых подключен к выходу датчика коротких замыканий сварочной цепи, а другой — к выходу элемента логического умножения, который подключен к выходу датчика коротких замыканий и к выходу датчика обрыва дуги через линию задержки.

Выход триггера соединен с управляющими

3 73879

" входамй- автоматических переключателей, выходы которых подключены к элементу сравне. ния, в свою очередь, подключенному к pery sNtop) сварочного тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит универсальный регулятор 1 сварочного тока, блок 2 контроля режима сварки и блок 3 за11ания мо@яосЖ; датчи,ки 4 скорости подачи электрода, датчики 5 режима сварки, датчик 6 обрывов дуги, датчик

7 коротких замыканий и датчик 8 мощности выделяющейся на конце электрода в момент коротких замыканий сварочной цепи, выполненный в виде элемента 9 умножения сигналов 15 датчиков сварочного тока 10 и напряжения 11, а также элемент 12 сравнения и цепь 13 согласования режима работы источника питания с ходом процесса сварки, содержащую первый автоматический переключатель 14, соединенный с блоком 2 контроля режима сварки и датчиком

4 скорости подачи электрода через блок 3 контроля мощности, сигнал которого пропорционален объему электрода, поступающего в зону горения дуги за единицу времени, второй автоматический 5 переключатель 15,соединенный с датчиками 5 и 8 режима сварки и мощности, и триггер 16, один вход которого подключен Й инвертированному выходу датчика 7 коротких замыканий, а другой вход — к выходу элемента 17 логического умно-ЗО жения, подключенному к выходу датчика 7 коротких замыканий ичерез линию 18 задержки к выходу датчика о обрывов дуги. Выход триггера 16 соединен с. управляющими входами ав томатических переключателей 14 и 15, которые 35 своиии выходами подключены к элементу 12 сравнения, Выход элемента 12 сравнения соединен с регулятором 1 тока.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно блоком 2 контроля режима сварки и мощности устанавливают оптимальную величину мощности, выделяющейся на конце электрода в момент короткого замыкания сварочной цепи, и режим сварки, обеспечйвающии 4> требуемые параметры сварочного шва. После этого подают напряжение и включают подачу электрода к изделию. При касании электродом изделия на оба входа элемента 17 логического умноже ня поступают сигналы, Первый выраба ° тывается линией 18 задержки с датчика 6 обрывов дуги, поскольку до момента касания электродом изделия дуга не горела, а второй — датчиком 7 коротких замыканий. Как только оба ,сигнала поступят на входы элемента 17 логического умйожения, íà era выходе появится сгинал, переключающий триггер 16 и автоматические переключатели 1№ и 15 на режим работы источника питания при установлении про8 № цесса дуговой сварки. При этом переключатели 14 и 15 подключают блок 3 задания мощности и датчик 8 мощности к элементу 12 сравнения, сигнал рассогласования которого поступает на вход регулятора 1 тока, стабилизируя выделение тепловой мощности, приходящейся на единицу объема электрода, поступающего в зону горения дути за единицу времени при коротком замыкании сварочной цепи.

Стабилизацию тепловой мощности осуществляют сравнением сигнала датчика 8 мощности, пропорционального величине электрической мощности, выделяющейся на конце электрода, с сигналом блока 3 задания мощности. Величина этого сигнала определяется скоростью подачи электрода и постоянным коэффициентом, пропорциональным квадрату его диаметра.

Оптимальную величину мощности поддерживают постоянной до тех пор, пока не образуется дуга после отгорания части вылета электрода, разогретого током короткого замыкания.

Информация о появлении дуги поступает с инвертированного выхода датчика 7 коротких замыканий на вход триггера 16, который пе-. реключаясь, соединяет с помощью автоматических переключателей 14 и 15 блок 2 контроля режима сварки и датчик 5 режима сварки с элементом 12 сравнения, переводя источник питания на работу при стабильном ходе сварочного процесса. При этом сигнал рассогласования элемента 12 сравнения обеспечивает наперед заданный режим сварки.

В случае, если стабильный. ход процесса идет с короткими замыканиями при переходе капли с электрода на изделие, то .сигнал с датчика 7 коротких замыканий поступает только на один вход элемента 17 логического умножения, не переключая триггер 16 на режим работы источника питания при установлении процесса. Такое переключение окажется возможным, если одновременно с сигналом датчика 7 коротких замыканий на вход элемента 17 логического умножения поступит сигнал с линии 18 задержки, то есть короткому замыканию сварочной цепи будет предшествовать обрыв дуги, Таким образом, стабилизация вводимой в электрод тепловой мощности будет осуществляться только после ббрывов дуги при установлении процесса сварки в течение времени короткого замыкания сваро аэи- цепи.

Предлагаемое устройство позволяет сократить длительность установления процесса дуговой сварки замыканием электрода на изделие за счет более рационального выделения энергии на вылете для каждой марки электрода, что улучшит качество начальных участков швов, а при сварке непродолжительным включением сварочного тока — значительно повысит производи. 738798

БНИИПИ Заказ 2994/2 Тираж 1160 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тельность труда. Кроме того, повышение надежности устайовления процесса существенно упростит задачу управления циклом дуговой сварки.

Так, при точечной электродуговой сварке станет возможным получение высококачественных соединений при управлении процессом по жесткой программе, то есть оптимизируется процесс сварки.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом сварки, преимущественно при сварке плавящимся электродом, содержащее .регулятор сварочного тока, блок задания мощности, датчик скорости подачи электрода, элемент сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем сокращения длительности установления процесса дуговой сварки, оно снабжено датчиком ко- ротких замыканий сварочной цепи, датчиком мощности, выделяющейся на конце электрода в момент коротких замыканий, блоком контроля режима сварки с датчиком режима, датчиком обрыва дуги, а также первым и вторым автоматическим переключателями, линией задержки, элементом логического умножения и триг гером, при этом первый переключатель соединен с блоком контроля режима сварки и датчиком

З скорости подачи: электрода через блок задания мощности, сигнал с которого пропорционален объему металла, поступающего в зону горения дути за единицу времени, второй переключатель соединен с датчиком режима сварки и датчйком

10 мощности, а триггер выполнен с двумя входами, один из которых подключен к выходу датчйтса коротких замыканий сварочной цепи, а другой— к выходу элемента логического умножения, который подключен к выходу датчика коротИ ких замыканий и к выходу датчика обрыва

I дуги через линию задержки, а выход триггера соединен с управляющими входами автоматических переключателей, выходы которых подклю- чены к элементу сравнения, в свою очередь, цод20 ключенному своим входом к регулятору Сварочного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР л"" 538843, 25 кл..В 23 К 9/10, 1973.