Способ стабилизации тока при дуговой сварке плавящимся электродом

 

Изобретение относится к дуговой сварке и может быть использовано в работах лля дуговой сварки и автоматических установках для дуговой сварки нлавяши.мся электродом. Цель -- - гювьинение качества сварного соединения. Для этого в способе стабилизации тока при дуговой сварке плавящимся электродом на каждом шаге регулирования запоминают знак отклонения действительного значения тока, сравнивают его со знаком отклонения в предыдуидем шаге. По резульгату сравнения управляют производной скорости подачи сварочной проволоки. Способ позволяет изменять параметры регулятора в зависимости от величины отклонения сварочного параметра от заданного значения таким образом, чтобы обеспечить максимально возможное быстродействие н точность системы. I ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5в 4 В 23 К 9 10

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4078080,/31-27 (22) 23.06.86 (46) 23.05.88. Бюл. ¹ 19 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) Ф. Н. Кисилевский, Г. A. Бутаков и В. К. Кирик (53) 621. 791. 705 (088. 8 ) (56) Заявка Японии № 54 †347, кл. В 23 К 9/12, 1970.

Заявка Японии ¹ 55 †467, кл. В 23 К 9/12, 1980.

Заявка Японии № 57 †330, кл. В 23 К 9/12, 1980.

„„SU„„1397212 А (54) СПОСОБ СТАБИ iIH3ALIИИ ТОКА

ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ ПЛАВЯЩИМСЯ

ЭЛ Е КТРОДОМ (57) Изобретение относится к дуговой сварке и может быть использовано в работах для дуговой сварки и автоматических установках для дуговой сварки плавящимся электродом. Цель --.— повышение качества сварного соединения. Для этого в способе стабилизации тока при дуговой сварке плавящимся электродом на каждом шаге регулирования запоминают знак отклонения действительного значения тока, сравнивают его со знаком отклонения в предыдущем шаге. По резульгату сравнения управляют производной скорости подачи сварочной проволоки. Способ позволяет изменять параметры регулятора в зависимости от величины отклонения сварочного параметра от заданного значения таким образом, чтобы обеспечить максимально возможное быстродействие и точность системы. 1 ил.

1397212

Изобретение относится к дуговой сварке и может быть использовано в работах для дуговой сварки и в автоматических установках для дуговой сварки плавящимся электродом.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит задающий блок 1, датчик 2 величины тока, фильтр 3 нижних частот, аналого-цифровой преобразователь 4, элемент 5 сравнения, регулятор 6, привод подачи электродной проволоки, систему 8 источник питания дуги — дуга, настраивающий блок 9, анализатор 10, запоминающий блок 11.

Способ осуществляется следующим образом.

Из задающего блока 1 поступает команда, аргументом которой является задающее воздействие кода стабилизируемого параметра. Датчик 2 по цепи обратной связи информирует систему стабилизации о действительном значении параметра в данный момент. С целью защиты от высокочастотных помех сигнал обратной связи проходит через фильтр 3 нижних частот. Отфильтрованный аналоговый сигнал в аналого-цифровом преобразователе 4 преобразуется в цифровую форму (код тока обратной связи) и сравнивается элементом 5 сравнения с кодом заданного значения параметра (кодом заданного значения тока). В зависимости от величины отклонения регулятор 6 изменяет код скорости подачи электродной проволоки 7. Изменение скорости подачи электродной проволоки вызывает изменение тока сварки в объекте управления, т. е. в системе источник питания -- дуга. которое фиксируется датчиком 2. Параметры регулятора изменяются посредством настраивающего блока 9 в соответствии с принятой стратегией управления: если отклонение действительного значения тока от заданного его значения на предыдущем шаге и настоящем шаге различного знака, то нужно уменьшать производную скорости подачи электродной проволоки; если отклонение «а предыдущем шаге и на настоящем шаге управления имеет один и то же знак, то нужно увеличивать производную скорости подачи электродной проволоки.

Решение о том, увеличивать или уменьшать на данном шаге значение изменения скорости, вырабатывае-" анализатор 10. В системе используется запоминающий блок

11, который служит для запоминания информации: о величине и знаке отклонения, эта информация используется анализатором на каждом последующем шаге управления; о значении k на данном шаге управления, минимальном и максимальном значении k, данная информация используется

55 настраивающим блоком при выработке значения k (k — производная скорости подачи электродной проволоки); о значении кода V„«va данном шаге, о максимальном и минимальном его значении, данная информация используется регулятором (V„ „— скорость подачи электродной проволоки).

Часть информации (максимальные и минимальные значения кода k, Ъ „ „) заносится в запоминающий блок до начала работы системы стабилизации, а другая часть заносится в запоминающий блок в процессе работы системы .стабилизации, т. е. в реальном времени.

Управляющее воздействие (изменение скорости подачи электродной проволоки) повторяется через время Т управления, этот интервал времени зависит от динамических характеристик сварочного оборудования.

В данном устройстве в качестве элемента сравнения, регулятора, анализатора, настраивающего блока, запоминающего блока используются микро-ЭВМ «Электроника

Кl — 20», привод подачи электродной проволоки «Изоплан», в качестве сигнала датчика величины тока сварки используется сигнал шунта источника питания дуги. В качестве фильтра используется электронная схема, функционально реализующая фильтр Бесселя второго порядка, с частотой среза 5 Гц.

Для преобразования отфильтрованного сигнала о величине тока сварки из аналоговой формы в цифровую используется электронная схема, преобразующая аналоговый сигнал в цифровой. В качестве задающего устройства может использоваться

ЭВМ верхнего уровня или пульт оператора

К1 — 20, в зависимости от выбранного режима работы системы стабилизации.

Например, при сварке угловых соединений известным способом из стали стали 35 толщиной 3 мм в среде СО, сварочной проволоки С — 08Г2С диаметром 1,2 мм при вылете электрода 12 мм, напряжении дуги 20 В, силе тока 1ЗОА, скорости сварки

16 м/ч, расходе газа 14 л/мин уменьшение диаметра сварочной проволоки на О, l,мм вызывает уменьшение силы тока на 20 — 25 Л, что ведет к уменьшению глубины проплавления на 0,4 — 0,5 мм при первоначальной глубине проплавления 2,6 мм, что составляет 15 — 19Я.

Применение предлагаемой системы стабилизации позволяет стабилизировать величину сварочного тока в пределах +5Я, при прочих равных условиях, что приводит к стабильности глубины проплавления

+-0,1 мм, т. е. 004ор.

Предлагаемая система эффективно работает в случае эрозии и изменении диаметра электродной проволоки, при этом увеличиваются скорость плавления электродной проволоки и длина дуги и уменьшается

1397212

Формула изобретения

Составитель В. Грибова

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор И. Мускя

Заказ 2287/! 2 Тираж 92! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сварочный ток, что вызывает изменение геометрии сварного шва. Предлагаемая система стабилизации позволяет оперативно стабилизировать величину сварочного тока, что приводит к стабилизации геометрии сварочного шва. Система обладает высоким быстродействием при обработке возмущающего воздействия, повышает точность стабилизации, обеспечивает возможность работы на предельной возможной скорости сварки для данного оборудования и режима сварки.

Способ стабилизации тока при дуговой сварке плавящимся электродом, при котором измеряют действительное значение тока, сравнивают его с заданным значением, а по результату сравнения регулируют скорость подачи электродной проволоки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, на каждом шаге регулирования запоминают знак отклонения действительного значения тока от заданного, сравнивают его со знаком отклонения в предыдущем шаге, при совпадении знаков увеличивают производную скорости подачи электродной проволоки, если знаки противоположные, производную скорости подачи уменьшают, при этом регулирующее воздействие формируют по величине отклонения тока.