СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧИ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧИ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ


RU (11) 2198079 (13) C2

(51) 7 B23K9/095, B23K9/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000102397/02 
(22) Дата подачи заявки: 2000.01.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.01.31 
(43) Дата публикации заявки: 2001.10.10 
(45) Опубликовано: 2003.02.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1484526 А1, 07.06.1989. RU 2086373 C1, 10.08.1997. RU 2136463 C1, 10.09.1999. JP 56-43154, 21.04.1981. ПАТОН Б.Е. и др. Управление процессом дуговой сварки путем программирования скорости подачи электродной провлоки. Автоматическая сварка, 1977, № 1, с. 1-5. 
(71) Имя заявителя: Открытое акционерное общество "Юргинский машиностроительный завод" 
(72) Имя изобретателя: Брунов О.Г.; Федько В.Т.; Киянов С.С. 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Юргинский машиностроительный завод" 
(98) Адрес для переписки: 652000, Кемеровская обл., г. Юрга, ул. Шоссейная, 3, ОАО "ЮМЗ", патентная служба 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧИ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ 

Изобретение относится к области сварки и может найти применение в различных отраслях машиностроения при сварке на технологическом оборудовании, обеспечивающем импульсную подачу сварочной проволоки в зону горения дуги. Способ включает выдачу сигнала в систему управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки с источником управляющего сигнала в автоматическом режиме. Систему управления выполняют адаптивной. В качестве источника управляющего сигнала используют датчик напряжения сварочной дуги. Импульс подачи проволоки производят в момент образования капли расплавленного металла, размер которой регулируют длиной сварочной дуги. Частоту следования импульсов подачи проволоки задают скоростью ее плавления. Способ позволяет управлять размером капель расплавленного металла и временем их переноса в сварочную ванну. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области сварки, а именно к способам управления технологическим оборудованием, обеспечивающим импульсную подачу сварочной проволоки в зону дуги.

Известен способ управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки, включающий подачу электроэнергии на обмотки катушек электромагнитов при помощи электронного устройства (см. описания изобретений к патентам РФ 2104134, B 23 K 9/12, 1998 и 2136463, B 23 K 9/12,1999).

Недостатком как первого, так и второго изобретения является непредсказуемость процесса капельного переноса металла электродной проволоки и горения дуги.

Известен способ управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки, включающий выдачу сигнала в систему управления механизмом (см. SU 1484526 A1, B 23 K 9/10, 07.06.89).

Описанный способ, как наиболее близкий из аналогов по технической сущности, принят за прототип при составлении настоящей заявки.

Недостатком прототипа, как и аналогов, является непредсказуемость процесса капельного переноса металла электродной проволоки в сварочную ванну и процесса горения дуги.

Задача - создание способа, позволяющего управлять размером и временем переноса капель электродного металла в сварной шов.

Это достигается тем, что в способе управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки, включающем выдачу сигнала в систему управления механизмом, систему управления выполняют адаптивной, в которой в качестве источника сигнала в автоматическом режиме используют датчик напряжения сварочной дуги, импульс подачи проволоки производят в момент образования капли расплавленного металла заданного размера, а размер капли регулируют длиной сварочной дуги, а частота следования импульсов подачи проволоки задается скоростью ее плавления. Т. е. механизм импульсной подачи сварочной проволоки управляется импульсами, время подачи которых зависит от длины сварочной дуги, которая растет с увеличением размера капли на торце проволоки. А так как размер капли и длина дуги увеличиваются во время паузы, когда скорость подачи проволоки равна нулю, то время подачи импульса зависит от скорости плавления электродной проволоки, которая, в свою очередь, зависит от напряжения источника питания. Поэтому любые изменения, произошедшие в питании дуги, отражаются на частоте подачи импульсов и, следовательно, на процессе сварки, т.е. система является замкнутой.

Заявляемый способ характеризуется наличием следующих признаков:

а) в качестве источника сигнала для управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки в автоматическом режиме используют датчик напряжения сварочной дуги;

б) систему управления механизма импульсной подачи сварочной проволоки выполняют адаптивной;

в) импульс подачи сварочной проволоки производят в момент достижения каплей расплавленного металла заданного размера;

г) размер капли электродного металла, переносимой в сварной шов, зависит от длины сварочной дуги;

д) частота следования импульсов подачи проволоки задается скоростью ее плавления.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения, однако признаки а-д в них отсутствуют. Следовательно, предлагаемый способ отвечает критериям охраноспособности изобретения - новизне и изобретательному уровню, а лабораторные испытания позволили сделать вывод о возможности осуществления способа в промышленных условиях.

Техническая сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично представлены средства для реализации способа управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки; на фиг.2 - электрическая блок-схема устройства для управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки; на фиг. 3,а - диаграмма: длины дуги - времени; на фиг.3,б - диагрммма: напряжение, выдаваемое блоком управления исполнительным механизмом - время; на фиг.3,в - диаграмма: напряжение на исполнительном механизме - время; на фиг.3,г - диаграмма: напряжение дуги - время.

Способ управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки осуществляется следующим образом.

При сварке между изделием 1 и проволокой 5 загорается сварочная дуга 2, напряжение с которой поступает в систему 3 управления механизмом 4 подачи проволоки 5, в котором в качестве привода используют электромагниты 6. Система управления 3 выполняется адаптивной, в которой в качестве источника сигнала используется датчик напряжения дуги 7. Датчик 7 подает сигнал на блок сравнения сигналов 8, где он сравнивается с заданным сигналом блока 9 установки длины дуги 2 - диаграмма на фиг.3а, по достижении дугой 2 заданного напряжения блок сравнения 8 выдает сигнал высокого уровня на электрический ключ 10, который в зависимости от положения переключателя принимает сигнал с блока сравнения 8 или с блока заправки проволоки в подающий механизм 11. Полученный сигнал приходит в блок согласования 12, который согласует сигнал управления со входным сигналом блока управления 13 электромагнитами 6 механизма 4 подачи проволоки 5. Блок управления электромагнитами 13 выдает импульс в момент, когда напряжение дуги превысило заданное, т.е. капля расплавленного металла достигла заданного размера, на исполнительный механизм 4 - диаграмма на фиг.3,б. Механизм 4 включает нижний (фиг.1) электромагнит, задает импульс подачи проволоки 5 - диаграмма на фиг.3,в, со скоростью, заданной блоком управления скоростью подачи 14 проволоки 5 во время импульса. Следовательно, частота следования импульсов подачи проволоки 5 зависит от времени формирования капли электродного металла, которая в свою очередь зависит от скорости ее плавления.

Перемещаясь в сварочную ванну, проволока 5 с каплей электродного металла уменьшает длину дуги 2, и на выходе блока сравнения 8 появляется низкий уровень, который, проходя через электрический ключ 10 и блок согласования 12, попадает на блок управления 13 исполнительным механизмом 4. Тогда блок управления 13 включает электромагнит захвата (верхний на фиг.1) исполнительного механизма и он переходит в режим ожидания следующего импульса подачи проволоки.

После чего процесс повторяется.

Таким образом разработан способ управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки, позволяющий решить поставленную задачу - управление размером капель расплавленного металла и временем их переноса в сварочную ванну. Разработано устройство для реализации указанного способа, которое подтвердило возможность его осуществления. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки, включающий выдачу сигнала в систему управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки с источником управляющего сигнала в автоматическом режиме, отличающийся тем, что систему управления выполняют адаптивной, в качестве источника управляющего сигнала используют датчик напряжения сварочной дуги, а импульс подачи проволоки производят в момент образования капли расплавленного металла, размер которой регулируют длиной сварочной дуги, и частоту следования импульсов подачи проволоки задают скоростью ее плавления.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Технология сварки и сварочное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+сварка -металлов".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сварка" будут найдены слова "газасварка", "электросварка" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("сварка!").



Рейтинг@Mail.ru