СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА СВАРКИ Советский патент 1994 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к автоматизации сварочного производства и может быть использовано в системах автоматической стабилизации технологических параметров сварочного процесса.

Известен способ стабилизации процесса сварки, при котором регулируют сварочный ток по сигналу изменения полного напряжения дуги и стабилизируют расстояние между электродом и изделием. Недостатком данного способа является зависимость процесса от неплотностей зазора в стыке, теплоотвода и температуры свариваемых деталей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ стабилизации процесса сварки, по которому регулируют уставки режимов процесса по результатам расчета характеристик сварки и корректируют расчетную модель по результатам сравнения расчетной и действительной температуры на определенном расстоянии от места сварки.

Основным недостатком этого способа является невысокое качество регулирования, обусловленное малым количеством получаемой информации. Способ чувствителен к изменению теплоотвода и температуры перпендикулярно оси, соединяющей точки измерения и сварки. Кроме того, затруднено точное измерение больших диапазонов температур в достаточной близости от зоны сварки.

Целью изобретения является повышение качества сварки за счет стабилизации процесса.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе стабилизации процесса сварки, при котором регулируют уставки режимов процесса по результатам анализа оценок параметров процесса, вычисленных посредством заранее выбранной модели с корректировкой параметров этой модели, указанные параметры модели корректируют по величине рассогласования между действительными координатами фронта кристаллизации и их оценками, вычисленными по модели.

Способ осуществляется следующим образом. В процессе сварки в установке поддерживают определенные величины параметров процесса, оптимальные для получения характеристик соединения, при некоторых допущениях относительно неконтролируемых параметров процесса. Оптимизацию параметров производят путем вычисления оценок характеристик соединения по величине значений параметров процесса. Для проверки указанных допущений производят сравнение истинных координат фронта кристаллизации (получаемых, например, телевизионным методом) и их оценок, вычисленных аналогично оценкам характеристик соединения. При наличии рассогласования между координатами производят корректировку допущений о значениях неконтролируемых параметров, т.е. производят корректировку модели.

Реализацию данного способа проводили на макете трубосварочного стана, оснащенного источником питания ТИР-300, поддерживающим ток дуги. Расчет характеристик сварного соединения и соответствующих координат фронта кристаллизации производили на специализированной аналоговой вычислительной машине, реализующей модель процесса. Измерение координат фронта кристаллизации производили путем обработки видеосигнала с телевизионной камеры установки ПТУ-39 специализированной системой ТАУС-5. По результату сравнения координат фронта кристаллизации и их оценок автоматически корректировали расчетные коэффициенты модели процесса, по которому происходила корректировка тока дуги.

По сравнению с базовым объектом, реализованным в системе АРНД, данный способ стабилизации сохраняет хорошие динамические характеристики, присущие разомкнутой системе управления и, кроме того, способ приобpетает инвариантность относительно некоторых неконтролируемых параметров процесса, таких как колебания толщины свариваемых деталей, разный теплоотвод от свариваемых изделий и т. д. Использование способа позволяет повысить качество и соответственно сократить процент брака при производстве сварочных работ.

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА СВАРКИ, при котором регулируют уставки режимов процесса по результатам анализа оценок параметров процесса, вычисленных посредством заранее выбранной модели с корректировкой параметров этой модели, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки за счет улучшения стабилизации процесса, параметры модели корректируют по величине рассогласования между действительными координатами фронта кристаллизации и их оценками, вычисленными по модели.