Устройство для дуговой сварки плавящимся электродом Советский патент 1987 года по МПК B23K9/12 B23K9/10 

Изобретение относится к сварке, в частности к автоматическому оборудованию для сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, где сигнал управления снимают с дугового промежутка.

Цель изобретения - улучшение качества сварки путем уменьшения влияния помех на точность регулирования.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит приводной механизм 1 подачи электродной проволоки 2, источник 3 питания, подключенный своими клеммами к изделию и мунд щтуку А, связанному через электродну проволоку 2 с металлической катушкой 5,-на которую она намотана. Катушка

5свободно насажена на металлическую ось 6. Датчик 7 состояния жидкой перемычки с изолятором разделительного конденсатора в виде втулки 8 подклю- .чен своим входом к металлической оси

6катушки 5. Конец электродной проволоки 2 подключен непосредственно к катушке 5, При этом втулка 8 размещена между металлической катушкой 5 и металлической осью 6 и жестко связана с одним из этих элементов, образуя таким образом разделитель у1 й конденсатор датчика 7. Выход датчика 7 состояния жидкой перемычки подключен к входу элемента 9 сравнения, другой вход которого подключен к задатчику

10порогового напряжения, а выход к приводному механизму 1 подачи элекродной проволоки 2, свободный конец

11которой подключен непосредственно к катушке 5.

Разделительный конденсатор, образованный металлической осью 6, втулкой 8 из диэлектрического материала (например, фторопласта) и каркасом катушки 5, в зависимости от толщины втулки и площади перекрытия цилиндрических поверхностей катушки и оси имеет емкость от 100 до 1000 пФ и вьше. Измерительный датчик 7 состояния жидкой перемычки с входным сопротивлением 1 МОм и выше, подключенный к образованному конденсатору, обеспечивает высококачественное выделение переменного сигнала напряжения дугового промежутка в требуемом диапазоне низких звуковых частот. При этом также устраняется погрешность, вносимая, изменением сопротивления

-

3299322

электродной проволоки 2 при ее подаче в зоне сварки, так как максимальное сопротивление электродной прово- , локи (перед сваркой) в 10 - 10 раз меньше входного сопротивления указанного измерительного датчика 7.

Устройство для дуговой сварки плавящимся электродом работает следу10 ющим образом.

Перед началом сварки устройство находится в нерабочем положении. При этом электродная проволока 2, намотанная на катушку 5, проходит через

15 механизм 1 ее подачи и мундштук 4, Конец проволоки 2 подводят к свариваемому изделию, к которому подключают один полюс источника 3 питания, другой полюс которого подключен к мунд20 штуку.

Включают привод подачи 1 электродной проволоки 2 в сторону изделия и известным способом осуществляют сварку плавящимся электродом с короткими

25 замыканиями дугового промежутка. Для управления процессом сварки с целью обеспечения минимального разбрызгивания металла и качественного форми- рования шва необходимо изменять ско30 рость подачи электродной проволоки 2 С помощью механизма 1 ее подачи (см. чертеж). Сигналом обратной связи о состоянии жидкой перемычки в момент короткого замыкания служит перемен25 ная составляющая и падение напряжения между электродной проволокой 2 и изделием, соединенным с источником 3 питания.

Учитывая, что каркас катушки 5

40 изолирован от изделия, а входное сопротивление датчика 7 в 10 - 10 раз больше; сопротивления электродной проволоки 2, при сварке между каркасом катушки 5, подключенным

45 к электродной проволоке, и изделием устанавливается напряжение, равное сумме падения напряжения на вылете Ug и напряжения U между плавящимся концом электродной проволоки и изделием (см. чертеж). Падение напряже50

ния и„, обусловленное контактным

М 5

сопротивлением между мундштуком и проволокой, определяется не только физико-химическим состоянием контак- 55 та, наличием масел, пыли, других загрязнений, но также величиной и направлением сварочного тока, протекание которого в месте контакта нап- ра1злено преим ьтцественно по нормали

поверхности проволоки (мундштука), вследствие чего указанная величина падения напряжения U., не будет сумт

мироваться с напряжением U и 1)3. При отсутствии в паре мундштук - электродная проволока непосредственного контакта падение напряжения U определяется электрофизическими свойствами газа, заполняющего зазор, а также величиной зазора. Значения и скачки (пики) U могут достигать 10% от величины Ug, снижая точность измеряемого напряжения, При коротком замыкании переменная (U) составляющая напряжения и„ через указанный разделительный конденсатор поступает на высокоомный вход датчика 7 состоя- жидкой перемычки.

После обработки (выпрямления) полученный сигнал поступает с датчика 7 на вход элемента 9 сравнения, на другой вход которого поступает сигнал и„(5 от задатчика 10 порогового напряжения. В элементе 9 сравнения происходит сравнение поступивших сигналов и Uj,j, и по результату сравнения вырабатывается сигнал Uynp на управление в приводной механизм 1 подачи электродной проволоки. В устройстве катушка 5 выполняет двойную функцию: используется в качестве кассеты для электродной проволоки и в качестве обкладки разделительного конденсатора. Это позволяет осущест- вить выделение переменной (U) составляющей сигнала с плавящегося конца электродной проволоки, т.е. уменьшить влияние помех, имеющихся, например, в сигнале, снимаемом непосредственно

с мундш1 ука 4. Выделенный таким образом (см. чертеж) сигнал U позволяет более точно производить управление процессом сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка и тем самьм обеспечить более высокое качество сварки (уменьшение разбрызгивания, грубочешуйча- тости).

Формула изобретения

Устройство для дуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, содержащее приводной механизм подачи электродной проволоки, источник питания, подключенный к мундштуку с

проходящей через него электродной проволокой, намотанной на катушку из электропроводного материала, свободно насаженную на ось из электропроводного материала, датчик состояния

жидкой перемычки с разделительным конденсатором, элемент сравнения и задатчик порогового напряжения, о т- личающее ся тем, что, с це- .лью улучшения качества сварки путем

уменьшения влияния помех на точность регулирования процесса, вход датчика состояния жидкой перемычки непосредственно подключен к оси, свободный конец электродной проволоки электрически соединен с катушкой, между осью и катушкой установлена втулка из электроизоляционного материала, жестко связанная с одним из этих элементов с возможностью проскальзывания

относительно другого из Hiix.

Изобретение относится к автоматизации оборудования для сварки пла вящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства. Изобретение позволяет повысить качество свар- ки за счет более точного регулирования процесса путем уменьшения влияния помех, накладываемых на полезный сигнал. Это достигается за счет использования в устройстве для дуговой сварки в качестве обкладок разделительного конденсатора катушки для электродной проволоки и оси, на которой размещена катушка, выполненных из электропроводного материала, а также непосредственного подключения входа датчика состояния жидкой пере- мычки к оси. Совмещение катушкой конструктивной функции (размещение на ней электродной проволоки) и электрической (разделительный конденсатор) обеспечило достижение цели, 1 ил. (Л

Редактор Е.Копча

Составитель В Грибова

Техред ЛиСердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 3521/15 Тираж 974Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,, Ж-35з Раушская наб„, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, .г Ужгород, ул.Проектная, Л