Сварочный полуавтомат Советский патент 1992 года по МПК B23K9/06 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в полуавтоматах для дуговой сварки плавящимся электродом тонколистового металла,,

Известно устройство для управле- |ния дуговой сваркой,в котором электро- |привод выполнен на основе тиристора в якорной цепи электродвигателя, а схема управления циклом сварки построена на основе логических элементов, В этом устройстве реализовано несколько вариантов управления циклом сварки, в том числе сварка коротких и протяженных швов с запоминанием вклюменно- го состояния схемыо Электропривод вы полней на основе мостового измерения величин тока и напряжения якоря электродвигателя для реализации обратной

связи, определяющей стабильное враще- ние вала двигателя. Такое устройство достаточно сложно, имеет значительные габариты и цикл его работы избыточен для реализации сварочного полуавтома- та, предназначенного для сварки тон- кими электродными проволоками.

Наиболее близким по технической су- |ти и достигаемому эффекту является устройство управления дуговой свар- кой, содержащее электрически соединен- ные источник питания, пусковой оптрон-i ный тиристор, двигатель подачи электродной проврдоки, тиристор диыами- ,ческого торможения, блок управления электродвигателем, блок управления циклом сварки с пусковыми, коммутирующими, логическими элементами и элеXI

СП

Сл5 О Сл

ментами выдержки времени, а также элементом памяти на основе триггера

Это устройство имеет ряд существенных недостатков, основные из которых следующие сложность устройства; значительные габариты и Maccaj применение различных активных элементов в блоках управления двигателем и управления циклом сварки; сложность наладки и обслуживанияоЦелью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы полуавтомата. На чертеже представлена электричес кая принципиальная схема сварочного полуавтомата с

Электродвигатель 1 через оптронный тиристор 7 подключен к двухполупери- одному выпрямителю 3 Гветодйод опт- ронного тиристора подключен катодом к выходу первого интегрального тайме

ра

а к его входу подключена кол

лекторная цепь задающего транзистора 5 с конденсатором 6С Скорость нарастания напряжения на конденсаторе 6 регулируется резистором 7, включенным в цепь базы задающего транзистора 5с На пусковой вход таймера поступают стробирующие сигналы от пусковой цепи 8, выполненной в виде дифференцирующей цепи, состоящей из ограничителя, выполненного на стабилитроне 9, резисторе 10, и собственно дифференцирующих элементах - конденсатора 11, диода 12, резистора 13 Цепь базы задающего транзистора 5 подключена через ограничивающий резистор 1 к вХоду второго таймера 15с К первому входу второго таймера 15 под- ключена цепь заряда конденсатора 16 состоящая из резистора 17, диода 18, ко второму входу через коммутирующий элемент подключена разрядная цепь конденсатора 16, состоящая из резисто ра 20 и диода 21„ Конденсатор 16 дополнительно через диод 2 подключен к пусковому коммутирующему элементу 23 и опорному резистору „ Элемент 23 связан с плюсовым выводом источника питания цепей обоих таймеров Гтаг билизатор выполненный на резисторе 25с стабилитроне 26, фильтре-конденсаторе 27с через развязывающий диод 28 подключен к двухполуп риодному выпрямителю Зо

Обратная связь по противоЭДС дви-- гателя 1 обеспечивается через оптронный транзистор 29 с включенного цепью

п

0

5

0

5

о с

0

эмиттер-коллектора между выводом якоря электродвигателя 1 и цепью базы транзистора 5 о Г.ветодиод оптронного транзистора 9 через резистор 30 анодом подключен к выходу таймера а Конденсатор 31 шунтирует резистор lk цепи базы транзистора 5 и служит для фильтрации сигнала обратной связи по проти- воЭ,ЛС, электродвигателя 1„ Реле 32 подключено к пусковому коммутирующему элементу 23 через диод 33 И зашунти- ровано цепью временной задержки, состоящей из конденсатора 3 и резистора 35о Контакторы реле 32 управляют работой отсекателя газа Зб и источника сварочного тока 37

Сварочный полуавтомат может работать следующим образом

При замкнутом состоянии кнопки 19 - сварка прерывистым швом, когда подача электродной проволоки периодически автоматически прерывается,

При разомкнутом состоянии кнопки 19 - время цикла сварки определяет- сам сварщик

При разомкнутом состоянии кнопки 19 и замыкании пусковой кнопки 23 на держателе сварочного полуавтомата через резистор 17 и диод 18 начинается заряд конденсатора 16 В это время включается реле 3 и включает отсека- тель газа 36 и источник сварочного тока 37с Идет продувка газовой магистрали,,

После заряда конденсатора 16 за время, определяемое величинами резистора 17 и этого же конденсатора 16 до величины напряжения„ отпирающего вход таймера 15, на его выходе образуется сигнал логического О и цепь базы транзистора 5 состоящая из резистора 7 регулирования частоты вращения вала двигателя, резистора 1 оказывается подключенной к источнику стабилизированного питания (резистор 25, стабилитрон 6, конденсатор 27)

Транзистор 5 приоткрывается и на конденсаторе 6 начинает нарастать напряжение по линейному закону При достижении на нем уровня напряжения, достаточного для отпирания входа таймера 9 конденсатор 6 через этот вход разряжается, а на выходе таймера формируется сигнал логического О, при этом на светодиод оптронного тиристора 2 поступает импульс напряжения, тиристор 2 отпирается и на двигатель подается масть полуволны выпрямленно5175 3636

го мостом 3 напряжения.После оконча- кратера при естественном обгорании

ния полуволны питающегонапряжения

тиристор 2 закрывается При этом

дуги и защиту газом остывающего шв При сварке тонкого металла, когд Необходимо дозировать подачу электр ной проволоки, периодически включа

на выходе таймера сохраняется сигнал

дуги и защиту газом остывающего шва. При сварке тонкого металла, когда Необходимо дозировать подачу электрод ной проволоки, периодически включая и

to

логического О Следующий цикл заряда конденсатора начинается с новой полуволной питающего напряжения, когда при помощи дифференцирующей цепи 8 формируется импульс отрицательного напряжения (при спаде волны питающего напряжения), поступающего на пусковой вход таймера „ При этом на входе таймера k образуется сигнал логической 1 начинается вновь заряд KOH-JS тор 1б по цепи: резистор 20, диод 21, денсатора 6, однако время его заряда кнопка 19 разряжается через вход тай- определяется не толкко положением резистора 7, но и уровнем напряжения противоЭДС , поступающего в цепь баотключая электродвигатель 1, кнопка 19 находится в замкнутом состоянии„ Время паузы обеспечивается при заряде конденсатора 1$ через резистор 17 и диод 18„ При достижении конденсатором 16 достаточного уровня напряжения, на первом входе таймера 15 открывается второй вход этого таймера и конденсамера 15 о Время разряда определяет вре мя работы электродвигателя 1 подачи электродной проволоки После разряда

зы транзистора 5 через оптронный тран-20 конденсатора 16 цикл повторяется до зистор 29, резистор 30 и -запоминающе- отспускания пусковой кнопки 23, при гося на конденсаторе 31 о Светодиод этом разряд конденсатора 16 осущест- оптронного транзистора 29 получает питание от входа таймера 4 в период

25

вляется через резистор 24 и диод 2„ При выполнении сварки с прерывистой подачей электродной проволоки, отсека- тель газа и источник сварочного тока остаются постоянно включенными„

Сварочный полуавтомат отличается простой схемой, выполненной на одиназапертого состояния тиристора 2„ Таким образом, сигнал обратной связи содержит величину противоЭДС электродвигателя, пропорциональную частоте вращения вала приводного двигателя 1„ Если нагрузка на валу двигателя 1 из- 30 ковых для цепей управления двигателем менилась в сторону увеличения, то час- и циклом сварки элементах - интег- тота вращения вала двигателя 1 умень- ральных таймерах серии КР1006ВИ1 шается, напряжение на резисторе 1 и Электропривод в макетном образце конденсаторе 31 также уменьшается, . полуавтомата обеспечивает диапазон транзистор 5 открывается больше, 35 регулирования 1:8 при жесткости меха- быстрее заряжается конденсатор 6 и ти- (нических характеристик не хуже 5%,что ристор 2 включается раньше, увеличи- обеспечивает сварку в том числе и тон- вая уровень напряжения питания двига- колистового металла в диапазоне сва- теля 1 и восстанавливая частоту врз- рочных токов 50-16П А проволоками ди- щения вала двигателя 10 При сбросе 40 аметром 0,8-1,0 мм0

Схема надежна, малогабаритна и

нагрузки все происходит в обратном порядкео

В отличие от конденсатора 6, который периодически заряжается и разряжается через вход таймера 9,при поступлении пускового импульса конденсатор 1б таймера 15 при разомкнутой кнопке 19 и нажатой кнопке 23 осгает-; ся заряженным При отпускании пусковой кнопки 23 через диод 22 и резистор 2k происходит быстрый разряд конденсатора 16„ При этом на выходе таймера 15 образуется сигнал логической 1 -и цепь базы транзистора 5 оказываремонтНопригодна

Формула изобретения

45

1. Сварочный полуавтомат, содержащий электрически соединенные источник питания, оптронный тиристор,двигатель подачи электродной проволоки, схему 50 управления двигателем, отсекатель газа, схему управления циклом сварки и источник сварочного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения полуавтомата и повышения нается отключенной Электродвигатель 1 55 дежности в работе, схема управления подачи электродной проволоки останав- двигателем выполнена в виде интегрального таймера, задающего транзистора, оптронного транзистора и пускового элемента, причем цепь коллектора заливается Реле 3 остается включенным на время, обусловленное параметрами R-C цепи 3,35, обеспечивая заварку

дуги и защиту газом остывающего шва. При сварке тонкого металла, когда Необходимо дозировать подачу электродной проволоки, периодически включая и

o

S тор 1б по цепи: резистор 20, диод 21, кнопка 19 разряжается через вход тай-

отключая электродвигатель 1, кнопка 19 находится в замкнутом состоянии„ Время паузы обеспечивается при заряде конденсатора 1$ через резистор 17 и диод 18„ При достижении конденсатором 16 достаточного уровня напряжения, на первом входе таймера 15 открывается второй вход этого таймера и конденсатор 1б по цепи: резистор 20, диод 21, кнопка 19 разряжается через вход тай-

мера 15 о Время разряда определяет время работы электродвигателя 1 подачи электродной проволоки После разряда

конденсатора 16 цикл повторяется до отспускания пусковой кнопки 23, при этом разряд конденсатора 16 осущест-

вляется через резистор 24 и диод 2„ При выполнении сварки с прерывистой подачей электродной проволоки, отсека тель газа и источник сварочного тока остаются постоянно включенными„

Сварочный полуавтомат отличается простой схемой, выполненной на одинаковых для цепей управления двигателем и циклом сварки элементах - интег- ральных таймерах серии КР1006ВИ1 Электропривод в макетном образце полуавтомата обеспечивает диапазон регулирования 1:8 при жесткости меха- нических характеристик не хуже 5%,что обеспечивает сварку в том числе и тон- колистового металла в диапазоне сва- очных токов 50-16П А проволоками ди- метром 0,8-1,0 мм0

ремонтНопригодна

Формула изобретения

1. Сварочный полуавтомат, содержащий электрически соединенные источник питания, оптронный тиристор,двигатель подачи электродной проволоки, схему управления двигателем, отсекатель газа, схему управления циклом сварки и источник сварочного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения полуавтомата и повышения наЛ

36

.

Использование: в сварочном рудовании для сварки плавящимся элект- родом в защитных газах Сущность изобретения: полуавтомат содержит регулируемый электропривод, собранный на базе таймера f, транзистора 5, оптрон- ного тиристора 2, электродвигателя 1 и датчика Э/1С этого электродвигателя, выполненного на основе оптронного транзистора 29, а также элементов, обеспечивающих выполнение цикла сварки, собранных на основе аналогичного таймера 15. Введение обратной связи по ЭДС электродвигателя обеспечивает диапазон регулирования скорости подачи электродной проволоки 1:10 при жесткости механических характеристик не хуже 8%, что обеспечивает качественный процесс сварки, 2 з0п0 ф-лы, 1 ИЛо