Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки

Союз Советскик Социалистических республикОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКОМУ СВИ ТИЗЬСТВУ(51)м, Кл.з с присоединением заявки М -В 23 К 13/00 В 21 С 37/08 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ Изобретение относится к сварке, а точнее к области автоматизации процесса сварки труб токами высокой частоты и может быть использовано при автоматизации трубоэлектросварочных станов.Известны способы регулирования, в которых для получении управляющего сигнала служат изменения температуры сварного шва, измеряемой фо- тодатчиком, величина интегрального излучения очага расплавления, измеряемая фотопирометром 11 и 2Эти способы обладают тем недостатком, что для их реализации используются фотодатчики или пирометры. При сварке стальных труб в настоящее время сварочные валки охлаждают водой, охлаждают водой также ферритовую наборку, при этом образуется пар, мешающий работе оптических приборов. Кроме паров, показания приборов искажает пыль и грязь, оседающая на оптике. При изменении температуры шва помехой является неравномерное образование грата.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки продольныхкромок сформованной трубной заготовки, при котором изменяют мощностьисточника нагрева в зависимости ототклонений толщины формуемой лентыи величины, характеризующей нагревв очаге сварки ГЗЭтот способ обладает тем недостат ком, что сигнал снимается не в момент сварки, а позднее, когда трубауже сварена. По этой.же причине связьтемпература сварки - сигнал с датчика ослаблена.Цель изобретения - повышение на дежности и качества стабилизации процесса сварки. Поставленная цель достигается тем,что в способе автоматического управ- Ю ления процессом высокочастотной сварки продольных кромок сформованнойтрубной заготовки, при котором изменяют мощность источника нагрева взависимости от отклонений толщиныформуемой ленты и величины характеризующей нагрев в очаге сварки непосредственно перед точкой схождения кромок заготовки шунтируютчастьсварочного тока и в качестве вели чины, характеризующей нагрев в оча 893 16320 25 30 35 40 45 50 55 бО б 5 Устройство в режиме автоматического управления рабтает следующим образом. ге сварки, принимают величину этойчасти тока.На фиг.1 изображена. блок-схемаУреализующая способ,;, на Фиг.2 - клетьдля сварки труб, .осУЩествляющаяшунтирование части сварочного тока.Блок-схема содержит измеритель 1толщины свариваемой ленты, датчик 2величины сварочного тока, включаю-щий ь себя клеть с разрезным валком, элементы 3 и 4 сравнения, суммирующий элемент 5, задатчик 6 толщины, задатчик 7 величины сварочного тока, усилитель 8 рассогласования, регулятор 9, орган 10 ручногоуправления мощностью высокочастотного генератора, индикаторы 11 и 12нулявысокочастотный генератор 13,формуемую ленту 14.1Шунтированные части тока осуществляют при помощи специальной с разрезным валком клети для сварки труб.Клеть состоит из нижнего валка15, левой 16 и правой 17 половин верхнего валка, установленных на раме 18.На раме 18 установлены также подпружиненные токосъемники 19 и 20.Ось 21 валков электрически изолирована и от рамы 18, и от половин валков 16 и 17.Трубная заготовка 22 входит вкалибр, образованный валками, касаясь своими кромками половин верхнего валка. Часть тока, индуцируемаяв кромках заготовки индуктором, подается от левой кромки заготовки 22через левую половинку 16 верхнеговалка; через токосъемник 19 и, соответственно, от правой кромки заготовки 22 через половинку 17 верхнеговалка и токосъемник 20 на вход выпрямителя, с выхода выпрямителя - наусилитель. Клеть с разрезными валками, выпрямитель и усилитель являются датчиком 2 величины сварочного.тока,Предусмотрена работа стана в режиме ручного управления и в режимеавтоматического управления. В режимеручного управления разрывается, связьмежду элементом 4 сравнения и регулятором 9.Перед ключением стана в режим автоматического управления производятнастройку вручную, изменяя мощностьгенератора 13 при помощи органа 10ручного управления. При этом добиваются наименьшей величины грата приудовлетворительном качестве сварки.Выбрав нужный режим сварки, устанавливают задатчики б и 7 в такое положение, чтобы индикаторы 11 и 12 нуляпоказывали нуль. После этого стан переводят в режим автоматического управления. Если в результате какого-либо возмущающего фактора, например изменения ширины формуемой ленты 14 или изменения напряжения питающей сети, величина тока, нагревающего кромки, уменьшилась, то сигнал, поступающий с датчика 2 величины сварочного тока на вход элемента 4 сравнения, тоже. уменьшится. На выходе элемента 4 сравнения появится сигнал, под воздействием которого регулятор 9 увеличивает мощность на выходе генератора 13 до тех пор, пока сигнал с датчика 2 величины сварочного тока не достигает своего прежнего значения. При этом сварочный ток сравняется с заданным и температура нагрева кромок яе понизится.При изменении толщины сваривае - мой ленты на выходе элемента 3 сравнения появится сигнал, пропорциональ.ный изменению толщины формуемой ленты, воздействующий на вход усилителя 8 рассогласования, Под воздействием сигнала с выхода усилителя 8 рассогласования уменьшится сигнал г. выхода суммирующего элемента 5, что равносильно изменению сигнала с задатчика 7 величины сварочного тока. Таким образом, сигнал на входе элемента 4 сравнения, который был равен сигналу с задатчика 7, соответствовавшему определенной толщине ленты, изменится в зависимости от приращения толщины ленты, проходящей через зону ;сварки. Поскольку толщина ленты Уменьшилась, то уменьшится и сигнал суммирующего элемента 5 на элемент 4 сравнения. При этом появится сигнал на входе регулятора 9, мощность генератора будет уменьшаться до тех пор, пока сигнал с выхода суммирующего элемента 5 не сравняется с сигналом датчика 2 сварочного тока, который тоже уменьшается при уменьшении мощНости генератора. При этом уменьшит" ся сварочный ток, и температура сварки не повысится вследствие уменьшения толщины ленты, а останется в заданных пределах.Величина передаточного коэффциентаусилителя 8 рассогласования подбирается опытным путем.Предлагаемый способ позволяет осуществить стабилизацию температУры сварки, не прибегая при этом к использованию фотодатчиков и пирометрическихдатчиков, что приводит к повышению надежности стабилизации. Кроме того,регулирующий сигнал получается непосредственно в момент сварки, что позволяет увеличить быстродействие системы и качество регулирования,Кроме того, шунтирование части тока, идущего по кромкам непосредственно перед точкой охлажления кромок,улучшает форму внутреннего грата,Н 9 3461 7. 336/16исное НИИПИ Заказ ираж 1151 П уменьшает каплеобразование, что яв"ляется пзвестним фактом. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки продольных кромок сформованной трубной заготовки, при котором изменяют мощность источника нагрева в зависимости от отклонений толщины формуемой ленты и величины, характеризующей нагрев в очаге сварки, о т л и ч а ю щ и й с я, тем, что, с целью повышения надежности и качества стабилизации проФилиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 Месса сварки, непосрецственно передточкой схожцения заготовки шунтируютчасть сварочного тока и в качествевеличины, характеризующей нагрев вочаге сварки, принимают величину этойИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЯ 570469, кл. В 23 К 13/00, 1975.-2, Авторское свидетельство СССРР 200060, кл. В 23 К 13/02, 1966.2. Авторское свидетельство СССР9 560716, кл. В 23 К 13/00, 1975,(прототип).