CZ2000864A3 - Elektrické obloukové svařovací zařízení a způsob ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně - Google Patents

Abstract

Zařízení je určeno pro ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je vymezován sbíhajícími se stěnami, zakončenými ve v podstatě rovnoběžných stěnách, umístěných ve vzájemném odstupu pro vymezování mezera, zařízení obsahuje kontaktový držák (14) s výstupem drátu (10); spínací napájecí zdroj (PS), vedoucí svařovací proud do uvedeného drátu (10), když drát přechází z uvedeného výstupu k uvedenému spoji, přičemž uvedený přísun drátu vymezuje vyčnívání mezi uvedeným kontaktovým držákem (14) a uvedenou svarovou tavnou lázní (12); obvod pro nastavování délky vyčnívání drátu a ovládací prostředek pro nastavování svařovacího proudu jako funkce snímané délky vyčnívání. Při způsobu se přivádí svařovací proud do uvedeného drátu (10), když se uvedený drát přesouvá k uvedenému spoji, snímá se délka vyčnívání drátu, a nastavuje se uvedený svařovací proud jako funkce uvedené snímané délky vyčnívání.

Description

Elektrické obloukové svařovací zařízení a způsob ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně

Oblast techniky

Vynález se týká elektrického obloukové svařování a konkrétněji způsobu a zařízení pro elektrické obloukové svařování, které je obzvláště použitelné při svařování trubek, zejména při svařování v kořeni u spoje s otevřeným kořenem.

Dosavadní stav techniky

V oboru je známá elektrická oblouková svářečka typu se zkratováním, a to jako svářečka STT (Surface Tension Transfer), dodávaná společností The Lincoln Electric Company of Cleveland, USA, která je obecně popsána v patentovém spisu US č.5 001 326 (Stava), na který se zde odvoláváme pro objasnění podrobností svářečky STT, jejíž některé znaky budou použity v rámci realizace vynálezu. Vynález je zaměřen na použití vysokofrekvenčního spínaného napájecího zdroje, s výhodou invertoru. Je možné použít různých svářeček s invertorovým zdrojem. Reprezentativní svářečka tohoto typu je však popsána v patentovém spisu US č.5 351 175 (Blankenship), na který se odvoláváme pro další podrobnosti jakožto svářečky s invertorem.

Elektrická oblouková svářečka STT, dodávaná společností The Lincoln Electric Company of Cleveland, USA, je užívána pro svařování trubek, kde se roztavený kov z přisouvaného svařovacího drátu ukládá do svarové tavné lázně ve spoji s otevřeným kořenem mezi dvěma proti sobě uloženými konci přilehlých trubkových částí. Spoj s otevřeným kon• ·

-2cem obíhá trubky po kruhové dráze, která se může poněkud lišit v důsledku axiálních výchylek. Spoj mezi trubkovými částmi je tvořen sbíhajícími se stěnami, zakončenými ve v podstatě rovnoběžných stěnách, umístěných ve vzájemném odstupu pro vymezování mezery, známé jako otevřený kořen. Mezera mezi konci trubkových částí nebo deskami není tvořena pevnou vzdáleností, takže když svářečka postupuje okolo otevřeného kořene, setkává se s mezerou s různými roztečemi .

Jak je popsáno ve výše uvedeném patentovém spisu US 5 001 326, má STT svářečka kontaktový držák, jímž prochází přisouvaný drát, takže svařovací proud může být veden držákem do přisouvajícího se drátu a potom do svarové tavné lázně, vytvářené mezi konci trubkových částí. Tato svarová tavná lázeň přemosťuje mezeru pro vytváření kořenové svarové housenky v průběhu svařování trubek. Svářečka STT používá vysokofrekvenční spínaný napájecí zdroj pro vytváření různého tvaru proudové vlny se zkratováním. Tato frekvence se týká pracovní frekvence napájecího zdroje a nikoliv frekvence svařovacího procesu. Vzdálenost mezi kontaktovým držákem a svarovou tavnou lázní se nazývá vyčnívání elektrody. Když se mění mezera mezi konci desek, tvořených konci přilehlých trubkových částí, mění svarová tavná lázeň, vytvořená při první svarové vrstvě ukládané obloukovým svařováním, svůj tvar. Tato změna s sebou nese při svařování trubek známé problémy.

Jak je popsáno ve výše uvedeném patentovém spisu US č.5 001 326, je cílem vysokofrekvenčního napájecího zdroje, známého jako STT elektrická oblouková svářečka, udržovat * ·

-3rovnoměrný objem v kuličce z roztaveného kovu na konci elektrody, když se drát přisouvá ke svarové tavné lázni. Tento patentový spis ze stavu techniky popisuje, jak může být použit ovládací systém STT svářečky pro detekci a měření aktuálního příkonu, vytvářejícího kuličku z roztaveného kovu na konci elektrody. Tento příkon je nastaven na danou velikost vyčnívání a udržuje se od jednoho svařovacího cyklu ke druhému. Když se mění vyčnívání elektrody, seřizuje se svařovací proud pro udržování konstantního příkonu na základě předem nastaveného referenčního příkonu, dosaženého na začátku svařování. Tímto způsobem se vytváří během každého svařovacího cyklu kulička konstantní velikosti.

Jestliže se svařovací proud nemění pro kompenzování změn ve vyčnívání elektrody, bude se měnit frekvence zkratování. Tato měnící se frekvence není spínací frekvence napájecího zdroje, ale zkratovací frekvence svařování. Když se vyčnívání elektrody snižuje, zmenšuje se objem roztaveného kovu v přisouvané kuličce a délka oblouku se lehce snižuje. Toto zmenšování velikosti kuličky roztaveného kovu má za následek, že je třeba zmenšit dobu mezi zkraty při svařování. To zvyšuje zkratovací frekvenci, definovanou počtem zkratů za jednotku času. Jestliže se obráceně vyčnívání elektrody zvyšuje, zvyšuje se zahřívání elektrody. Toto působení lehce zvyšuje délku oblouku a vede ke zvyšování doby mezi zkraty, čímž se snižuje zkratovací frekvence svářečky. Změna frekvence během použití STT svářečky pro svařování trubek není až dosud používána jako měřicí parametr.

STT svářečka se používá pro sváření trubek, umožňující manuální ovládání vnikání do svarové tavné lázně • ·

a zahřívání svarové tavné lázně. Neřeší však problém, vyplývající z výchylek šířky mezery, když se ukládá první housenka (vrstva) do spoje s otevřeným kořenem. Spis US č.5 001 326 nepopisuje měření vyčnívání během použití STT svářečky pro použití při udržování dané velikosti kuličky. Zatímco se elektroda nebo svařovací drát zkratuje, měří se a zaznamenává pokles napětí na zkratované elektrodě. Hodnota svařovacího proudu je během měření v podstatě pevná. Snímané nebo naměřené napětí je tak přímo úměrné vyčnívání svařovacího drátu. Toto naměřené napětí, reprezentativní pro vyčnívání, se průměruje v několika cyklech a po té se ukládá do paměti, jako kondenzátoru. V patentovém spisu US č.5 001 326 se tato uložená hodnota během následujících svařovacích cyklů násobí hodnotou vrcholového proudu.

Vypočítaný příkon se ukládá do paměti, jako je kondenzátor, a je dále označován jako referenční příkon. Tento referenční příkon se dosahuje na začátku svařovacího procesu, založeného na nastaveném vyčnívání. Po té se použije referenční příkon pro srovnání s okamžitým příkonem. Ovládací softwarový program podržuje okamžitý příkon jako referenční příkon. Toto celkové ovládací schéma, jak je popsáno ve spisu US č.5 001 326, je použito pro udržování pevného objemu roztaveného kovu na konci drátu, když je tento drát přisouván směrem ke svarové tavné lázni během zkratovacího stavu, bez ohledu na změny ve vyčnívání. Spis neobsahuje žádný návod pro měnění vyčnívání během svařovacího procesu pro ovládání tohoto procesu. Nezahrnuje také měnění tepla, vytvářeného během jednoho svařovacího průchodu. Vyčnívání přisouvaného drátu se používá pro udržování konstantního příkonu během části svařovacího cyklu, při níž • · • · se taví drát.

Použití vyskofrekvenčního napájecího zdroje, jako je elektrické obloukové svářečky STT, pro sváření trubek, je dobře známé. Když se ukládá kořenová housenka během prvního svařovacího kroku mezi trubkovými částmi do spoje s otevřeným kořenem, nemůže však napájecí zdroj samočinně kompenzovat změny v mezeře mezi trubkovými částmi. Když je mezera široká, svarová tavná lázeň bude propadat mezerou. Když je spára úzká, svarová tavná lázeň nepronikne do mezery. Je tak zapotřebí manuální zásah s následnými změnami. Je třeba ovládat svařovací proces během tvorby počáteční housenky ve spoji s otevřeným kořenem typu, jaký se vyskytuje při svařování trubek nebo těžkých desek.

Svářečka STT, dodávaná společností The Lincoln Electric Company of Cleveland, USA, je oblouková svářečka se zkratováním, která pracuje ve vysokofrekvenčně spínané síti pro vytváření proudové křivky, jaká je znázorněná na obr.4 patentového spisu US č.5 001 326 (Stava). Tato svářečka je úspěšná na trhu, ale nemá stejné schopnosti svářečky s konstantním napětím, v níž by mohla být teplota svarové tavné lázně ovládána pouhým měněním délky vyčnívání drátu nebo elektrody. To je omezením svářečky pro vytváření STT proudové křivky. Teplota svarové tavné lázně, jak je důležité při svařování trubek, se seřizuje při používání svářečky STT zasahováním do svařovacích proudů nebo jejich přednastavením. I s tímto omezením je svářečka STT lepší než svařování s konstantním napětím, které vytváří nadměrné teplo ve svarové tavné lázni.

• ·

-6• · · · · · · · ·· ♦ · · · · · ·· · · ····

Podstata vynálezu

Vynález je zaměřen na zařízení a způsob pro ukládání první housenky ve spoji s otevřeným kořenem pro svařování desek nebo plechů, jako je svařování trubek. Tento způsob a zařízení používá vysokofrekvenčně spínaný napájecí zdroj, s výhodou STT svářečku, dodávanou společností The Lincoln Electric Company. Vynález bude popsán s konkrétním odvoláním na tento typ elektrických obliukových svářeček a použití kořenové housenky při svařování trubek. Je však mnohem širší a může být použit s jinými elektrickými obloukovými svářečkami, použitými pro svařování otevřeného kořenu v prvním svařovacím pochodu mezi konci těžkých desek a konci trubkových částí. Může také být použit během následujících svařovacích pochodů ve svaru s otevřeným kořenem.

Elektrická oblouková svářečka podle vynálezu samočinně kompenzuje změny v šířce mezery. Toto seřizování neudržuje konstantní příkon, jak je popsáno ve výše uvedeném patentovém spisu US č.5 001 326. Tento spis popisuje jednu vysokofrekvenční svářečku, dodávanou jako STT svářečku, spolu s obvodem pro měření vyčnívání svařovacího drátu během svařovacího procesu. Schopnost měřit vyčnívání během svařovacího procesu není v běžné svářečce STT používaná, ale je využívána v přednostním provedení vynálezu. Měnění mezery, k němuž dochází při ukládání počáteční kořenové housenky při svařování trubek, může být určováno okamžitým vyčníváním. Když dochází ke svařování spoje s otevřeným kořenem, který má mezeru s vychylující se šířkou, svarová tavná lázeň se prohýbá skrz mezeru, je-li tato mezera široká. Tento fyzikální jev má za následek zvětšení vyčnívání drátu.

• · ·

* · · · · · * · • · · · · « • · · · · · * · · 9 · · · ·« ·· «·

Takové vyčnívání může být detekováno obvody, popsanými ve výše uvedeném patentovém spisu US č.5 001 326. Pro měření okamžitého vyčnívání může být samozřejmě použito několik obvodů s různými vysokofrekvenčními napájecími zdroji. Je-li mezera příliš úzká, nevniká počáteční kořenová housenka do spáry. Délka vyčnívání poklesne. Toto snížené vyčnívání je snímáno obvodem, jaký je znázorněn v patentovém spisu US č.5 001 326 při použití procesu se zkratováním. Vynález je tak založen na myšlence měření okamžitého vyčnívání pro určování mezery mezi deskami při svařovacím procesu. Měření vyčnívání určuje změny, potřebné v teple svarové tavné lázně. Svařovací proud se tak zvyšuje, když je mezera úzká, a snižuje se, když je mezera široká.

Vzhledem k použití měření vyčnívání může být vynález použit pro profilování svařování ve svarovém spoji. Je-li použit serpentinovitý svařovací proces, při kterém se svařovací drát pohybuje během svařovacího procesu podél mezery napříč této mezery, mění se velikost vyčnívání drátu, když se drát přibližuje k rozbíhavým stěnám, tvořícím spoj. Měření vyčnívání tak poskytuje informaci, týkající se polohy svařovací hlavy, když pohybuje elektrodou v příčném směru při svařovacím procesu s otevřeným kořenem. Obecnější definice předmětu vynálezu spočívá v použití měření vyčnívání během svařovacího procesu pro účely ovládání jeho parametrů. Ovládanými parametry jsou svařovací proud nebo směr svařovací hlavy, mají-li být jmenovány dva.

Vynález se zejména hodí pro svařování trubek, přičemž měření vyčnívání poskytuje informaci o změnách v meze-8·♦·· ·· • 4 • 9 · · • · 9 • 9 9 9· ·· ► · 9 1 ► « · 1 ře kořenového otvoru a/nebo poloze elektrody vzhledem k ose kořenového spoje. Když se kořenový otvor zvětšuje, má svarová tavná lázeň sklon propadat mezerou dovnitř trubky. Vynález detekuje začátek tohoto jevu snímáním zvětšování vyčnívání elektrody. Zvětšování vyčnívání se používá pro snižování tepla svarové tavné lázně snižováním svařovacího proudu. To se děje snižováním proudu pozadí nebo vrcholového proudu nebo obou. Sníží se tak teplota svarové tavné lázně. To působí tuhnutí roztaveného kovu v housence, které brání propadání kovu mezerou.

Když se kořenová mezera zmenší, zmenší se také snímané vyčnívání elektrody, protože roztavený kov neprochází mezerou. Svarová tavná lázeň se shromažďuje na vrchu mezery. Když je tak snímáno snížení vyčnívání, zvyšuje se proud pro zvyšování tepla ve svarové tavné lázni ve spoji. Svarová tavná lázeň vyšší teploty proniká do úzké mezery, což vyvolává vlastní tavení konců desek v celé hloubce mezery.

Po té, co bylo provedeno svaření v kořeni, může být podle dalšího znaku vynálezu použito měření vyčnívání pro sledování svaru. Snímaná informace o vyčnívání se používá mechanismem, pohybujícím svařovací hlavou sem a tam. Mimostředná poloha svařovací hlavy může být detekována jako pokles velikosti vyčnívání elektrody. Když se svařovací hlava pohybuje do vnější části spoje, je vyčnívání malé. Když se pohybuje napříč spoje, bude se velikost délky vyčnívání elektrody měnit, přičemž nejkratší bude na vnější straně spoje. Když elektroda dosáhne jedné strany spoje, obrátí se její pohyb tak, že se bude pohybovat směrem ke druhé straně. Vyčnívání elektrody bude nejprve růst a potom

-9♦ · ·♦· · • · ♦ · klesat. Použití informace o velikosti vyčnívání ovládá mechanismus svařovací hlavy tím, že signalizuje, kdy by se měl příčný pohyb elektrody nebo svařovací hlavy zastavit a obrátit. Toto působení vede k serpentinovitém průběhu pohybu svařovacího hlavy během svařovacího procesu a dovoluje sledování spoje.

Použitím informace o vyčnívání elektrická oblouková svářečka podle vynálezu samočinně snímá změny ve velikosti mezery, které mohou vést k nežádoucím profilům svarové housenky. Vychýlené polohy elektrody v příčném směru vzhledem k šikmým nebo rozbíhavým stěnám spoje jsou kromě toho detekovány za účelem obracení směru v náležité poloze. Při měření vyčnívání jsou tyto dvě samostatné funkce předvídány. Měření vyčnívání může být prováděno obvodem ovládaným svařovacím procesem. V procesu se zkratováním, popsaném v patentovém spisu US č.5 001 326, je popsán vhodný obvod pro měření vyčnívání mezi držákem elektrody a svarovou tavnou lázní.

Vynález je použit jak v poloautomatických, tak i automatických svařovacích postupech. Použitím vynálezu se svařovací výkon nebo teplo mohou měnit. Měněním velikosti vyčnívání elektrody během pohybu svařovací hlavy podél spoje se může teplo ve zvolených polohách spoje měnit. Když se například svařuje spoj svařovacím robotem, může se v případě, kdy je geometrie části taková, že je v určité poloze zapotřebí méně tepla, velikost vyčnívání elektrody změnit tak, že se seřídí teplo svařovacího procesu.

Použití vynálezu nutně nevyžaduje měnění nastavení

-10···· ·· * · • · ovládání svářečky. Nastavení zůstanou fixní, ale požadovaná délka vyčnívání se změní pro účely ovládání. Podle dalšího použití vynálezu se použije vyčnívání pro sledování svaru během jednoho svařovacího průchodu, takže pohyb hlavy je ovládán dráhou spoje. Dráha, uražená svařovací hlavou v jednom průchodu podél spoje se uloží do paměti. Následující svarové průchody svařovacího robota opakují dráhu, uloženou do paměti během prvního průchodu. Následující průchody svářečky tak sledují složenou dráhu první housenky.

Prvním znakem vynálezu je měření velikosti vyčnívání během svařovací operace ve svařovacím procesu s otevřeným kořenem. Hodnota vyčnívání ovládá proud během plazmové části svařovací operace, a to buď ovládáním maximálního proudu, proudu pozadí nebo jiného proudu. Integrování proudu, použitého během plazmové části svařovacího cyklu STT, může být totiž ovládáno podle snímané velikosti vyčnívání elektrody. Ve svářečce STT mohou být měření vyčnívání také snímána na základě zkratovací frekvence svářečky. Měřením zkratovací frekvence při svařovacím procesu STT se vytváří signál, reprezentativní pro vyčnívání elektrody. Jiným znakem vynálezu je tak měření zkratovací frekvence svařovací operace se zkratováním a měnění proudu obloukového svařování pro udržování téměř rovnoměrné zkratovací frekvence.

Vynález navrhuje elektrické obloukové svařovací zařízení pro ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně v otevřeném kořeni mezi dvěma proti sobě uloženými deskami. Tyto desky mohou být konce trubkových částí, což je přednostní použití vynálezu.

-11♦ 0 0 0

0 0

0 0 0 0 • 0 0 0 • 0 0 0 ·· ··

Spoj vymezuje svařovací dráhu a je tvořen sbíhajícími se stěnami, zakončenými ve v podstatě rovnoběžných stěnách, umístěných ve vzájemném odstupu pro vymezování mezery v oblasti kořene spoje. Svařovací zařízení obsahuje kontaktový držák s výstupem drátu. Spínaný napájecí zdroj vede svařovací proud do uvedeného drátu, když drát přechází z uvedeného výstupu k uvedenému kořenovému otvoru spoje při vytváření první housenky svařovací operace.

Podle výhodného provedení vynálezu se spínaný napájecí zdroj STT svářečka, mající tvarový průběh vlny popsaný v patentovém spisu US č.5 001 326. Přisouvaný drát vymezuje vyčnívání elektrody mezi uvedeným kontaktovým držákem a uvedenou svarovou tavnou lázní. Podle vynálezu se snímá délka vyčnívání a svařovací proud se seřizuje jako funkce snímané délky vyčnívání. S výhodou je tato funkce v inverzním vztahu ke zvětšujícímu se vyčníváním, majícímu za následek snížený proud, nebo teplu přiváděnému do svarové tavné lázně. Když se použije STT svářečka, je napájecí zdroj oblouková svářečka se zkratováním, mající různé proudové úrovně, které se střídají mezi zkratovacím stavem a stavem hoření oblouku nebo přítomnosti plazmatu. Teplo svaru se ovládá během stavu hoření oblouku, a vyčnívání se měří během stavu zkratování při použití vhodného obvodu, z nichž přednostní obvod je znázorněn v patentovém spisu US č.5 001 326.

Vynález v obecném smyslu přináší měření velikosti vyčnívání a její použití pro ovládání tepla ve svarové tavné lázni. Při alternativním použití vynálezu se vyčnívání používá pro ovládání jiných parametrů svařovacího procesu.

···· 99 ·

-12• 9 9

9

9 9 • 9 9

9· ·'

9 · 9

9 9 9

9 9 9 * * 9 9 ·· 99

Podle výhodného provedení vynálezu se vyčnívání měří okamžitě a používá se v softwarovém programu mikroprocesoru pro volbu požadovaného tvaru vlny z vyhledávací tabulky, ROM, RAM, PROM, matematického výpočtu nebo jiného algoritmu. Výstup vyhledávací tabulky, ROM, RAM, PROM nebo softwarového algoritmu se potom používá v softwaru zesilovače výchylky pro srovnávání aktuálního proudu, který může být integrací celkového proudu během svařovacího cyklu, pro seřizování svařovacího proudu na požadovanou úroveň, určovanou snímaným vyčníváním. Seřizování proudu mění tvarový průběh vlny svářečky STT měněním vrcholového proudu, proudu pozadí, atd.

Vynález dále navrhuje způsob ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně v otevřeném kořeni mezi dvěma proti sobě uloženými deskami ve formě velkých desek nebo konců trubkových částí. Otevřený kořen je uspořádán ve svařovací dráze a je vymezován sbíhajícími se stěnami, zakončenými ve v podstatě rovnoběžných stěnách, umístěných ve vzájemném odstupu pro vymezování mezery. Při způsobu se přivádí svařovací proud vyskofrekvenčním napájecím zdrojem do uvedeného drátu, když se uvedený drát přisouvá k uvedené mezeře v otevřeném kořeni, přičemž se nejprve snímá délka vyčnívání drátu, a po té se seřizuje uvedený svařovací proud jako funkce uvedené snímané délky vyčnívání.

Při výhodném provedení způsobu jsou vyčnívání a proud vzájemně nepřímo úměrné. Když se zvětšuje vyčnívání, proud se snižuje. Podobně když se snižuje vyčnívání,

-13·»·· φ

·· φφ φ» * · · φ · · • ···· · · » * φφ φφφ φ · ♦ · · · φ φ · ·· ·· φφ proud se zvyšuje. Tato myšlenka se používá pro kompenzování rozdílů v mezeře podél spoje při svařovacím procesu s otevřeným kořenem, jako je první průchod při svařování trubek.

Podle dalšího znaku vynálezu se snímaná velikost vyčnívání používá pro obracení pohybu svařovací hlavy, nesoucí držák svařovacího drátu, a její serpentinovítý pohyb. To se používá po té, co byla vytvořena kořenová housenka. Když se použije tento znak vynálezu, snímá se délka vyčnívání, když se svařovací hlava nesoucí drát pohybuje v prvním směru příčném ke spoji. Když je snímané vyčnívání na dané snížené hodnotě, příčný směr drátu se obrací. Toto obracení se opakuje na opačné straně spoje tak, že se elektrodou pohybuje sem a tam napříč spoje. Tento znak vynálezu je mimořádně výhodný, když se spára nebo kořenový otvor zvětšuje nebo zmenšuje nebo když není dráha spoje jednoznačná. Použitím tohoto znaku vynálezu sleduje svařovací hlava aktuální dráhu spoje. Takového sledování spoje se nedosáhne, když se příčný pohyb svařovací hlavy samočinně obrací v pevné poloze, bez ohledu na geometrii spoje.

Podle dalšího znaku vynálezu je svářečka se zkratováním, vytvářející STT proudovou křivku, obměněna pro měření vyčnívání a následné seřizování svařovacího proudu pro měnění teploty svarové tavné lázně. To je důležitá změna pro to, aby nízkotepelná STT svářečka mohla pracovat podobně jako oblouková svářečka s konstantním napětím nastavováním teploty svarové tavné lázně pouhým měněním vyčnívání drátu.

Podle ještě dalšího znaku vynálezu je svařovací • ♦99 *9

-149 9 9 9

9 9 9 drát, použitý ve svařovacím zařízení a způsobu, elektroda s tavidlem v jádře. Během svařování trubek tak není zapotřebí ochranný plyn. To je výhodné v odlehlých geografických oblastech, kde se svařování normálně provádí.

Vynález tak přináší zařízení a způsob pro ovládání tepla, přiváděného do svarové tavné lázně ve svařovacím procesu s otevřeným kořenem, a to snímáním vyčnívání elektrody a seřizováním proudu pro měnění teploty ve svarové tavné lázni. Tím je vyřešen problém spočívající ve výchylkách mezery u otevřeného kořene spoje.

Zařízení a způsob dále zajištují samočinné kompenzování změn v mezeře spoje s otevřeným kořenem, když se provádí vytváření první svarové housenky u kořene, zejména při svařování trubek.

Zařízení a způsob podle vynálezu dále umožňují, aby svařovací hlava, nesoucí elektrodu, sledovala spoj s otevřeným kořenem mezi dvěma deskovými konci nebo trubicovými částmi, bez ohledu na obrys nebo dráhu spoje.

Zařízení a způsob se dají snadno realizovat pro kompenzování různých profilů a různých mezer při svařování s otevřeným kořenem, jakož i různých svařovacích průchodů po prvním svařovacím průchodu.

Výše uvedené zařízení a způsob jsou obzvláště použitelné s vysokofrekvenčním napájecím zdrojem a zejména napájecím zdrojem s pulsním tvarovým průběhem STT svářečky. Vynález dále přináší zařízení a způsob, u něhož může oblouko-15-

• · 9 · • · · 9

99

vá svářečka se zkratováním měnit teplotu svarové tavné lázně pouhým měněním délky vyčnívání. Zařízení a způsob se dají použít se svařovacím způsobem se zkratováním, jak je popsán v patentovém spisu US č.5 001 326.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schéma zapojení napájecího zdroje, použitého pro provádění vynálezu, který je podobný napájecímu zdroji popsanému ve spisu US č.5 001 326 (Stava), obr.lA schéma zapojení výhodného provedení vynálezu, ve kterém je vysokofrekvenční spínaný napájecí zdroj invertor, jak je popsaný v patentovém spisu US č.5 351 175 (Blankenship), obr.lB schéma elektrody s tavidlovým jádrem, jaká může být použita ve výhodném provedení vynálezu, obr.2 blokové schéma zapojení nebo softwarového programu pro vytváření signálu, použitého pro seřizování tepla svarové tavné lázně, když se vyčnívání mění, se seřizováním spouštění, obr.3 blokové schéma zapojení nebo softwarového programu ve výhodném provedení vynálezu pro vytváření signálu napětí, reprezentujícího aktuální vyčnívání drátu nebo elektrody, obr.4 blokové schéma zapojení nebo softwarového programu ve výhodném provedení vynálezu pro převádění signálu z obr.3 na signál napětí, reprezentující odpor vyčnívání, obr.4A obměněné blokové schéma schématu z obr.4, obr.5 grafická znázornění činnosti obvodů nebo programů, znázorněných na obr.3 nebo 4, obr.6 grafické znázornění proudových a napěťových křivek jednoho cyklu ze stejnosměrného napájecího zdroje, znázorněného na obr.l a 1A, když se použije proces se zkratováním STT elektrické obloukové svářečky, obr.7

-16•»»4 44 *4 »· · 4 4 • 4 · 4*4 • · · 4 · · • · 4 4 · • 4 4« •4 44 • « 4 · • 4 4 «

4» f • 4 4 9 • 4 44 graf, znázorňující rozdíl v napěťovém signálu, vytvářeném obvodem v obr.3 pro různé délky vyčnívání, obr.8 vývojový diagram softwarového programu, použitého v mikroprocesoru při výhodném provedení vynálezu, obr.9 vývojový diagram softwarového programu, použitého v obměně výhodného provedení vynálezu, obr.10 vývojový diagram, ukazující ještě další obměnu vynálezu, obr.11 blokové schéma softwarového programu a zapojení pro použití signálu, vytvořeného obvodem z obr.4 pro účely ovládání svářečky, obr.12 blokové schéma softwarového programu a ovládacího obvodu typu znázorněného na obr.11, používající další parametry kromě signálu, vytvářeného obvodem a/nebo programem z obr.4, obr.l3A a 13B schémata svářecí operace, ukazující vynález v případě, kdy je mezera spoje relativně úzká, obr.l4A a 14B schémata svářecí operace, ukazující vynález v případě, kdy je mezera spoje relativně široká, obr.15 schéma znázorňující druhý znak výhodného provedení vynálezu, dle kterého se použije signál, vytvářený obvodem nebo programem, znázorněným na obr.3, nebo signálem z obvodu nebo programu znázorněného na obr.4, pro ovládání pohybu svařovací hlavy směrem do strany, při ukládání po sobě následujících housenek ve spoji z obr.13 a 14, obr.16 kombinované schéma zapojení a vývojový diagram, ukazující obvod a/nebo softwarový program pro provádění znaku vynálezu, znázorněného na obr.15, obr.17 řez spojem s otevřeným kořenem, který se má svařovat při použití ovládacího mechanismus svařovací hlavy podle stavu techniky, obr.18 schéma z obr.17, objasňující problém stavu techniky, obr.19 detail v půdorysném pohledu shora, ukazující spoj s otevřeným kořenem, mající zakřivenou dráhu P, obr.20 graf se schématem ukazujícím změny v signálu, vytvářeném obvodem nebo programem,

-179999 «9 « «

9 9 ♦··

9 9

9 9 znázorněným na obr.3, při změnách délky vyčnívání, obr.21 graf se schématem, ukazujícím provádění vynálezu při použití principu schematicky znázorněného na obr.15 a v horní části blokového schématu znázorněného na obr.16, obr.22 graf podobný obr.21, ukazující důsledky uspořádání z obr.16 a obr.23 schéma zapojení obvodu pro zpracování signálu, reprezentativního pro délku vyčnívání, při použití uspořádání odlišného od toho, jaké je znázorněno na obr.3.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je znázorněn vysokofrekvenční stejnosměrný spínaný napájecí zdroj PS pro vedení svařovacího proudu svařovacím drátem 10 do zpracovávaného předmětu 12., zatímco drát je nesen v elektrickém konektoru nebo kontaktovém držáku 14. Vhodný podavač 16 drátu táhne drát ze zásobního svitku 18 rychlostí, určovanou nastavením přiváděného výkonu, jak bylo provedeno operátorem nebo programátorem. Držák 14 je připojen ke svorce 22 stejnosměrného napájecího zdroje PS pro přijímání stejnosměrného impulsu mezi svorkou 20 a svorkou 22 opačné polarity. Tvar stejnosměrného proudového impulsu je určen vhodným tvarovacím obvodem 30 pro tvarování vlny, majícím ovladač 32 proudu s výstupem 32d pro seřizování proudu svařovacího cyklu. Toto seřizování proudu může vyvolávat změny v maximálním proudu, vrcholovém proudu, proudu pozadí atd. Tvarovací obvod 30 pro tvarování vlny je dobře znám v ovládacích zařízeních vysokofrekvenčních spínaných napájecích zdrojů.

Signál výstupního napětí na vedení 34 se během svařovacího cyklu mění pro ovládání tvaru proudu mezi elektrodou nebo drátem 10 a zpracovávaným předmětem 12.. Vynález je ·*

-18 — • 9·· * Φ « · • * • Φ ΦΦ

ΦΦ Μ Φ · « • · ··» * r · · • ♦ · · ·· φφ • φ φ < φ • φ φ φ φ φ φ φ φ ·» φ

• φ

c • φ Φ· použit pro vytváření svařovaného spoje mezi dvěma deskami. Zpracovávaný předmět 12 je proto svarová tavná lázeň roztaveného kovu mezi dvěma deskami, ležícími ve vzájemném odstupu. V praxi jsou desky trubkové části, mající otevřenou mezeru v kořeni svaru, přičemž svarová tavná lázeň (tavenina) nebo housenka vymezuje horní úroveň zpracovávaného předmětu 12. Vzdálenost mezi držákem 14 a taveninou nebo zpracovávaným předmětem 12 je vyčnívání drátu pro svarový proces.

Tato velikost vyčnívání elektrody může být měřena měřicím obvodem vyčnívání elektrody, popsaným v patentovém spisu US 5 001 326 (Stava) při použití svařovacího procesu se zkratování, jako je ten, který je použitý v rámci výhodného provedení vynálezu. Velikost vyčnívání drátu nebo elektrody mohou měřit jiné známé obvody, zejména když jsou použity jiné typy svařovacích cyklů. Měřicí mechanismus vyčnívání je znázorněn na obr.2,5,6 a 7. Samozřejmě mohou být použity jiné měřicí postupy, a to i pro STT svářečku, jako měřicí zařízení frekvence zkratování, znázorněné na obr.23. Jelikož se spis US 5 001 326 soustřeďuje na vysokofrekvenční napájecí zdroj se snižovacím pulsním měničem, je tento napájecí zdroj pro účely objasnění vynálezu znázorněn na obr.l.

Pro vytváření svařovacího proudu mezi drátem 10 a roztaveným kovem ve spáře mezi dvěma deskami mohou být použité jiné vysokofrekvenční napájecí zdroje. Napájecí zdroj PS je cyklicky spínané zařízení s cyklem nad okolo 18 kHz a s výhodou 20-40 kHz. Modulátor 40 šířky impulsu je standardní prostředek pro vytváření rychlých proudových

-19···· «« • · » « · « • · · • · · · ·· ·· ·· ·* • · · • · «·· • · · · « • · · · ·· ·· ·· ·* • · · · • · · « • · · « • · · * ·· ·« pulsů proměnlivé šířky v převodnících, jako jsou snižovací pulsní měniče a invertory.

Řídicí vedení 42 tvaruje výstupní proudový puls s krátkými proudovými pulsy rychlostí ovládanou řídicím oscilátorem 44. Napětí na vedení 42 tak indikuje šířku rychlého proudového pulsu, kterému je dovoleno projít přes spínač 50 velkou rychlostí, jako nad 18 kHz. Tímto způsobem je svařovací proud drátem 10 ovládán napětím na výstupním vedení 34 z tvarovacího obvodu 30 pro tvarování vlny, který je znázorněn ve spisu US 5 001 326 a na který se zde pro další informace odvoláváme.

Napětí na vedení 42, ovládající šířku impulsu, je stejnosměrná napětová úroveň na výstupu zesilovače 60 odchylky, vhodně upravená rezistorem 62. Pro udržování vedení 34 na nulovém napětí přes vedení 42 je ovládán přejížděcí nebo paralelní obvod 70. Vstup zesilovače 60 odchylky je napětí na výstupu obvodu .30, které je řízeno více spínači použitými v STT svářečce a jak je obecně znázorněno ve spisu US 5 001 326. Řízení tvaru vlny netvoří součást vynálezu. Proud, odebíraný ze zesilovače 60 odchylky, ovládá napětí vedené po vedení 42 do modulátoru 40 šířky impulsu pro ovládání velikosti proudových pulsů, vytvářených oscilátorem 44.

Modulátor šířky impulsu rozpojuje a spíná spínač 50 FET pro směrování proudové vlny, jak je znázorněno v horní křivce na obr.6. Svislé čáry znázorňují rychlé proudové impulsy, tvořící tvar vlny STT. Svářečka STT používá obvod 70 pro ovládání redukce rozstřikování, který je ovládán • ·

v odezvě na hrozící tavení signálem na vedení 72. Tento signál tavení je vytvářen varovacím obvodem 74 tak, že logika na výstupním vedení 76 učiní výkonový spínač 80 nevodivý bezprostředně před tím, než se vytvoří tavení během zkratového impulsu daného svařovacího cyklu. Ovládání spínače 80 mění průtok svařovacího proudu induktorem 82 s malou induktancí z obecně vysoké úrovně proudu spínačem 80 na obecně nízkou úroveň proudu přes tlumicí obvod 84.

Když probíhá zkratovací stav svařovacího cyklu, přesahuje naměřená hodnota dv/dt nastavenou hodnotu, což indikuje hrozící tavení. Logika na vedení 72 se bezprostředně přepne. V důsledku toho se svařovací proud ze spínače 80. přepne na nízkou úroveň, čímž se sníží energie uvolňovaná explozí taveniny a sníží se tak rozstřikování. Tento princip není částí zdokonalení, tvořícího vynález, ale je součástí svářečky STT, použité v přednostním provedení vynálezu.

Vynález snímá délku vyčnívání elektrody a ovládá ovladač 32 proudu tak, aby buď a) ovládal množství tepla, vyvíjeného svařovacím procesem při tvorbě kořenové housenky nebo aby b) detekoval polohu drátu 10, když se pohybuje v bočním směru mezi stěnami desek, ležících s odstupem od sebe, během vyplňování mezery mezi těmito deskami. První znak vynálezu je v prvé řadě použitelný při ukládání kořenové housenky při svařování trubek. Druhý znak je v prvé řadě použitelný během po sobě následujících svařovacích průchodů vyplňujících mezeru kladením jednotlivých vrstev svaru, když se drát pohybuje serpentinovitě.

• ·

-21Svářečka STT byla původně navržena pro použití napájecího zdroje se snižovacím pulsním měničem, jak je znázorněn na obr.l. Nyní však používá invertor 100, pracující při frekvenci 18 kHz, jak je znázorněný na obr.lA. Reprezentativní stavba invertoru pro elektrické obloukové svařování je popsána v patentovém spisu US 5 351 175 (Blankenship). Kterýkoli typ napájení používá tvarovací obvod 30 a obsahuje uspořádání pro seřizování různých proudových úrovní, jak je znázorněno ovladačem 32 proudu, pro zajištění tvaru vlny znázorněného na obr.6.

Invertor 100 má vhodné vstupní napájení, kterým může být motorgenerátor, ale v daném případě je znázorněno je třífázové napěťové napájení 102. Toto napětí se nejprve usměrňuje na stejnosměrný proud, který invertor 100 spíná vysokou rychlostí pro vytváření proudové vlny, která je v přednostním provedení ve svářečce STT vlna vymezovaná stavem zkratování, jak je znázorněno na obr.6. Podle přídavného znaku v rámci vynálezu je drát 10 elektroda B s tavidlovým jádrem, jak je schematicky znázorněno na obr.lB. Taková elektroda má vnější plášť 110 a duté jádro 112, vyplněné složkami tavidlového systému a/nebo legovacími částicemi. Použití elektrody s tavidlovým jádrem pro svařování trubek v odlehlých místech se odstraní potřeba ochranného plynu. To je výhodou v některých odlehlých částí světa.

Vynález spočívá v myšlence a) měření velikosti vyčnívání elektrody a b) použití tohoto měření pro ovládání tepla v kořenu při svařování trubek. Kořen leží mezi okraji desek. Jak bude vysvětleno výše, je měření vyčnívání také použitelné pro pohybování svařovací hlavy sem a tam mezi

• · · · • 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 »

9999999 9 999 99 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

-22- -β/ /4)00 — rozbíhajícími se postranními stěna mezery, když se prostor mezi postranními stěnami vyplňuje roztaveným kovem (svarovou tavnou lázní).

Obr.2 znázorňuje obvod podobný obvodu z obr.2 spisu US 5 001 326, který je obvod ovládaný programovým softwarem na hardwarově vytvořený obvod pro měření vyčnívání a pro umožňování svářečce, aby se nastavila nebo se kalibrovala na základně čtení vyčnívání, provedené během pětisekundového spouštění obsluhou. Po provedení tohoto cíle je použit měřicí obvod 120 k vytvoření napětí 122 ve vedení, které reprezentuje vyčnívání během stejnosměrného svařovacího cyklu. Proces, použitý v přednostním provedení v STT cyklu, je znázorněn na obr.6 napětovou a proudovou křivkou. Tyto křivky jsou generovány STT svářečkou při použití měniče znázorněného na obr.lA.

Na vstupu 124 je monitorováno obloukové napětí V_a, které je používáno pro nabíjení kondenzátoru 130 přes rezistor 126 činností softwarového spínače 128 na krátká údobí bezprostředně po zlomovém bodu proudu v okamžiku T₂, jak je znázorněno na obr.5 a 6. V praxi je zpoždění po zlomovém bodu okolo 100 mikrosekund. Během zkratovacího stavu svařovacího cyklu se mezi okamžiky T₃ a T₄ spínač 128 opět sepne. Spínač 128 se spíná na dobu menší než 500 mikrosekund a s výhodou přibližně 300 mikrosekund. Při sepnutí spínače se kondenzátor 130 nabíjí k vytvoření napětí na vedení 122.

Toto napětí je reprezentativní pro běžný průměr krátkých napěťových jehlových impulsů. Tyto napěťové jehlové impulsy se objevují, když je drát 10 zkratován do svaro« · • · · · * · · · · · · « · · • · · · · · · · · 4 • ···· 99 · ··· · · · « · · · · · · · · · ···· · ·· ·· tt ··

-23vé tavné lázně 12.. Napětí na kondenzátoru 130 je tak úměrné vyčnívání, protože toto napětí se měří, zatímco proud má od cyklu k cyklu stejnou velikost. Napětí V_g0 je tak reprezentativní pro vyčnívání a.

Jsou-li použity jiné svařovací cykly, může být napětí reprezentativní pro vyčnívání samozřejmě měřeno různými obvody, specifickými pro obzvláštní typ prováděné svářecí operace. Ovladač 32 proudu na obr.l by mohl pracovat v přímé odezvě na napětí ve vedení 122. Napětí na tomto vedení je však nejen ovládáno délkou vyčnívání, ale je také ovládáno jinými parametry, jako je průměr drátu, složení drátu, rezistivita drátu a ochranný plyn, má-li se jich vyjmenovat několik. Vyčnívání je tak v tomto spisu délka. Vyčnívání, monitorované a používané v rámci vynálezu, má však další řídicí parametry. Napětí na vedení 122 pro jednu svářečku, používající určitý svařovací drát, může být odlišné od hodnoty napětí pro stejnou délku vyčnívání při jiné svářecí operaci. Vyčnívání je citlivé na proměnné a v rámci obecné myšlenky vynálezu je používáno v tomto popisu měření napětí, které je indikativní jako reprezentace vyčnívání a je proměnlivé s délkou součástky během konkrétní svařovací operace.

S ohledem na tyto potřebné proměnné je někdy používán obvod, jak je znázorněn na obr.2. Tento obvod nejen čte napětí na vedení 122, které je zpravidla citlivé na délku, ale také aktuální oblouk proudu I_A během plazmového zesílení na vedení 132. Proměnné jsou tak zapracovány jako činitele do ovládacího signálu. Napětí na vedeních 122, 132 jsou směrována na vstupy násobícího obvodu 134, který je • · • · · ·

-24• · ♦ ·♦ · · * · · • · · · · · ···· ······« · ··· ·· · • · · · · · · · · · • · · · · ·· ·· · · φ· ν praxi softwarová násobička, mající výstup 136, který je průměrné napětí reprezentující vyčnívání, kombinované s obloukovým proudem, měřeným ve zvoleném okamžiku svařovacího cyklu. Napětí ve vedení 136 je tak příkon, reprezentující velikost, které zohledňuje proměnné svařovacího procesu.

Obvod, znázorněný na obr.2 je použit pro ovládání vrcholového proudu 1^ během zesilovacího impulsu. Pro zadání požadovaného svářecího proudu, který se má používat během specifického svařovacího procesu, do ovladače 32 proudu, se používá spouštěcí obvod 140, přičemž se na předepsanou dobu na začátku svařovacího cyklu sepne softwarový spínač 142, a to na dobu, která je normálně okolo 5,0 sekund. Napětí na vedení 136, odpovídající příkonu reprezentativnímu pro velikost vyčnívání, nabíjí během počátečního spouštění svařovacího cyklu přes rezistor 144 kondenzátor 150, čímž se zadává do ovladače 32 požadované vyčnívání pro celý proces.

Obvod 140 také obsahuje softwarový spínač 146, který je sepnut během plazmového zesilovacího impulsu T6-T7. Použitím obvodu 140 se kondenzátor 150 nabíjí na napětí, indikativní pro příkon plazmového zesilovacího impulsu na t vyčnívání nastavené na začátku svářecího procesu. Vzorkovací obvod 142 s pamětí udržuje napětí kondenzátoru 150 na * výstupním vedení 154, vedoucím na vstup zesilovače 160 výchylky. Zesilovač 160 výchylky vytváří na vedení 160a signál výchylky, úměrný referenčnímu příkonu ve vedení 154, a aktuálními napětí ve vedení 136. Tento signál výchylky je používán pro ovládání vrcholového proudu I_M pouze během plazmového zesilovacího impulsu spínačem 162.

• · · · · · · · 9 ·· 9 9 ··· ·· · · · ♦ ·

9« · · 9 9···

9999 · 9 9 9 · 9 99 9 • 9 9 9 9 9 · 9 9 9

9999 9 ·· · · · · 99

-25Během spouštění je spínač 162 rozpojen. Když se spínač 162 sepnut během plazmového zesilovacího impulsu, je potom signál ve vedení 160a vstupní signál 32a pro ovladač 32 proudu.

Signál ve vedení 162 je veden na vstup 32a tak, že výchylky v napětí ve vedení 136 bude seřizovat proud v ovladači 32 proudu pro měnění proudu mezi drátem 10 a svarovou tavnou lázní 12 během doby Tg-T?. V jiných údobích ovladač 32 proudu sleduje nastavení pro křivku svářečky STT z obr.6. Použitím obvodu 140 je ovladač 32 proudu nastaven na začátku svářecí operace na přednostní vyčnívání. Po té je vyčnívání monitorováno pro seřizování svářecího proudu, a to bud' celého integrovaného proudu, maximálního proudu, vrcholového proudu nebo proudu pozadí, nebo potřeby.

Podle vynálezu reprezentuje napětí 122 délku vyčnívání pro daný svařovací proces. Toto napětí je použito podle vynálezu pro měnění svařovacího proudu na požadovanou úroveň na základě velikosti napětí V_so, ^reP^rezentativního pro vyčnívání. Základní obvod, reprezentující tento princip, je znázorněn na obr.3, který je vstupní částí obr.2, vytvářející napětí ve vedení 122 pro jeho zavádění do ovladače 32 proudu na vedení 32a, jak je znázorněno na obr.l. Změřené vyčnívání je použito pro řízení svařovacího proudu nebo alespoň částí svařovacího proudu pro seřizování tepla ve svarové tavné lázni během tvorby kořene při svařovacím procesu s otevřeným kořenem. Jak bylo uvedeno výše, v prováděném konkrétním svařovacím procesu napětí na vedení 122 nefiguruje v proměnných. Podle vynálezu je proto podle jednoho znaku vynálezu napětí na vedení 122 kombinováno s ob-269 9 9 ·····# · · 9 9 • 99 · · 9 9 9 9 9

999 99 9 999 9

9999 · 9 · 999 99 9 • 9 9999 9999

9999 9 9 9 · 9 99 99 loukovým proudem. To je znázorněno na obr.2.

Obvod pro kombinování těchto hodnot v praxi je znázorněn na obr.4. Dělicí obvod 180 je softwarový obvod, ale může se jednat o hardwarově vytvořený obvod. Tento obvod dělí napětí, reprezentující vyčnívání, obloukovým proudem. Jak je znázorněno na obr.5, je tento obloukový proud okamžitý obloukový proud, vyskytující se při měření napětí. Napětí na vedení 182 je tak reprezentativní pro napětí reprezentující vyčnívání, dělené zkratovým proudem mezi okamžiky T₃ a T₄ vlny svářečky STT. Napětí na vedení 182 tak reprezentuje odpor pro dané vyčnívání, což je parametr, který je přesnější pro řízení svařovacího procesu. Odpor R_so pro dané vyčnívání je používán ovladačem 32 stejným způsobem, jako se používá napětí Y_so, reprezentující vyčnívání.

V tomto popisu znamená termín signál nebo reprezentace vyčnívání napětí nebo odpor, které reprezentují vyčnívání. Pojmy jsou používány v rámci popisu provedení vynálezu zaměnitelně. Ovladač 32 proudu má první vstup 32a pro napětí, reprezentující vyčnívání, a druhý vstup 32b pro odpor, reprezentující vyčnívání. Pro zajištění, že napětí na vedení 32b (R_so) používá stejný proud, jaký je použitý pro měření napětí, reprezentujícího vyčnívání, je použit spínač 128 pro nabíjení kondenzátoru 184, jak je znázorněno na obr.4. Napětí a proud, přivedené do obvodu 180, jsou napětí a proudy naměřené během stejného krátkého údobí, kratšího než 500 mikrosekund, a výhodou okolo 300 mikrosekund, přímo po zlomovém bodu ve stavu zkratování. Na obr.4A je znázorněna obměna obvodu, znázorněného na obr.4, kde dělicí člen 180a dělí obloukové napětí V_a obloukovým proudem I_a, a je

-27• 9

9999 · • 9 9 • 9 • 999 9

9 9

z něj čteno běhen hoření oblouku po dobu T^-Tg. To poskytuje jako napětí na kondenzátoru 184a odpor reprezentující vyčnívání, na vedení 182a.

Měření napětí, reprezentujícího vyčnívání, je diktováno prováděným svařovacím procesem a parametry, jaké jsou dostupné pro získání signálu reprezentujícího vyčnívání, bez ohledu na to, jde-li o napětí V_so nebo odpor R_so. Jelikož přednostní provedení vynálezu používá svářečku STT, je ve výhodném provedení použit měřicí obvod velikosti vyčnívání podle spisu US 5 001 326. Tento obvod je známý a je vysvětlen na obr.5 až 7. Proudové a napěťové křivky pro svářečku STT jsou znázorněny na obr.6, přičemž svařovací cyklus probíhá mezi okamžiky Τθ a T_g. V okamžiku Tg se opakuje svařovací cyklus. V okamžiku T_Q se napětí V_a přepíná na nízkou hodnotu, indikující zkrat mezi kuličkou roztaveného kovu na konci posouvajícího se drátu a svarovou tavnou lázní 12, která již byla uložena ve svaru.

Až do okamžiku T-j^ je proud udržován nízký. Po té je proud ovládán, jak je vyznačeno, v impulsu 200, což vede k napěťovému impulsu 202. Ve zlomovém bodu 204, k němuž dochází v okamžiku T₂, se proud přestavuje po zbytek impulsu 200 na nižší strmost. Proud má ve zlomovém bodě 204 pevnou hodnotu. Spínač 128 je mezi okamžiky T₃ a T₄ sepnutý. Okamžik T₃ je zpožděn za okamžikem T₂ o přibližně 100 mikrosekund. To vytváří napěťový impuls 210, který je relativně úzký a který je vytvořen v blízkosti zlomového bodu 204. Když je vytvořen napěťový impuls 210, je tak svarový proud stále na stejné úrovni.

-28• · · · • · 4 • · « • · 4

Když varovací obvod 74 indikuje, že hrozí tavení, přestaví se proud z proudového impulsu 200 v okamžiku T₅ na úroveň proudu pozadí. Tato úroveň proudu se ponechá až do okamžiku T₆, kdy se tvarovacím obvodem 30, znázorněným na obr.l, vytvoří plazmový zesilovací impuls 212. Tento impuls má maximální proud a po té dokmitovou část 214. Svislé čáry reprezentují vysokorychlostní impuls ze spínače 50.. Dokmitová část plazmového zesilovacího impulsu 212 končí v okamžiku Tg. Po té se udržuje proud pozadí pro udržování roztaveného kovu kuličky v kapalném stavu, až dojde ke zkratu v okamžiku T_g. Ten představuje stejný zkratový stav, který začal cyklus v okamžiku T_Q. Příští svařovací cyklus tak začne v okamžiku T_g.

Teplo, vyvíjené při svařovací operaci, je určováno integrací proudové křivky mezi okamžiky Τθ a T_g. Toto teplo může být ovládáno měněním vrcholového nebo maximálního proudu zesilovacího impulsu 212 nebo úrovně proudu pozadí mezi okamžiky T_g a T_g. Nastavováním maximálního proudu nebo proudu —B pozadí se teplo v tavenině mění na nastavování viskozity roztaveného kovu. Impulsy 200, 202, spolu s napěťovým jehlovým impulsem 210, jsou schematicky znázorněny na obr.5. Akumulováním těchto jehlových impulsů se vytváří pro použití v rámci vynálezu napětí, reprezentující vyčnívání. Jak bylo vysvětleno výše, dělí se toto napětí V_s0 obloukovým proudem I_a pro vytváření odporu R_so, reprezentujícího vyčnívání.

Odpor, reprezentující vyčnívání, je znázorněn v dolním grafu na obr.5 jako impuls 220. Impuls 220 se akumuluje pro získání okamžitého odporu, reprezentujícího vyčnívání, • · »

-29• 0 0000

0· 0 0 W 0 0

0 0 0 0 0 · 00 000 00 0 0 00 0 0 00 0

0· 0· 00 pro použití v rámci vynálezu. Jak napětí, reprezentující vyčnívání, tak i odpor, reprezentující vyčnívání, indikují délky vyčnívání během svářecího procesu. Jsou v rámci vynálezu používány pro řízení tepla v tavenině, zejména během . ukládání první vrstvy svaru v kořeni. Tyto stejné hodnoty se používají pro ovládání kmitání svařovací hlavy během vyj plňování spoje mezi dvěma přilehlými deskami.

Předpokládáme-li, že proud je mezi okamžiky T₃ a T₄ kon. stantní, což je zpravidla pravda, jsou napěťové jehlové impulsy 210a, 210b a 210c reprezentativní pro proměnlivé délky m, n a o vyčnívání v příkladech I,II a III z obr.7. Odpovídající napěťové jehlové impulsy, znázorněné v grafu na obr.7, jsou použity jako parametry vyčnívání.

Podle vynálezu se napětí Y_so, reprezentující vyčnívání, na vedení 122, vede na vstupní vedení 32a proudového ovladače 32. Tento obvod je schematicky znázorněn na obr.8. Napětí, reprezentující vyčnívání, na vedení 32a, je vedeno na vstup vyhledávací tabulky, ROM, PROM nebo jiného paměťového ústrojí 250, které vydává požadovaný proud 252, korelovaný se vstupním napětím, reprezentujícím vyčnívání. Výstupní signál 254 je napětí, udávající požadovaný proud na základě naměřeného napětí Y_so. V přednostním provedení vynálezu je obloukový proud 132 na vedení směrován do obvodu 32 na vedení 32c. V obvodu 32 je obloukový proud integ» rován integrátorem 260 mezi okamžiky Τθ a T_g. To poskytuje aktuální proud svářečky pro svářecí cyklus.

Napětí na vedení 264 tak reprezentuje aktuální proud, který je jeden vstupní signál pro zesilovač 270 odchylky. Druhý vstupní signál je požadovaný proud na vedení

4 444444 4 4 4 4 • 44 4 4 4 4444

444 44 4 4444

4444444 4 444 44 4 • 4 4444 4444

444 4 4 44 4« 44 44

-30254. Výstup zesilovače 270 odchylky je výstup 32d obvodu 32. Napětí na vedení 32d ovládá aktuální proud během následujících svařovacích cyklů. Když se tak vyčnívání zvětšuje, teplo v tavenině 12 klesá. Nepřímo úměrný vztah je naprogramován do vyhledávací tabulky 250. Tvarovací obvod 30 tvoří tvar proudové vlny, znázorněný na obr.6, při použití požadovaných úrovní proudu, pro měnění aktuálního integrovaného proudu směrem na požadovanou hodnotu. Obvod pro nastavování proudu nebo člen 272 mění maximální proud I_M, proud I_B pozadí nebo oba proudy podle požadovaného systému, naprogramovaného do členu 272. V přednostním provedení je proud pozadí nastaven na udržování požadovaného tepla v tavenině 12.

Obr.9 až 12 znázorňují obměny přednostního provedení vynálezu pro ovládání elektrických obloukových svářeček délkou vyčnívání, jak je reprezentována buď napětím V_g0 nebo odporem R_g0. Tyto softwarové diagramy jsou znázorněny schematicky a mohou být implementovány různými softwarovými postupy. Obr.9 znázorňuje ovládací obvod 30' proudu, přičemž místo programované vyhledávací tabulky 250 je použit funkční generátor 280. Tento funkční generátor může být analogové nebo digitální zařízení a může mít vstup, který je buď napětí V_g0 nebo odpor R_g0, reprezentující vyčnívání. Výstup funkčního generátoru je požadovaný proud v bloku 282. Úroveň v tomto bloku ovládá svařovací proud, jak je udáváno v bloku 284, majícím výstup 286. Výstupní hodnota je vedena do ovládací jednotky obloukové svářečky, jako je tvarovací obvod 30. svářečky z obr.l.

Podobně znázorňuje obr.10 ovládací obvod 30, použí99 · 99 ··»· ·· ·· »·· · · · ··«· • · * 9 · · ···· • ···· · 9 9 · · · ·· t • · · · · · · » · · • 999 9 ·· ♦· «·

-31vající programovanou vyhledávací tabulku 290 pro vytváření požadovaného proudu v bloku 292 pro ovládání bloku 294 pro nastavování proudu. Signál na výstupním vedení 296 je směrován do ovládací jednotky svářečky. Z obr.9 a obr.10 je patrné, že pro přímé ovládání svářečky může být použito bud’ napětí nebo odporu, reprezentujících vyčnívání. Nepoužívá se zpětné vazby aktuálního proudu. Tato provedení podle vynálezu přestavují ovládání v otevřené smyčce, kde proud je absolutní parametr, určovaný výstupem funkčního generátoru 280 nebo vyhledávací tabulkou 290. V praxi se použije systém s uzavřenou smyčkou, znázorněný na obr.8. Systémy, znázorněné na obr.8 až 10, jsou implementovány softwarem v mikroprocesoru. Mohou však být také implementovány analogovými obvody.

Odpor, reprezentující vyčnívání, obsahuje více informací a je přesnější parametr pro reprezentaci vyčnívání. Ovládací systémy svářeček, znázorněné na obr.11 a 12, proto používají pro měření vyčnívání odpor R_g0. ^Na obvod 300 vyhledávací tabulku 302, mající vstup 182, který je odpor reprezentující vyčnívání, proměnlivý v reálném čase. Tato tabulka je modifikována řadou parametrů, jako je složení a velikost elektrody, ochranný plyn a jiné proměnné. Tyto proměnné upravují vyhledávací tabulku 302 pro nastavení na přídavné parametry. Výstup všech těchto parametrů z naprogramované vyhledávací tabulky je vyčnívání v bloku 304.

Podle vynálezu je signál vyčnívání z bloku 304 s výhodou digitální a je směrován do ovládací jednotky 306 svářečky W. Proměnná pro ovládací jednotku je odpor reprezen«φ · • φ φ · · · • · · · · · φφφφ • ΦΦ φ* · φφφφ • φφφφ ·» φ ·«· φφ φ φ φ · · · φ φφφφ φφ·· φ φφ φφ φφ φφ

-32tující vyčnívání, změřený podle vynálezu. Na obr.12 je obvod 310 napojen na hodnotu odporu R_g0 na vedení 182. Hodnota odporu je vedena do programované vyhledávací tabulky, která je indexovaná parametry uvedenými na obr.11 pro vytvoření signálu vyčnívání v bloku 314. Velikost tohoto signálu je směrována do ovládací jednotky 316 svářečky W. Ovládací jednotka 316 procesu má také vstupy jako proud, napětí , čas, elektroda, ochranný plyn a rychlost podávání drátu. Všechny tyto parametry jsou používány pro řízení svářecího procesu, vykonávaného svářečkou W. Obvod 310 seřizuje, jako na obr.11, standardní ovládací jednotku 316 elektrické svářečky W parametrem, reprezentujícím vyčnívání drátu. V těchto dvou příkladech je parametr odpor R_g0, reprezentující vyčnívání. Tímto parametrem však samozřejmě může být napětí VS_g0, reprezentující vyčnívání.

Vynález používá délky vyčnívání, reprezentované bud’ napětím V_g0 nebo odporem RgQ/ pro ovládání svařovacího proudu pro seřizování tepla ve svarové tavné lázni svařovacího procesu s otevřeným kořenem, jaký je používán při svařování trubek. Výhoda vynálezu je znázorněna na obr.13A,13B,14A a 14B, které znázorňují svar J mezi deskami PÍ, P2, umístěnými ve vzájemném odstupu. V praxi tvoří přilehlé konce trubkových částí spoj J. Spoj J má rozbíhavé stěny 320, 322, zakončené ve v podstatě svislých stěnách 330, 332, vymezujících mezeru g, která tvoří otevřený kořen svaru. Když je spoj svařován při prvním průchodu elektrody v úrovni kořene, změny ve velikosti mezery g výrazně ovlivňují ukládání kořenové housenky automatickou svářečkou.

Vynález ovládá teplo v tavné lázni nebo housence

-33·« v ·* ·· • · · · · · ·<·« • · · ·> ♦ · « · · · » ···· ·· * · · · ·· « * · ·*«· · · · · ···· · ►· ·· ·· «·

340 podle velikosti mezery g. Na obr,13A a 13B je mezera g relativně úzká. Tavná lázeň 340 proto nevniká do mezery. Tento problém je znázorněn na obr.l3A. Tavná lázeň se tak shromažďuje nad mezerou, čímž se snižuje velikost vyčnívání SO a vrchem svarové tavné lázně 340.

zvětšuje její výška. To mezi koncem držáku 14 To má za následek nedostatečné spojování mezi stěnami 320, 322. Podle vynálezu se vyčnívání měří jako napětí nebo odpor, které je reprezentují, a vyhledávací tabulka, ROM nebo jiný funkční generátor vytváří signál, odpovídající vztahu nepřímé úměrnosti, čím menší je odměřené vyčnívání, tím větší je svařovací proud a naopak.

Zvyšováním svařovacího proudu vniká svarová tavná lázeň 340 do mezery g a spojuje desky Pl. P2, jak je znázorněno na obr.l3B. Když je mezera malá, teplo svarové tavné lázně se tak zvyšuje, čímž se snižuje viskozita kovu a umožňuje se tak lepší pronikání svarové tavné lázně při ukládání kořenové housenky.

Jestliže jsou stěny 330. 332 příliš daleko od sebe, takže vzniká široká mezera g, jak je znázorněno na obr.l4A, propadá podobně svarová tavná lázeň mezerou dovnitř trubky. Když se mezera zvětšuje, vyčnívání se tak zvyšuje. Podle vynálezu existuje mezi vyčníváním a teplem, vyvíjeným v tavné lázni svařovacím proudem, nepřímá úměrnost, a svařovací proud je proto snižován pro vytváření svarové tavné lázně, jak je znázorněno na obr.l4B.

Jak je patrné z obr.13 a 14, udržuje vynález požadovaný svařovací proud pro vytváření vlastního tepla v tavě-34• ΦΦΦ ·· ·(*«· • · φ • · · * · · · • « Φ ♦ I» • ·Φ ΦΦ • φ • ΦΦΦ

ΦΦ

ΦΦ • · Φ • Φ Φ • Φ ·

Φ Φ ·

ΦΦ ΦΦ nině 12 ke kompenzování změn ve vzdálenosti mezi svařovanými deskami. To je mimořádně výhodný svařovací proces pro kořenovou housenku ve spoji s otevřeným kořenem. Vynález tak kompenzuje rozdíly ve spáře, když se ukládá počáteční svarová housenka v prostředí svařování trubky, zejména když se používá svařovacího procesu se zkratováním s elektrickou obloukovou svářečkou STT. Vynález může být samozřejmě použit s jinými elektrickými obloukovými svářečkami, v důsledku čehož se měří vyčnívání a proud se obráceně ovládá podle naměřeného vyčnívání.

I když vynález je obzvláště použitelný pro ukládání kořenové housenky do spoje J, může být také použit pro následné svařovací kroky, když se při svařovací operaci vyplňuje svarový spoj J nad původním vytvořeným svarovým kořenem. Během vytváření svarového kořene je mechanismus svařovací hlavy držen v jediné poloze nad mezerou g. Když se svařovací hlava pohybuje okolo svaru J částí trubky mezi deskami nebo částmi Pl, P2 při následných krocích s ukládáním dalších vrstev svaru, pohybuje se držák 14 svařovací hlavy serpentinovítě sem a tam.

Toto příčné ovládání je schematicky znázorněno na obr.15, kde svarová housenka 400 obsahuje horní svarovou tavnou lázeň 402 roztaveného kovu Svařovací hlava se pohybuje sem a tam, jak je vyznačeno šipkou 410, pro ukládání kovu do svarového spoje J pro spojování desek Pl, P2, jak je znázorněno na obr.15. Když se držák 14 pohybuje sem a tam, zmenšuje se vyčnívání SO na vnějších okrajích při stěnách 320, 322, a směrem ke středu se naopak zvětšuje. Vyčnívání se tak mění z nízké hodnoty na vysokou hodnotu

-35• · · • · · • 9999 • · • 9 9 9 9 a zpět na nízkou hodnotu, spolu pohyby při ukládání svarové housenky napříč spoje J. Jelikož vynález dovoluje ovládání svářečky měřením vyčnívání, je také používán jako zdokonalení v mechanismu pro pohybování svařovací hlavou sem a tam • během svařování svarového spoje J.

j Na obr.17 je znázorněn svařovací postup podle stavu techniky. Předpokládá se, že desky Pl, P2 vytvářejí spoj J, který je přesně uložen v pevné svařovací dráze a má pevnou kořenovou mezeru. Hlava kmitá sem a tam mezi body A, B, jak je vyznačeno šipkou 420. Předpokládáme-li, že spoj J zůstává vyřízen v dané dráze svařování a mezera si ponechává stejnou šířku, může být dosaženo přiměřeného svařování bez ručního zásahu. Toto řešení podle stavu techniky je také znázorněno na obr.18. Půdorysný pohled shora znázorňuje náležitě uspořádaný spoj pro dosažení dobrých výsledků. Když se mezera zvětšuje, nebo když se spoj vychyluje z požadované dráhy, nevytvoří pohyb svařovací hlavy mezi body A a B kvalitní svar. Je zapotřebí manuální zásah, aby se udržovala správná dráha svařování spoje J pro dosažení požadovaného svaru.

Tento problém je vážný, když je mezera příliš širo• ká, nebo je jsou stěny spoje výrazně vysunuté z normálního vycentrovaného uspořádání, jak je znázorněno v dolních dvou • řezech na obr.18. Podle vynálezu se svařovací hlava pohybuje sem a tam způsobem znázorněným na obr.15, přičemž se • provádí měření velikosti vyčnívání elektrody a pohon svařovací hlavy se ovládá způsobem znázorněným na obr.16. Svařovací hlava, znázorněná jako držák 14., se pohybuje sem a tam motorem M. Obvod 440 revertuje (obrací) směr příčného pohy-36bu motoru M, když vyčnívání dosahuje předem zvolenou velikost, označovanou jako délka X.

Spínač 442 směruje úroveň napětí, udávající velikost vyčnívání, na jeden vstup komparátoru 450. Druhý vstup je nastaven na napětí, znázorňující požadovanou délku X vyčníH vání. Výstup 452 mění logiku, když vyčnívání dosahuje délky

X. Tato změna logického signálu aktivuje revertování spínače 454 pro vydání signálu obrácení směru ve vedení 456 do bloku 458. Směr motoru M se revertuje pro pohybování svařovací hlavou v opačném příčném směru.

Hlava se pohybuje serpentinovítě podél spoje J. Když došlo ke změně směru, signál ve vedení 458a aktivuje ovladač směru proudu 459 pro změnu zapojené logiky po vedení 459a. Když tak svařovací hlava obrací směr, ovladač směru proudu 459 resetuje revertovací spínač 454 pro očekávání nové detekce délky X vyčnívání. Když probíhá svařovací proces podél spoje J, pohybuje se tak sepínáním spínače 442 svařovací hlava tam a zpátky napříč spoje J.

Délka X se samozřejmě může měnit, když svarová housenka 400 roste v důsledku ukládání jednotlivých vrstev svaru postupně za sebou, takže vzrůstá vzdálenost mezi body obratu. Během pohybu svařovací hlavy sem a tam může být žá* doučí zvyšovat nebo snižovat množství tepla v různých příčných polohách svařovací hlavy. Větší teplo napomáhá na • vnějších okrajích spoje J, zatímco ve středu spoje je potřebné menší teplo.

Pro napomáhání tomuto cíli obsahuje obvod, znázorně-37ný na obr.16 dvě přídavné ovládací větve. Ve větvi 460 srovnává spínač 462 signál vyčnívání se signálem na vedení 464 komparátorem 470. Když je napětí, reprezentativní pro vyčnívání, větší než je úroveň označená jako úroveň Y, potom se objeví na výstupu 472 komparátoru 470 signál. Ten začíná sestupnou inkrementaci vstupního tepla postupným snižováním proudu skrz ústrojí 474 pro proudové inkrementování pro získání signálu 476 k nastavování proudu svařovacího procesu. Obdobným způsobem se aktivuje větev 480 spínáním spínače 482, který se kombinuje s hodnotou na vedení 484 pro ovládání komparátoru 490 tak, že se na vedení 492 vytvoří výstupní signál, když je vyčnívání menší než Z.

Když se svařovací hlava pohybuje blíže k okrajům, zvyšuje se teplo inkrementováním ovládacího obvodu 492 proudu pro zvyšování proudového signálu ve vedení 496. Při použití větví 460, 480 je teplo, vytvářené v průchodech k ukládání dalších vrstev svaru po svaření v kořenu, ovládáno délkou vyčníváním. Délka vyčnívání se snižuje, když se svařovací hlava pohybuje do blízkosti okraje. Teplo se tak zvyšuje. Když se svařovací hlava pohybuje směrem ke středu spoje, teplo se postupně snižuje. Tento znak vynálezu ovládá teplo, ale není používán pro ukládání svarové housenky do kořenem při svařování s otevřeným kořenem, popsaném na obr.l až 14.

Použitím obvodu 440 k obracení směru bude svařovací hlava ovládat dráhu P, i když je dráha zakřivená, jak je znázorněno na obr.19. Když se svařovací hlava pohybuje po dráze P, obrací se směr po dosažení konkrétní vnější krajní polohy ve spoji J. Obracení není v pevném bodě, jak je zná4 4 • · · · ··· 4 4 · 4 4 4 · ••44444 4 4·4 44 · • · · · 4 4 · 4 4 4 • ••4 4 44 · 4 44 44

-38zorněno na obr.17 a 18. Vynález tak může být použit pro sledování svaru, i když nemá otevřený kořen. Pro definování bodů obracení jsou použity rozbíhavé strany mezi deskami PÍ, P2.

Obr.20 znázorňuje provozní charakteristiku při provádění vynálezu. Křivka 500 má první napětí, reprezentativní pro vyčnívání, která má hodnotu 2,0 V, až do úseku 502. Napětí, reprezentativní pro vyčnívání, se potom mění na přibližně 0,75 V. Tato křivka reprezentuje provádění vynálezu. Svařovací hlava se pohybuje podél svarové tavné lázně 500a s první výškou, a po té dosahuje oblasti 502a, kde má tavná lázeň 504a druhou výšku, která je o 0,625 mm (1/4) vyšší, než je výška tavné lázně 500a. Když dochází k této změně ve výšce tavné lázně, dochází k pronikavému poklesu délky vyčnívání a napětí, reprezentativní pro vyčnívání, je odpovídajícím způsobem sníženo. Toto snížené napětí je použito při ukládání housenky v kořeni pro zvyšování proudu, když se snižuje napětí. Tento nepřímo úměrný vztah je s výhodou přímka. Pro dosažení jakéhokoli požadovaného účinku se však může jednat o křivku.

Jiný graf je znázorněn na obr.21. Křivka 510 znázorňuje napětí, reprezentativní pro vyčnívání, když se hlava pohybuje tam a zpět mezi stěnami 320, 322 svaru J. Když se vyčnívání snižuje, nakonec dosahuje nízké hodnoty, udávané hodnotou X. To vyvolává obracení v bodě 512, až svařovací hlava dosáhne opačné z rozbíhavých stěn. Mezitím dosáhne vyčnívání vysoké úrovně 514, udávající střed spoje J, a to za předpokladu, že svar není v podstatě vyplněn roztaveným kovem. Křivka 510 reprezentuje provedení podle vynálezu, ve • ·

-39kterém je vyčnívání použito pro obracení směru pohybu svařovací hlavy, když postupuje po dráze P spoje J. Vynález je použit pro sledování a vyplňování spoje J během po sobě následujících svařovacích průchodů při svařování trubek.

Třetí diagram je znázorněn na obr.22. Křivka 520 je sledována, když jsou sepnuty všechny spínače 442, 462 a 482 z obr.16. Když se svařovací hlava pohybuje sem a tam napříč spoje J, napětí reprezentativní pro vyčnívání klesá až do bodu X obracení směru. Mezi body obracení postupně vzrůstá napětí, reprezentativní pro vyčnívání, jak je znázorněno na obr.21. Když napětí, reprezentativní pro vyčnívání, dosahuje úrovně Z. v bodě 522, začíná se tavná lázeň zvětšovat zvyšováním svařovacího proudu. K tomuto zvyšování svařovacího proudu dochází v oblasti 526 křivky 520. až se dosáhne bodu 524♦ Když se podobně svařovací hlava pohybuje směrem ke středu spoje J, může vyčnívání dosáhnout v bodě 530 úrovně Y. Pokud má napětí, reprezentativní pro vyčnívání, sklon se zvyšovat nad bod 530, svařovací proud se postupně snižuje, až se vyčnívání sníží v bodě 532 pod úroveň Y. Při následujících svařovacích průchodech ve svaru J tak může být použito ovládání teploty tavné lázně. Základní výhoda vynálezu je však popsána a vysvětlena s odvoláním na obr.13 a 14.

Bylo zjištěno, že frekvence zkratování ve svářečce STT, t.j. mající cyklus, jak je znázorněn na obr.6, závisí na vyčnívání. Měřením frekvence zkratování zaznamenáváním zkratování k okamžiku T_Q, může být podle vynálezu určeno a používáno vyčnívání. Tato myšlenka je znázorněna na obr.23. Impulsy na vedení 600 jsou impulsy, vytvářené

v každém z po sobě následujících zkratů v křivce svářečky STT z obr.6. Frekvence převodníku 602 napětí vytváří ve vedení 604 napětí na základě zkratovací frekvence svářečky STT. Toto napětí, reprezentativní pro délku vyčnívání, je hodnota používaná ve výše uvedeném popisu. Toto napětí je použito pro řízení svařovacího proudu. Ve znázorněném provedení je aktuální frekvence f_a srovnávána s napětím f_r referenčního kmitočtu ve vedení 610, jak je nastaveno potenciometrem 612. Zesilovač 620 výchylky vytváří signál výchylky ve vedení 622 pro ovládání proudu 630 pro seřízení proudu na požadovanou úroveň, nastavovanou potenciometrem 612. Ten bude pracovat, jak je znázorněno na obr.13 a 14. Použití zkratovací frekvence ve svářečce STT je jinou koncepcí obvodu pro měření vyčnívání pro použití podle vynálezu.

Claims (78)

1. Elektrická oblouková svářečka pro ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně, přičemž svářečka obsahuje ovládací obvod pro vytváření signálu vyčnívání, úměrného délce vyčnívání drátu, a prostředky pro ovládání výstupu svářečky podle uvedeněho signálu vyčnívání.

2. Elektrická oblouková svářečka podle nároku 1, vyznačená tím, že ovládací obvod je softwarový algoritmus.

3. Elektrická oblouková svářečka podle nároku 1, vyznačená tím, že signál vyčnívání je napětí, úměrné délce vyčnívání.

4. Elektrická oblouková svářečka podle nároku 1, vyznačená tím, že signál vyčnívání je napětí, úměrné odporu, reprezentativnímu pro vyčnívání.

5. Elektrické obloukové svařovací zařízení pro ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž spoj je uspořádán ve svařovací dráze a je vymezován sbíhajícími se stěnami, přičemž zařízení obsahuje » kontaktový držák s výstupem drátu, spínaný napájecí zdroj, vedoucí svařovací proud do uvedeného drátu, když drát přechází z uvedeného výstupu k uvedenému spoji, přičemž uvedený přisouvaný drát vymezuje délku vyčnívání elektrody mezi uvedeným kontaktovým držákem ···· ·»

-42a svarovou tavnou lázní, obvod pro nastavování délky vyčnívání, a ovládací prostředek pro nastavování svařovacího proudu jako funkce snímané délky vyčnívání.

.

6. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že uvedená funkce je inverzní.

*

7. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že ovládací prostředek obsahuje zařízení pro měření aktuálního svařovacího proudu, prostředky pro určování požadovaného svařovacího proudu na základě uvedené snímané délky vyčnívání a prostředky pro seřizování aktuálního svařovacího proudu směrem k požadovanému svařovacímu proudu.

8. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že ovládací prostředek obsahuje zařízení pro měření aktuálního svařovacího proudu, prostředky pro určování požadovaného svařovacího proudu na základě uvedené snímané délky vyčnívání a prostředky pro seřizování aktuálního svařovacího proudu směrem k požadovanému svařovacímu proudu.

• 9. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že spínaný napájecí zdroj je oblou» ková svářečka se zkratováním, obsahující stejnosměrný napájecí zdroj pro vyvolávání svařovacího proudu rozdílných úrovní, takže svařovacím drátem prochází sled svařovacích cyklů, přičemž každý ze svařovacích cyklů obsahuje stav hoření oblouku, během kterého je uvedený drát v odstu-43·*>β »» • · 1 ·* ·· • · · I • · · « • · · « • · · · ·· ·♦ pu od uvedené tavné lázně, přičemž energie, přiváděná do drátu, vytváří kuličku roztaveného kovu na konci drátu, a zkratovací stav, při kterém se kulička roztaveného kovu na konci uvedeného drátu nejprve uvádí do styku s lázní roztaveného kovu a po té přechází z uvedeného drátu do tavné , lázně vytvořením zužujícího se krčku, s oddělením uvedené roztavené kuličky z drátu pro inciování následujícího stavu _Ύ hoření oblouku.

. 10. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že spínaný napájecí zdroj je oblouková svářečka se zkratováním, obsahující stejnosměrný napájecí zdroj pro vyvolávání svařovacího proudu rozdílných úrovní, takže svařovacím drátem prochází sled svařovacích cyklů, přičemž každý ze svařovacích cyklů obsahuje stav hoření oblouku, během kterého je uvedený drát v odstupu od uvedené tavné lázně, přičemž energie, přiváděná do drátu, vytváří kuličku roztaveného kovu na konci drátu, a zkratovací stav, při kterém se kulička roztaveného kovu na konci uvedeného drátu nejprve uvádí do styku s lázní roztaveného kovu a po té přechází z uvedeného drátu do tavné lázně vytvořením zužujícího se krčku s oddělením uvedené roztavené kuličky z drátu pro inciování následujícího stavu hoření oblouku.

•

11. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle » nároku 5, vyznačené tím, že spínaný napájecí zdroj je oblouková svářečka se zkratováním, obsahující stejnosměrný napájecí zdroj pro vyvolávání svařovacího proudu rozdílných úrovní, takže svařovacím drátem prochází sled svařovacích cyklů, přičemž každý ze svařovacích cyklů obsahuje

-44*· • 9 • ··· • · · • · · ·· ·· ·· ··

9 9 · ♦ · · • · c • · · stav hoření oblouku, během kterého je uvedený drát v odstupu od uvedené tavné lázně, přičemž energie, přiváděná do drátu, vytváří kuličku roztaveného kovu na konci drátu, a zkratovací stav, při kterém se kulička roztaveného kovu na konci uvedeného drátu nejprve uvádí do styku s lázní roztaveného kovu a po té přechází z uvedeného drátu do tavné lázně vytvořením zužujícího se krčku s oddělením uvedené roztavené kuličky z drátu pro inciování následujícího stavu hoření oblouku.

12.

nároku 11, ře.

Elektrické obloukové vyznačené tím že drát svařovací je drát s zařízení podle tavidlem v jád13. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 6, vyznačené tím že drát je drát s tavidlem v jádře.

14. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, vyznačené tím že drát je drát s tavidlem v jádře.

15. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 11, vyznačené tím, že obvod pro snímání délky vyčnívání obsahuje vzorkovací prostředek pro měření úrovně napětí mezi držákem a svarovou tavnou lázní v přesném časovém okamžiku během uvedeného zkratovacího stavu a prostředky pro používání úrovní naměřeného napětí k vytvoření signálu reprezentativního pro délku vyčnívání.

16. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 15, vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro převádění uvedeného signálu vyčnívání na signál odporu, úměrný • ·

-45odporu uvedeného drátu v uvedené délce vyčnívání.

17. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 16, s prostředky pro ovládání uvedeného spínaného napájecího zdroje uvedeným signálem odporu.

18. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, s prostředky pro ovládání uvedeného spínaného napájecího zdroje uvedeným signálem vyčnívání.

19. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že obvod pro snímání délky vyčnívání obsahuje vzorkovací prostředek pro měření úrovně napětí mezi uvedeným držákem a svarovou tavnou lázní po krátkou dobu v přesném časovém okamžiku během uvedeného zkratovacího stavu a prostředky pro používání uvedených naměřených úrovní napětí pro vytváření signálu, reprezentativního pro délku vyčnívání.

20. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 19, vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro převádění uvedeného signálu vyčnívání na signál odporu, úměrný odporu uvedeného drátu v uvedené délce vyčnívání.

21. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 20, s prostředky pro ovládání uvedeného spínaného napájecího zdroje uvedeným signálem odporu.

22. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 19, s prostředky pro ovládání uvedeného spínaného napájecího zdroje uvedeným signálem vyčnívání.

* * * ·

-4623. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 9, vyznačené tím, že obvod pro snímání délky vyčnívání obsahuje vzorkovací prostředek pro měření úrovně napětí mezi uvedeným držákem a svarovou tavnou lázní po krátkou dobu v přesném časovém okamžiku během uvedeného zkratovacího stavu a prostředky pro používání uvedených naměřených úrovní napětí pro vytváření signálu, reprezentativního pro délku vyčnívání.

24. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 23, vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro převádění uvedeného signálu vyčnívání na signál odporu, úměrný odporu uvedeného drátu v uvedené délce vyčnívání.

25. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 24 s prostředky pro ovládání uvedeného spínaného napájecího zdroje uvedeným signálem odporu.

26. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 23 s prostředky pro ovládání uvedeného spínaného napájecího zdroje uvedeným signálem vyčnívání.

27. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 9, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním je STT svářečka.

28. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním je STT svářečka.

• ·

-47• •44 · ·· * • · ··· ·· · • · 4 4 ·4 4 • 4 4 4 4 4

29. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 11, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním je STT svářečka.

30. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním je STT svářečka.

t

31. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že desky jsou válcové konce trubkových částí.

32. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že desky jsou válcové konce trubkových částí.

33. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 32, vyznačené tím, že uvedený drát je drát s tavidlovým jádrem.

34. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 31, vyznačené tím, že uvedený drát je drát s tavidlovým jádrem.

35. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 31, vyznačené tím, že uvedený spínaný napájecí zdroj i je STT svářečka.

36. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 32, vyznačené tím, že uvedený spínaný napájecí zdroj je STT svářečka.

• · • · • · · · « • · · · · • · · · * ·

-48- ·..· » ♦ • · • · • ·

37. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 9, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním má jako napájecí zdroj invertor.

38. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním má jako napájecí zdroj invertor.

39. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 11, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním má jako napájecí zdroj invertor.

40. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že uvedená oblouková svářečka se zkratováním má jako napájecí zdroj invertor.

41. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 7, vyznačené tím, že uvedený spínaný napájecí zdroj je invertor.

42. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že uvedený spínaný napájecí zdroj je invertor.

43. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že uvedený spínaný napájecí zdroj je invertor.

44. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 43, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je soft-49·· ·· ·· • · · · · • · · · · · · • · · · · · · • · · · · · «· · · · · warový algoritmus.

45. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 32, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je softwarový algoritmus.

46. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 14, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je softwarový algoritmus.

47. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 11, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je softwarový algoritmus.

48. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je softwarový algoritmus.

49. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je softwarový algoritmus.

50. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je softwarový algoritmus.

51. Způsob ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je uspořádán ve svařovací dráze a je vymezován sbíhajícími se stěnami, přičemž se při způsobu • 9 • 999

-50a) přivádí svařovací proud do uvedeného drátu, když se uvedený drát přisouvá k uvedenému spoji,

b) snímá se délka vyčnívání drátu, a

c) seřizuje se uvedený svařovací proud jako funkce uvedené snímané délky vyčnívání.

52. Způsob podle nároku 51, vyznačený tím, že uvedená funkce je inverzní.

53. Způsob ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je uspořádán ve svařovací dráze a je vymezován sbíhajícími se stěnami, přičemž se při způsobu

a) přivádí svařovací proud do uvedeného drátu, když se uvedený drát přisouvá z uvedeného výstupu k uvedenému spoji,

b) snímá se délka vyčnívání drátu, a

c) seřizuje se uvedený svařovací proud jako funkce uvedené snímané délky vyčnívání.

54. Způsob podle nároku 53, vyznačený tím, že snímání se provádí softwarovým algoritmem.

55. Způsob podle nároku 53, vyznačený tím, že uvedená funkce je inverzní.

56. Způsob podle nároku 55, vyznačený tím, že seřizování svařovacího proudu zahrnuje kroky, při kterých

d) se měří aktuální svařovací proud,

e) určuje se požadovaný svařovací proud na základě snímané délky vyčnívání, a • · · · ♦· · ·· !

·· · · ···· · ·· · ·· « · · · · ··· ·· · · ·· · · ·· · · ** «* □-L .· «· ·· ·· ·· ··

f) aktuální svařovací proud se seřizuje směrem k požadovanému svařovacímu proudu.

57. Způsob podle nároku 53, vyznačený tím, že přivádění svařovacího proudu se provádí obloukovou svářečkou se zkratováním, obsahující stejnosměrný napájecí zdroj pro vyvolávání svařovacího proudu rozdílných úrovní pro zavádění sledu svařovacích cyklů do svařovacího drátu, přičemž každý ze svařovacích cyklů obsahuje stav hoření oblouku, během kterého je uvedený drát v odstupu od uvedené tavné lázně, přičemž energie, přiváděná do drátu, vytváří kuličku roztaveného kovu na konci drátu, a zkratovací stav, při kterém se kulička roztaveného kovu na konci uvedeného drátu nejprve uvádí do styku s lázní roztaveného kovu a po té přechází z uvedeného drátu do tavné lázně vytvořením zužujícího se krčku s oddělováním uvedené roztavené kuličky z drátu pro iniciování následujícího stavu hoření oblouku.

58. Způsob podle nároku 55, vyznačený tím, že přivádění svařovacího proudu se provádí obloukovou svářečkou se zkratováním, obsahující stejnosměrný napájecí zdroj pro vyvolávání svařovacího proudu rozdílných úrovní pro zavádění sledu svařovacích cyklů do svařovacího drátu, přičemž každý ze svařovacích cyklů obsahuje stav hoření oblouku, během kterého je uvedený drát v odstupu od uvedené tavné lázně, přičemž energie, přiváděná do drátu, vytváří kuličku roztaveného kovu na konci drátu, a zkratovací stav, při kterém se kulička roztaveného kovu na konci uvedeného drátu nejprve uvádí do styku s lázní roztaveného kovu a po té přechází z uvedeného drátu do tavné

-52• · · Φ ·· ·· ·· « · φ · ♦ · • φ φ φ · φ·· • · · · φ φφ · • · · · · ·* · ·· ·· φφ φφ lázně vytvořením zužujícího se krčku s oddělováním uvedené roztavené kuličky z drátu, pro iniciování následujícího stavu hoření oblouku.

59. Způsob podle nároku 56, vyznačený tím, že přivádění svařovacího proudu se provádí obloukovou svářečkou se zkratováním, obsahující stejnosměrný napájecí zdroj pro vyvolávání svařovacího proudu rozdílných úrovní pro zavádění sledu svařovacích cyklů do svařovacího drátu, přičemž každý ze svařovacích cyklů obsahuje stav hoření oblouku, během kterého je uvedený drát v odstupu od uvedené tavné lázně, přičemž energie, přiváděná do drátu, vytváří kuličku roztaveného kovu na konci drátu, a zkratovací stav, při kterém se kulička roztaveného kovu na konci uvedeného drátu nejprve uvádí do styku s lázní roztaveného kovu a po té přechází z uvedeného drátu do tavné lázně vytvořením zužujícího se krčku s oddělováním uvedené roztavené kuličky z drátu pro iniciování následujícího stavu hoření oblouku.

60. Způsob podle nároku 53, vyznačený tím, že uvedený drát je drát s tavidlovým jádrem.

61. Způsob podle nároku 55, vyznačený tím, že uvedený drát je drát s tavidlovým jádrem.

62. Způsob podle nároku 56, vyznačený tím, že uvedený drát je drát s tavidlovým jádrem.

63. Způsob podle nároku 57, vyznačený tím, že snímání délky vyčnívání zahrnuje vzorko-53vací měření úrovně napětí mezi držákem a svarovou tavnou lázní v přesném časovém okamžiku během uvedeného zkratovacího stavu a prostředky pro používání úrovní naměřeného napětí k vytvoření signálu, reprezentativního pro délku vyčnívání .

*

64. Způsob podle nároku 63, vyznačený tím, že zahrnuje převádění uvedeného signálu, reprezentativního pro délku vyčnívání, na odporový signál, úměrný odporu uvedené, ho drátu v uvedené délce vyčnívání.

65. Způsob podle nároku 55, vyznačený tím, že uvedené snímání se provádí softwarovým algoritmem.

66. Způsob podle nároku 57, vyznačený tím, že uvedené snímání se provádí softwarovým algoritmem.

67. Způsob podle nároku 60, vyznačený tím, že uvedené snímání se provádí softwarovým algoritmem.

68. Elektrické obloukové svařovací zařízení pro ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je uspořádán ve svařovací * dráze a je vymezován sbíhajícími se stěnami, přičemž zařízení obsahuje • kontaktový držák s výstupem drátu, spínaný napájecí zdroj, vedoucí svařovací proud do uvedené- ho drátu, když se drát drát přisouvá z uvedeného výstupu k uvedenému spoji, přičemž uvedené přisouvání drátu vymezuje vyčnívání elektrody mezi uvedeným kontaktovým držákem

-54•••9 99

9 9

9 9

9 9

9··

99 99

9 9 9 ·

9 9 9 ♦

9 9 9 9 a uvedenou svarovou tavnou lázní, obvod pro snímání délky vyčnívání, a prostředky pro snižování uvedeného svařovacího proudu, když uvedená snímaná délka vyčnívání přesahuje danou hodnotu.

.

69. Zařízení podle nároku 68, vyznačené tím, že uvedený spínaný napájecí zdroj je invertor.

i

70. Zařízení podle nároku 69, vyznačené tím, že uve, děný snímací obvod je softwarový algoritmus.

71. Zařízení podle nároku 68, vyznačené tím, že uvedený snímací obvod je softwarový algoritmus.

72. Elektrické obloukové svařovací zařízení pro ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je uspořádán ve svařovací dráze a je tvořen sbíhajícími se stěnami, přičemž zařízení obsahuje kontaktový držák s výstupem drátu, spínaný napájecí zdroj, vedoucí svařovací proud do uvedeného drátu, když se drát přisouvá z uvedeného výstupu k uvedenému spoji, přičemž uvedené přisouvání drátu vymezuje vyčnívání elektrody mezi • uvedeným kontaktovým držákem a uvedenou svarovou tavnou lázní, > obvod pro snímání délky vyčnívání, a prostředky pro zvyšování uvedeného svařovacího proudu,

- když je uvedená snímaná délka vyčnívání menší, než je daná hodnota.

• · 4

-55• 444

4 4

4 4 • ·

4·

44 44

4 4 4 • 4 4 · 4 • 4 4 •4 44 44

73. Zařízení podle nároku 72, vyznačené tím, že uvedený spínaný napájecí zdroj je invertor.

74. Způsob ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je uspořádán ve svařovací dráze a je tvořen sbíhajícími se stěnami, přičemž se při způsobu

a) přivádí svařovací proud do uvedeného drátu, když se uvedený drát přisouvá k uvedenému spoji,

b) snímá se délka vyčnívání drátu,

c) pohybuje se uvedeným drátem v daném směru, příčném k uvedenému spoj i,

d) obrací se směr uvedeného drátu, když je uvedená délka vyčnívání redukována na danou hodnotu na okraji uvedeného spoje,

e) a uvedené pohybování se opakuje střídavě v opačných směrech, v důsledku čehož uvedený drát sleduje uvedenou svařovací dráhu serpentinovitě.

75. Způsob podle nároku 74, vyznačený tím, že se svařovací proud přivádí spínaným napájecím zdrojem.

76. Způsob ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je vořen sbíhajícími se bočními stěnami, přičemž se při způsobu

a) pohybuje uvedeným přisouvaným drátem napříč spoje v podstatě serpentinovitě, s obracením směru u každé z uvedených bočních stěn,

-560000 00 0 0

b) vytváří se signál vyčnívání, úměrný vyčnívání drátu, a

c) směr uvedeného drátu se obrací, když uvedená snímaná délka vyčnívání dosáhne dané nízké hodnoty.

77. Způsob podle nároku 76, vyznačený tím, že se snižuje svařovací proud uvedeným drátem, když je snímané vyčnívání větší, než je daná vysoká hodnota.

78. Způsob podle nároku 77, vyznačený tím, že se zvyšuje svařovací proud uvedeným drátem, když je snímané vyčnívání menší, než je daná hodnota.

79. Způsob podle nároku 76, vyznačený tím, že se zvyšuje svařovací proud uvedeným drátem, když je snímané vyčnívání menší, než je daná hodnota.

80. Elektrické obloukové svařovací zařízení pro ukládání roztaveného kovu z přisouvaného svařovacího drátu do svarové tavné lázně ve spoji mezi dvěma proti sobě uloženými deskami, přičemž uvedený spoj je tvořen sbíhajícími se bočními stěnami, přičemž zařízení obsahuje prostředky pro pohybování uvedeným přisouvaným drátem napříč spoje v podstatě serpentinovitě s obracením směru u každé z uvedených bočních stěn, měřicí obvod pro vytváření signálu vyčnívání, uvažovaného pro vyčnívání drátu, a zařízení pro obracení směru uvedeného drátu, když uvedené snímané vyčnívání dosáhne dané nízké hodnoty.

81. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 80, vyznačené tím že obsahuje prostředky pro snižování svařovacího proudu, procházejícího drátem, když uvede-5799*9 ··

9· 99 • · 9 9 9 • 9 9 né snímané vyčnívání je větší, než je daná vysoká hodnota.

82. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 80, vyznačené tím že obsahuje prostředky pro zvyšování svařovacího proudu, procházejícího drátem, když uvedené snímané vyčnívání je menší, než je daná hodnota.

83. Elektrické obloukové svařovací zařízení podle nároku 80, vyznačené tím že signál vyčnívání je napětí, úměrné délce vyčnívání.