RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47878 KI. 21 h, 29/20 KI. internat. H 05 b Instytut Spawalnictwa*) Gliwice, Polska Synchroniczny stycznik ignitronowy da sterowania oporowej zgrzewarki punktowo-liniowej Patent dodatkowy do patentu nr 47877 Patent trwa od dnia 20 czerwca 1962 r.Przedmiotem patentu glównego nr 47877 jest synchroniczny stycznik ignitronowy, zaopatrzo¬ ny w zespól z podwójna trioda i przesuwnikiem fazowym do przeksztalcania impulsów prosto¬ katnych wytwarzanych przez tyratronowy ge¬ nerator tych impulsów na impulsy trójkatne, sterujace zaplonem ignitronów, umozliwiajac przesuniecie fazowe tego zaplonu, a dzieki temu regulacje mocy zgrzewania.Przedmiotem niniejszego patentu jest syn¬ chroniczny stycznik ignitronowy do sterowania oporowej zgrzewarki punktowo-liniowej, który dzieki dokladnej regulacji czasu i mocy zgrze¬ wania umozliwia zgrzewanie metali lekkich ko¬ lorowych: oraz stali stopowych, Synchroniczny stycznik ignitronowy wedlug wynalazku tym rózni sie od stycznika wedlug *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Tadeusz Zareba. patentu glównego, ze jest zaopatrzony w dodat¬ kowe zespoly umozliwiajace programowane zgrzewanie punktowe, a mianowicie w zespól sterujacy dociskiem elektrod po ukonczonym zgrzewaniu w celu poprawienia jakosci zgrzeiny, zespól sterujacy podnoszeniem elektrod w celu przesuniecia zgrzewanego elementu do nastep¬ nego punktu zgrzewania oraz w przelacznik umozliwiajacy przelaczanie zgrzewarki na zgrzewania punktowe lub liniowe programo¬ wane.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy synchronicznego stycznika ignitrono- wego do sterowania oporowej zgrzewarki punk¬ towo-liniowej, fig. 2 — schemat zespolu stycz¬ nika do wytwarzania impulsów prostokatnych, odmierzajacych czas bezposredniego zgrzewa¬ nia, fig. 3 — schemat zespolu do sterowania za¬ worów ukladu pneumatycznego do przesuwania1 rfodsku elektrod, fig. 4 — schemat zespolu spustowego do wyzwalania pojedynczych impul¬ sów prostokatnych przy zgrzewaniu „punkto¬ wym, a równoczesnie do sterowania docisku wstepnego elektrod, fig. 5 — schemat zespolu do sterowania docisku koncowego po zgrzewa¬ niu, a fig. 6 — schemat zespolu do sterowania uniesionego polozenia elektrod.Synchroniczny stycznik ignitronbwy do stero¬ wania oporowej zgrzewarki punktowo-liniowej wedlug wynalazku sklada sie z ukladu dwóch ignitronów, polaczonych w ukladzie odwrotnie równoleglym i sluzacych do zalaczania pradu zmiennego na uzwojenie transformatora zgrze¬ warki, z ukladu zaplonowego zapalajacego igni- trony, z generatora tyratronowego III do wy¬ twarzania impulsów prostokatnych odmierzaja¬ cych czas bezposredniego zgrzewania, z zespolu IV synchronizujacego poczatki i konce impul¬ sów prostokatnych, wytwarzanych przez zespo¬ ly III, IX i X, z zespolu V przeksztalcajacego impulsy prostokatne wytwarzane przez genera¬ tor III na impulsy trójkatne sterujace zaplonem ignitronów, z ukladu zasilania VI, z zespolu VII, sterujacego zaworami elektropneumatycznymi ruchu i docisku elektrod, z zespolu spustowego VIII, wyzwalajacego pojedyncze impulsy prosto¬ katne do spawania punktowego, a równoczesnie sterujacego dociskiem wstepnym tych elektrod, zespolu IX sterujacego dociskiem koncowym elektrod po dokonanym zgrzaniu w celu popra¬ wienia jakosci zgrzeiny, z zespolu X sterujacego uniesionego polozenia elektrod oraz przelaczni¬ ka XI, sluzacego do przelaczania zgrzewarki na zgrzewanie liniowe lub programowane zgrze¬ wanie punktowe.Zespoly I, II, IV i V stycznika wedlug wyna¬ lazku sa takie same jak opisane w patencie glównym.Generator III (fig. 2) impulsów prostokatnych odmierzajacych czas bezposredniego zgrzewania sklada sie z ukladu dwóch tyratronów T8 i T7.Uklad tyratronu T8, którego anoda jest pola¬ czona z zasilaczem Zs« zlozony jest z wlaczonego w ot}wód jego siatki za posrednictwem opornika Rn ukladu czasowego CM J?i8 z nastawnym opor¬ nikiem H13, umozliwiajacym zmiane stalej cza¬ sowej, z ukladu rózniczkujacego skladajacego sie z kondensatora C15 i opornika Rn, polaczone¬ go z opornikiem Rn za posrednictwem przelacz¬ nika Prz, który wytwarza na wyjsciu (f-e) im¬ pulsy trójkatne oraz z ukladu rózniczkujacego R« Cu polaczonego za posrednictwem przelacz¬ nika Prs i styku 1P$ przekaznika Pa z katoda tyratronu T, i wytwarzajacego na wyjsciu fj-Je) impulsy trójkatne. W obwód siatki tyratronu T, jest ponadto wlaczone uzwojenie wtórne tran¬ sformatora Trt zespolu IV synchronizujacego poczatek i koniec wytwarzanych impulsów pro¬ stokatnych.Uklad tyratronu T7 jest zlozony z ukladu cza¬ sowego Cu Rw z regulowanym opornikiem Ri«, umozliwiajacym zmiane stalej czasowej, z zasi¬ lacza Zst ujemnego napiecia polaczonego za po¬ srednictwem przelacznika Pr* z jego siatka, z zasilacza ZsB ujemnego napiecia siatkowego polaczonego za posrednictwem styków 3P^ i 3P9 przekazników P# i P8, uzwojenia wtórnego tran¬ sformatora Tr% oraz przelacznika Pr9 z druga 6iatka tyratronu T7, z opornika K15 laczacego ujemny biegun zasilacza Zs4 za posrednictwem uzwojenia wtórnego transformatora Tr% i prze¬ lacznika Prz z siatka tyratronu T7 oraz z opor¬ nika Ru wlaczonego równolegle do wejscia ze¬ spolu.Zespól VII (fig. 3) do sterowania zaworów elektropneumatycznych ukladu przesuwajacego i dociskajacego elektrody sklada sie z przekaz¬ nika P*,, polaczonego szeregowo z wylacznikiem róznicowym WR oraz z przekazników P§ i P7 wlaczonych po stronie niskiego napiecia do transformatora TrSt które wspólpracuja z przy¬ ciskiem noznym PN sterujac zaworami elek¬ tropneumatycznymi ZEi i ZE% ukladu sterujace¬ go juchem i dociskiem elektrod.Zespól spustowy VIII (fig. 4), sluzacy do jed¬ norazowego wyzwalania impulsu prostokatnego, a równoczesnie do sterowania dociskiem wstep¬ nym elektrod sklada sie z tyratronu T9, z kon¬ densatora Cu, który w stanie naladowanym przez zasilacz Zs4t jest przelaczany za posred¬ nictwem styku 2P4 przekaznika P4 na anode ty¬ ratronu T9, z opornika katodowego Ru, pola¬ czonego z wyjsciem (c-d) zespolu III oraz z po¬ laczonego z siatka tyratronu Tt i zasilanego przez zasilacz ZsQ za posrednictwem styku IP^ przekaznika Pa ukladu czasowego C&, RM z na¬ stawnym opornikiem RM, umozliwiajacym zmiane stalej czasowej ukladu, W obwód siatki tyratronu T9 jest ponadto wlaczone uzwojenie wtórne transformatora Tr2 zespolu IV.Zespól IX (fig. 5) sterujacy dociskiem konco¬ wym elektrod, po wykonaniu zgrzeiny w celu poprawienia jej jakosci, . sklada sie z dwóch ukladów tyratronów TM i Tusprzegnietych kon¬ densatorem. Uklad tyratronu Tu zlozony Jest z polaczonego z jego katoda ukladu czasowego C21 Rn ze zmiennym opornikiem Ru, umozliwia¬ jacym zmiane stalej czasowej ukladu i polaczo¬ nym z siatka tyratronu Tn za posrednictwemopornika Ru oraz z zasilacza Z$it polaczonego z anocbmi obydwu tyratronów Tu Tw. W obwód jednej'siatki tyratronu Tu jest ponadto wlaczo¬ ne uzwojenie wtórne transformatora Tr% zespo¬ lu TV, a w obwód drugiej uklad rózniczkujacy Ci« Ru zespolu 777* Uklad tyratronu T10 sklada sie z zasilacza Zs1 ujemnego napiecia siatkowego, przy czym w ob¬ wód jego drugiej siatki jest wlaczony uklad rózniczkujacy Ci5 R17 zespolu III.Zespól X (fig. tf), sluzacy do sterowania polo¬ zenia podniesionego elektrod stanowi uklad dwóch tyratronów Tn Tl3, który rózni sie od ukladu tyratronów Tl0 i Tu zespolu IX tym, ze w obwód anody tyratronu T12 jest wlaczony przekaznik T5, sterujacy przekaznikiem P7 ze¬ spolu VII.Zespól XI stanowi przelacznik Pr^, zaopatrzo¬ ny w styki 1 i p, który sluzy do przelaczania ukladu sterujacego na prace w ukladzie progra¬ mowego zgrzewania punktowego i zgrzewania liniowego.Dzialanie synchronicznego stycznika ignitro- nowego do sterowania oporowej zgrzewarki punktowo-liniowej wedlug wynalazku opisano ponizej.W celu wlaczenia stycznika na prace w ukla¬ dzie programowanego zgrzewania punktowego przelacza sie przelacznik XI w polozenie styków odpowiadajace oznaczeniu p (fig. 1, 5 i 6), po czym po umieszczeniu zgrzewanego przedmiotu miedzy elektrodami naciska sie wstepnie dwu¬ stopniowy przelacznik nozny PN (w pierwsze • polozenie) wylaczajac przekaznik P8, który za¬ myka styk 2P6 i wlacza zawór elektropneuma- tyczny ZEX (fig. 3), powodujac dosuniecie elek¬ trod do powierzchni przedmiotu.Nastepnie naciska sie przelacznik PN w dru¬ gie polozenie wlaczajac przekaznik P7, którego styk 2P1 wlacza zawór elektropneumatyczny PElt powodujac docisk elektrod do zgrzewanego przedmiotu.Po uzyskaniu nastawionego docisku nastepuje zamkniecie styku wylacznika róznicowego WR, który wlacza przekaznik P4 (fig. 3) powodujac przelaczenie przez styk 2PA tego przekaznika, naladowanego zasilaczem Zsa kondensatora ~Cn na anode tyratronu T9, a.równoczesnie odlacze¬ nie przez styk 1P4 zasilacza Zs9 ukladu czaso¬ wego R23 C23 &d siatki tego tyratronu T9 (fig. 4).Po uplywie nastawionego za pomoca oporni¬ ka R23 czasu odpowiadajacego rozladowaniu kondensatora G23 najblizszy impuls dodatni in¬ dukowany w uzwojeniu wtórnym transformato¬ ra Tr2, powoduje zaplon tyratronu T9 i rozlado¬ wanie za posrednictwem opornika Ru konden¬ satora Cu, wytwarzajac na wyjsciu (c-d) ignpttóT trójkatny.Impuls ten zostaje nastepnie podany na opor¬ nik K1B zespolu III (fig. 2), powodujac zaplon tyratronu T7, a równoczesnie wygaszenie tyra-7 tronu T8, co jest równoznaczne z rozpoczeciehi wytwarzanego przez ten zespól 717 impulsu pro-f stokatnego. Czas trwania tego impulsu jest na^ stawiany za pomoca opornika Rn ukladu czaso-1 wego Cu R13 wlaczonego w obwód siatki tyra¬ tronuT8. ^ ' Impuls prostokatny jest podawany z zespolu 777 na zespól V, przeksztalcajacy go na impulsy trójkatne sterujace zaplonem ignitronów w spór,; sób opisany w patencie glównym i powoduje" punktowe zgrzanie przedmiotu znajdujacego sie^ miedzy elektrodami zgrzewarki. Regulacja mo¬ cy zgrzewania odbywa sie przez pfzestawienia opornika w przesuwniku fazowym zespolu V w sposób opisany w patencie glównym.Po rozladowaniu sie kondensatora CiZ w na-v stawionym na oporniku Ri3, czasie, odpowiada¬ jacym zadanemu czasowi zgrzewania, najbliz¬ szy impuls dodatni indukowany w uzwojeniu wtórnym transformatora Tr2 powoduje zaplon tyratronu T8 i równoczesne wygaszenie tyratro¬ nu T7, co jest równoznaczne z ukonczeniem pro¬ cesu zgrzewania punktowego. Zaplon tyratronu T8 powoduje pojawienie sie napiecia dodatnie¬ go na oporniku Rifl, które zostaje nastepnie zróz¬ niczkowane przez uklad C15 Ri7 wytwarzajac na wyjsciu (e-f) zespolu 777 impuls trójkatny poda¬ wany na siatke, powodujacy zaplon tyratronu T10 zespolu IX, a równoczesnie wygaszenie tyra¬ tronuTu. . . J " Czas wygaszenia tyratronu Tu nastawiany za pomoca opornika R2i wlaczonego w jego obwód ukladu czasowego C2i R2i odpowiada dociskowi elektrod juz po wykonaniu zgrzeiny w celu po¬ prawienia jej jakosci.Po rozladowaniu sie ukladu czasowego Rn C& najblizszy impuls dodajni, indukowany w uzwo¬ jeniu Wtórnym transformatora Tr2 zespolu TV* powoduje zaplon tyratronu Tu,,a ró^p^ze,snie wygaszenie tyratronu Ti0. Pojawiajace sie wów¬ czas napiecie dodatnie|5ia. oporniku R2< róznicz¬ kowane przez uklad Cu Ri* wytwarza na wyj¬ sciu (k-j) zespolu IX, impuls trójkatny, który jest nastepnie podawany na siatke tyratronu T13 zespolu X i powoduje jego zaplon, a równocze¬ snie wygaszenie tyratronu Ti3. Prad plynacy przez tyratron T12 powoduje zadzialanie prze¬ kaznika P5 i otwarcie przez styk 1P5 obwodu przekaznika P7, którego styk 2P7 (fig. 3) wylacza — 3 —EawÓr ZE*jjowodnjac czesciowe uniesienie elek¬ trod. Czas utrzymania elektrod w tym podnie¬ sionym polozeniu, któremu odpowiada reczne lub mechaniczne przesuniecie przedmiotu w po¬ lozenie nowej zgrzeiny punktowej jest nasta¬ wiany za pomoca opornika K2i ukladu czasowe¬ go K31 Ca zespolu X (fig. 6), przy czym po uply¬ wie tego czasu najblizszy dodatni impuls indu¬ kowany w uzwojeniu wtórnym transformatora Tri, powoduje zaplon tyratronu Tia i równo¬ czesne wygasniecie tyratronu T12 zespolu X.Wskutek tego przekaznik P* zostaje wylaczo¬ ny, a jego styk 2P5 wlacza przekaznik P7 (fig. 3), powodujac zalaczenie przez styk 2P7 zaworu ZEj, ponownie Posuwajacego i dociskajacego elektrode do miejsca nowej zgrzeiny punktowej.Nastepnie cykl zgrzewania punktowego powta¬ rza sie.W celu nastawienia stycznika na zgrzewanie liniowe przelacza sie przelacznik Pr2 (XI) w po¬ lozenie odpowiadajace zamknieciu styków (l).'Nastepnie naciska sie dwustopniowo przelacznik nozny PN powodujac zamykanie obwodów prze¬ kazników P8 i P7, wlaczajacych kolejno w sposób wyzej opisany zawory elektropneuma- tyczne ZEi ZE2 sterujace dosunicciem i docisnie¬ ciem elektrod do zgrzewanego przedmiotu.Po uzyskaniu zadanego docisku wlacznik róz¬ nicowy WR (fig. 3), powoduje wlaczenie prze¬ kaznika P«, którego styk 3P^ (fig. 2), odlacza za¬ silanie ujemnego napiecia na siatke tyratronu T7, wskutek czego najblizszy impuls dodatni in¬ dukowany w uzwojeniu wtórnym transforma¬ tora Tr2 "wlaczonego w jego obwód powoduje zaplon tyratronu T7 oraz równoczesne wygasze¬ nie tyratronu T8, wytwarzajac na wyjsciu (a-b) zespolu III impuls prostokatny. Impuls ten prze¬ kazywany jest nastepnie na zespól V sterujacy zaplonem ignitronów, powodujac wlaczenie zgrzewarki.Czas impulsu zgrzewani^ jest nastawiany za pomoca opornika Ra tyratronu T8, a jego moc za pomoca opornika przesuwnika fazowego ze¬ spolu V w sposób opisany w patencie glównym.¦Po ukonczeniu impulsu, któremu odpowiada wykonanie elementarnej zgrzeiny odcinkowej nastepuje przerwa w przeplywie pradu miedzy elektrodami, której czas nastawiany jest za po¬ moca opornika Eu tyratronu T7l w sposób opi¬ sany w patencie glównym.Nastepnie cykl^zgrzewania powtarza sie i trwa tak dlugo, dopóki pozostaje nacisniety przelacz¬ nik nozny PN. Po zwolnieniu tego przelacznika PN przekaznik PB zostaje wylaczony, natomiast przekaznik IV jest podtrzymywany w stanie wlaczonym zapomoca styków 3P* i tP«, wsku¬ tek czego zawory ZEj i TE2 sa wlaczone pod¬ trzymujac docisk elektrod, który trwa dopóty, dopóki nie nastapi rozladowanie obwodu o stalej czasu K13 C13 i zaplon tyratronu Ts zespolu III, co jest równoznaczne z zakonczeniem procesu zgrzewania. Nastepny zaplon tyratronu T7 wów¬ czas nie nastapi, poniewaz przez zamkniety styk 3Pfl wylaczonego przekaznika P8 zostaje po¬ dane z zasilacza Zs8 na siatke tego tyratronu T7 napiecie ujemne, uniemozliwiajac jego zaplon.Pojawiajace sie wówczas na katodzie tyratro¬ nu T8 dodatnie napiecie jest rózniczkowane przez uklad Cu K19 ^wytwarzajac na wyjsciu (j-k) tego zespolu impuls trójkatny, który jest podawany na siatke tyratronu T12 zespolu X (fig. 6) powodujac jego zaplon, zadzialanie prze¬ kaznika P5 i podniesienie elektrod w sposób wy¬ zej opisany.Synchroniczny stycznik ignitronowy wedlug wynalazku umozliwia wykorzystanie zgrzewarki zarówno do programowego zgrzewania punkto¬ wego jak i zgrzewania liniowego, przy czym dzieki mozliwosci dokladnej regulacji czasu zgrzewania (nawet przy bardzo krótkich czasach rzedu Q,Q2 sek.) i mocy impulsów umozliwia zgrzewanie metali lekkich kolorowych i stali stopowych. PL