RU199206U1 - Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки - Google Patents

Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки Download PDF

Info

Publication number
RU199206U1
RU199206U1 RU2020117413U RU2020117413U RU199206U1 RU 199206 U1 RU199206 U1 RU 199206U1 RU 2020117413 U RU2020117413 U RU 2020117413U RU 2020117413 U RU2020117413 U RU 2020117413U RU 199206 U1 RU199206 U1 RU 199206U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric motor
wire
welding
speed
feed
Prior art date
Application number
RU2020117413U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Сергеевич Казанцев
Олег Борисович Гецкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Чайковский"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Чайковский" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Чайковский"
Priority to RU2020117413U priority Critical patent/RU199206U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU199206U1 publication Critical patent/RU199206U1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/133—Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к технологическому сварочному оборудованию, в частности, к устройствам импульсной подачи сварочной проволоки в зону сварки.Технический результат - создание компактного устройства, позволяющего в зависимости от сформированного задания синхронизировать подачу и возвратно-поступательное (импульсное) перемещение проволоки при осуществлении сварки с помощью одного электродвигателя.Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки содержит электродвигатель, приводные ролики и гибкую направляющую проволоки, снабжено микроконтроллерным блоком формирования задания и системой управления электроприводом, выполненной с возможностью регулирования скорости и частоты разнонаправленного вращения вала электродвигателя.Такое выполнение устройства позволяет использовать один электродвигатель для выполнения синхронизированных процессов подачи и импульсного перемещения проволоки при осуществлении сварки.Причем указанная система управления электроприводом содержит программный пропорционально-интегральный регулятор скорости (PC), аппаратный регулятор тока (РТ), силовой преобразователь (СП) и датчик тока (ДТ), а вал электродвигателя и приводные ролики связаны между собой зубчатой передачей, что позволяет своевременно осуществлять управление электродвигателем при изменении условий. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к технологическому сварочному оборудованию, в частности, к устройствам импульсной подачи сварочной проволоки в зону сварки.
Известно устройство для автоматической подачи присадочной проволоки (ЕР 10880818, опубл. 07.03.2001), которое обеспечивает непрерывную протяжку сварочной проволоки, при этом она совершает маятниковое (возвратно-поступательное) движение. Устройство содержит корпус, в котором установлен механизм протяжки и приводной двигатель механизма протяжки. Корпус закреплен неподвижно на направляющих салазках, которые соединены с отдельным приводным электродвигателем посредством эксцентрика и приводного штока. Указанный приводной мотор придает направляющим салазкам линейное возвратно-поступательное движение.
Недостатком данной конструкции является то, что она усложнена наличием таких элементов как салазки, эксцентрик и приводной шток, и содержит приводящий их в движение отдельный приводной электродвигатель.
Известен также механизм импульсной подачи сварочной проволоки (заявка RU 93033517, опубл. 20.12.1996), который осуществляет непрерывную подачу проволоки при помощи подающего устройства, накладывая дополнительные кратковременные импульсы. При включении механизма импульсной подачи проволоки вращательное движение кулачка через ролик и рычаг преобразуется в возвратно-поступательное движение подвижной обоймы с гибким шлангом и движущейся по ним присадочной проволоки.
Недостатком данной конструкции является то, что в ней использованы два электродвигателя: один - для подачи проволоки, а другой - для колебательного перемещения проволоки, что приводит в движение кулачок, а это усложняет и удорожает конструкцию. Конструкцию также усложняет наличие подвижной обоймы с гибким шлангом. К тому же управлять амплитудой колебаний проволоки довольно затруднительно, т.к. для этого необходимо изменять геометрические размеры кулачка.
В качестве прототипа выбрано устройство для подачи электродной проволоки, которое непрерывно подает проволоку и дополнительно сообщает ей импульсное перемещение различной амплитуды с помощью кривошипно-шатунного механизма со штоком путем чередования импульсов (RU 2301728, опубл. 27.06.2007).
В этом устройстве для осуществления подачи и перемещения проволоки необходимо использовать два электродвигателя - для привода импульсного перемещения проволоки и отдельно для привода кривошипно-шатунного механизма ее подачи. Наличие двух электродвигателей усложняет устройство, также как и систему управления ими и не позволяет синхронизировать оба процесса.
Технический результат - создание компактного устройства, позволяющего в зависимости от сформированного задания синхронизировать подачу и возвратно-поступательное (импульсное) перемещение проволоки при осуществлении сварки с помощью одного электродвигателя.
Технический результат достигается тем, что устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки, содержащее электродвигатель, приводные ролики и гибкую направляющую проволоки, снабжено микроконтроллерным блоком формирования задания и системой управления электроприводом, выполненной с возможностью регулирования скорости и частоты разнонаправленного вращения вала электродвигателя.
Такое выполнение устройства позволяет использовать один электродвигатель для выполнения синхронизированных процессов подачи и импульсного перемещения проволоки при осуществлении сварки.
Причем указанная система управления электроприводом содержит программный пропорционально-интегральный регулятор скорости (PC), аппаратный регулятор тока (РТ), силовой преобразователь (СП) и датчик тока (ДТ), а вал электродвигателя и приводные ролики связаны между собой зубчатой передачей, что позволяет своевременно осуществлять управление электродвигателем при изменении условий.
Сущность технического решения поясняется фигурами.
Фигура 1 - схема заявляемого устройства, на фиг. 2 - блок-схема управления импульсной подачей проволоки.
На Фиг. 3 изображен график зависимости напряжения и скорости вращения якоря вала электродвигателя от времени t, где
Uд - задаваемое напряжение на электродвигатель;
V - скорость вращения якоря.
Как следует из графика при импульсе напряжения Uд скорость вращения V якоря вала электродвигателя растет, а при паузе - падает. Амплитуда переменной составляющей скорости вращения якоря вала электродвигателя пропорциональна среднему значению напряжения Uд на якоре. При этом скорость перемещения сварочной проволоки переменная, а направление перемещения поступательное.
На Фиг. 4 показан график зависимости напряжения Uд и скорости вращения V якоря вала электродвигателя от времени t, где
Н - 1-ый уровень задания напряжения Uд;
h - 2-ой уровень задания напряжения Uд.
Из графика следует, что если амплитуда переменной составляющей скорости больше среднего значения напряжения на якоре вала электродвигателя, то скорость перемещения сварочной проволоки знакопеременная, а направление перемещения возвратно-поступательное.
Устройство импульсной подачи проволоки 1 выполнено с бобиной 2, закрепленной на кронштейне 3, содержит корпус 4, на котором установлен ЭД 5, шестерни 6, механизм 7 подачи проволоки 1 с приводными роликами 8 и гибкая направляющая 9.
Внутри корпуса 4 размещен микроконтроллерный блок формирования задания (ФЗ) 10 и система управления электроприводом.
Блок ФЗ 10 выполнен на отдельной плате на базе микроконтроллера, задающего скорость вращения и частоту изменения скорости ЭД 5. Задание устанавливают в абсолютных величинах (скорость вращения от 5 до 100 мм/с, частота изменения скорости от 1 до 16 Гц), микроконтроллер блока ФЗ 10 переводит их в дискретные единицы.
В электроприводе использовано двухконтурное управление ЭД 5 с внутренним контуром тока и внешним контуром скорости, которое реализовано двумя обратными связями - отрицательной по скорости и положительной по току.
Система управления электроприводом расположена также на отдельной плате и состоит из нескольких блоков, а именно программного пропорционально-интегрального регулятора скорости PC 11, выполненного на микроконтроллере, аппаратного регулятора тока РТ 12, схема которого выполнена на компараторах, силового преобразователя СП 13, выполненного по мостовой схеме на полевых транзисторах и датчика тока ДТ 14, работа которого основана на эффекте Холла (Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. - М.: Сов. Радио, 1984. - 567 с.; Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977. - 672 с.; Орешкин П.Т. Физика полупроводников и диэлектриков. - М.: Высшая школа, 1977. - 448 с.; Кучис Е.В. Методы исследования эффекта Холла. - М.: Сов. Радио, 1974. - 328 с.). К ЭД 5 подключен датчик скорости ДС 15.
Устройство работает следующим образом.
Блок ФЗ 10 в цифровом виде подает на вход PC 11 электропривода задание скорости V вращения вала ЭД 5. Задание скорости V формируется двухуровневым (Фиг. 3 и Фиг. 4). Если оба уровня задания Н и h одной полярности, то ЭД 5 ускоряется при большем уровне задания напряжения Uд и замедляется при меньшем уровне. Если уровни задания разной полярности, то ЭД 5 реверсируется при каждом изменении уровня задания. Уровни задания скорости V изменяются с заданной частотой микроконтроллером блока ФЗ 10.
PC 11 сравнивает задание со скоростью V, полученной от ДС 15, и формирует задание тока для РТ 12, которое выдается микроконтроллером с помощью цифро-аналогового преобразователя (не показан).
РТ 12 сравнивает задание с сигналом тока от ДТ 14 и формирует сигналы управления для СП 13, который питает ЭД 5.
СП 13 формируется напряжение Uд, которое повторяет форму задания скорости V. На двигатель 5 подается постоянное напряжение, которое разгоняет или тормозит ЭД 5 с заданной частотой, либо разнополярное напряжение Uд, которое реверсирует ЭД 5 с заданной частотой. При этом в обоих случаях средняя скорость перемещения проволоки на выходе из корпуса 4 будет равна заданной скорости Vзад..
Устройство работает следующим образом.
ЭД 5 приводит во вращение шестерню 6, которая в свою очередь приводит во вращение зубчатое колесо 7, и далее - зубчатые приводные ролики 8, которые перемещают проволоку 1 вдоль гибкой направляющей 9, сматывая ее с катушки 2. При отрицательном напряжении Uд проволока 1 скользит назад по гибкой направляющей 9. При положительном напряжении Uд проволока 1 скользит вперед по гибкой направляющей 9, т.е. осуществляет колебательные движения. Так с помощью одного электродвигателя можно и подавать проволоку 1 и осуществлять ее импульсное перемещение.
Заявляемое устройство нашло применение в механизме подачи проволоки "АРГО", производимое на предприятии НПП "Технотрон", ООО.

Claims (2)

1. Устройство для импульсной подачи проволоки в зону сварки, содержащее кинематически связанные между собой электродвигатель и приводные ролики, и гибкую направляющую проволоки, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно связанными микроконтроллерным блоком формирования задания скорости вращения и частоты изменения скорости вращения вала электродвигателя и двухконтурной системой управления электродвигателем с внутренним контуром тока и внешним контуром скорости для регулирования скорости и частоты разнонаправленного вращения вала электродвигателя.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что двухконтурная система управления электродвигателем выполнена в виде последовательно соединенных программного пропорционально-интегрального регулятора скорости, аппаратного регулятора тока, силового преобразователя и датчика тока, а кинематическая связь вала электродвигателя и приводных роликов выполнена в виде зубчатой передачи.
RU2020117413U 2020-05-18 2020-05-18 Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки RU199206U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117413U RU199206U1 (ru) 2020-05-18 2020-05-18 Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117413U RU199206U1 (ru) 2020-05-18 2020-05-18 Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU199206U1 true RU199206U1 (ru) 2020-08-21

Family

ID=72238143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117413U RU199206U1 (ru) 2020-05-18 2020-05-18 Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU199206U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793010C1 (ru) * 2022-04-06 2023-03-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Устройство управления механизмом импульсной подачи проволоки в зону сварки

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579681A1 (ru) * 1988-08-30 1990-07-23 Предприятие П/Я Г-4967 Устройство дл пульсирующей подачи электродной проволоки
RU2301728C2 (ru) * 2005-08-30 2007-06-27 Всеволод Валериевич Булычев Способ вибродуговой сварки с подачей электродной проволоки и устройство для подачи электродной проволоки
JP2012096276A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Yaskawa Electric Corp 交流パルスアーク溶接方法、交流パルスアーク溶接装置および交流パルスアーク溶接システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579681A1 (ru) * 1988-08-30 1990-07-23 Предприятие П/Я Г-4967 Устройство дл пульсирующей подачи электродной проволоки
RU2301728C2 (ru) * 2005-08-30 2007-06-27 Всеволод Валериевич Булычев Способ вибродуговой сварки с подачей электродной проволоки и устройство для подачи электродной проволоки
JP2012096276A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Yaskawa Electric Corp 交流パルスアーク溶接方法、交流パルスアーク溶接装置および交流パルスアーク溶接システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793010C1 (ru) * 2022-04-06 2023-03-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Устройство управления механизмом импульсной подачи проволоки в зону сварки

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU199206U1 (ru) Устройство импульсной подачи проволоки в зону сварки
GB1573941A (en) Apparatus for controlling the feed of machine tools
EP3109997A3 (en) Variable speed constant frequency power generator including permanent magnet exciter
KR20130034646A (ko) 액추에이터
RU102440U1 (ru) Устройство для управления шаговым двигателем
RU2016140710A (ru) Системы и способы определения момента достижения линейным двигателем концевых упоров
CN109655219B (zh) 一种振动台控制方法及系统
CN106301120B (zh) 脉冲步进电机的控制方法
JP2016220274A (ja) ステッピングモーター制御装置
RU2541630C1 (ru) Гидропривод постоянной скорости вращения
Samson et al. System for Study Stepper Motor Control and Clock Application
RU150836U1 (ru) Электромеханическая система подъемной установки
CN1891412A (zh) 电动工具的运动控制装置
RU2148293C1 (ru) Электропривод периодического движения
RU2793010C1 (ru) Устройство управления механизмом импульсной подачи проволоки в зону сварки
Singh et al. Some novel mu P-based configurations for controlling remotely located stepper motors as actuators of control valves
Billade et al. Embedded system for single phase to three phase converter
RU174623U1 (ru) Устройство для колебания сварочного инструмента
SU700910A1 (ru) Устройство дл управлени электродвигателем посто нного тока
RU2037263C1 (ru) Цифровой электропривод постоянного тока с двойной широтно-импульсной модуляцией
SU989716A1 (ru) Способ торможени электродвигател посто нного тока
RU2130228C1 (ru) Электропривод
SU1103338A1 (ru) Устройство дл управлени двухфазным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движени
US840721A (en) Variable-speed driving.
RU2350009C1 (ru) Микропозиционный программно-управляемый электропривод с упругим валопроводом

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210219

Effective date: 20210219