RU2555308C2 - Управление подводом тепла для сварочных систем - Google Patents

Управление подводом тепла для сварочных систем Download PDF

Info

Publication number
RU2555308C2
RU2555308C2 RU2013106263/02A RU2013106263A RU2555308C2 RU 2555308 C2 RU2555308 C2 RU 2555308C2 RU 2013106263/02 A RU2013106263/02 A RU 2013106263/02A RU 2013106263 A RU2013106263 A RU 2013106263A RU 2555308 C2 RU2555308 C2 RU 2555308C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
parameter
value
heat input
power source
Prior art date
Application number
RU2013106263/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013106263A (ru
Inventor
Кеннет Аллен ФИШЕР
Джеймс Ф. УЛЬРИХ
Райн Джером ЛИНДМАН
Original Assignee
Иллинойс Тул Воркс Инк.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44628935&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2555308(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Иллинойс Тул Воркс Инк. filed Critical Иллинойс Тул Воркс Инк.
Publication of RU2013106263A publication Critical patent/RU2013106263A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2555308C2 publication Critical patent/RU2555308C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006Power supply
    • B23K9/1043Power supply characterised by the electric circuit
    • B23K9/1056Power supply characterised by the electric circuit by using digital means
    • B23K9/1062Power supply characterised by the electric circuit by using digital means with computing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0953Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/18Submerged-arc welding
    • B23K9/186Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

Способ управления подводом тепла для сварочных систем включает в себя этап приема данных, кодирующих требуемый диапазон значений подвода тепла, заключенных между верхним и нижним пределом. Способ также включает в себя этап приема данных, кодирующих регулируемое значение первого параметра сварки из набора параметров сварки, и определение его изменения, используемое для определения значения второго параметра сварки из набора параметров сварки, которое обеспечивает поддержание величины подвода тепла при сварке в пределах заданного диапазона значений. Сварочные системы, использующие данный способ управления подводом тепла, содержат источник электропитания для сварки и соединенную с ним схему управления, которые выполнены с возможностью осуществления операций, обеспечивающих поддержание заданного значения величины подвода тепла в соответствии с данным способом. Сварочная система может также содержать податчик проволоки, соответствующую систему позиционирования и может быть выполнена с возможностью осуществления сварки под флюсом. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Эта заявка испрашивает приоритет заявки на патент США № 13/182353, озаглавленной «Heat Input Control for Welding Systems», поданной 13 июля 2011 г., и предварительной заявки на патент США № 61/364257, озаглавленной «Control of Subarc Weld System», поданной 14 июля 2010, которые включены сюда посредством ссылки.
Уровень техники
Изобретение в общем относится к сварочным системам и, конкретнее, к системам и способам управления подводом тепла для сварочных систем.
Сварка представляет собой процесс, который стал повсеместно распространен в различных отраслях промышленности для множества типов применений. Например, сварка часто применяется в таких областях, как кораблестроение, промышленное строительство и ремонт и так далее. Во время таких сварочных процессов часто обеспечивается множество устройств управления, чтобы дать возможность оператору управлять одним или более параметрами операции сварки. Например, могут обеспечиваться органы управления, приводимые в действие ногой и рукой, способные функционировать в качестве пользовательских интерфейсов, для позволения оператору изменять силу тока, напряжение или любой другой необходимый параметр сварочного процесса. Обычно, когда оператор пытается оптимизировать свойства сварки, оператор изменяет один или более параметров сварки посредством подходящего интерфейса и наблюдает за их влиянием на сварку. Однако, зачастую, эти изменения параметра сварки могут приводить к изменению количества тепла, доставляемого к сварке за пройденное расстояние, таким образом влияя на механические свойства сварки, которые могут быть с трудом распознаваемыми для оператора сварки. Соответственно, существует необходимость улучшенных сварочных систем, которые преодолевают этот недостаток.
Краткое описание
Как описано ниже, сварочная система включает в себя источник питания, имеющий схему преобразования мощности, выполненную с возможностью генерирования выходной мощности для сварки для использования в операции сварки. Источник питания для сварки выполнен с возможностью приема требуемого уровня подвода тепла для операции сварки и требуемого изменения уровня параметра сварки. Также сварочная система включает в себя схему управления, соединенную с возможностью связи с источником питания для сварки и выполненную с возможностью приема данных, кодирующих требуемый уровень подвода тепла и требуемое изменение уровня параметра сварки, для определения уровня второго параметра сварки, применимого по существу для поддержания требуемого уровня подвода тепла, и для генерирования сигнала управления, чтобы командовать источнику питания для сварки реализовать определенный уровень второго параметра сварки.
Как также описано, способ включает в себя этапы, на которых принимают данные, кодирующие требуемый диапазон подвода тепла, содержащий значения подвода тепла, заключенные между верхним пределом и нижним пределом, и принимают данные, кодирующие требуемое изменение уровня первого параметра сварки из набора параметров сварки. Также способ включает в себя этап, на котором определяют изменение уровня второго параметра сварки из набора параметров сварки. Определенное изменение уровня второго параметра сварки является применимым для поддержания подвода тепла операции сварки в пределах требуемого диапазона подвода тепла.
Как дополнительно описано, сварочная система включает в себя источник электропитания для сварки, содержащий схему преобразования мощности, выполненную с возможностью генерирования выходной мощности для сварки для использования в операции сварки, и интерфейс оператора, выполненный с возможностью приема требуемого уровня подвода тепла и инициированного оператором регулирования параметра сварки из набора параметров сварки. Также сварочная система включает в себя податчик проволоки, соединенный с источником электропитания для сварки и выполненный с возможностью применения выходной мощности для сварки к поданной сварочной проволоке. Сварочная система дополнительно включает в себя систему позиционирования, выполненную с возможностью задания положения сварочной горелки и обрабатываемого изделия относительно друг друга. Вариант осуществления также включает в себя схему управления, выполненную с возможностью приема данных, кодирующих требуемый уровень подвода тепла и регулирование параметра сварки, для определения изменения уровня второго параметра сварки из набора параметров сварки, который является применимым для поддержания подвода тепла операции сварки приблизительно равным требуемому уровню подвода тепла, и для генерирования сигнала управления, кодирующего определенное изменение второго параметра сварки. Сгенерированный сигнал управления сообщается источнику электропитания для сварки, податчику проволоки, системе позиционирования или их совокупности для осуществления в операции сварки.
Краткое описание чертежей
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут понятнее при прочтении последующего подробного описания со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции представляют одинаковые части на всех чертежах, на которых:
Фиг. 1 иллюстрирует функциональные компоненты примерной системы дуговой сварки под флюсом, имеющей возможности управления подводом тепла в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую примерный способ, который может осуществляться с возможностью регулирования подвода тепла для операции сварки в соответствии с вариантом осуществления;
Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую вариант осуществления способа на Фиг. 2, который может осуществляться с возможностью регулирования подвода тепла для операции сварки при постоянном токе; и
Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую вариант осуществления способа, который может осуществляться с возможностью регулирования температуры обрабатываемого изделия во время операции сварки.
Подробное описание
Как описано подробно ниже, здесь описываются варианты осуществления сварочных систем, способных управлять подводом тепла в сварку, когда выполняется операция сварки на обрабатываемом изделии. Это свойство может быть предпочтительным в автоматических или полуавтоматических сварочных системах (например, в системах дуговой сварки под флюсом, где зона сварки защищена гранулированным флюсом), в которых уровень множества параметров сварки может изменяться во время выполнения операции сварки. В этих системах при изменении первого уровня параметра сварки, например, с помощью ручной или автоматически сгенерированной команды обеспеченные варианты осуществления могут изменять другой параметр сварки для поддержания подвода тепла за пройденное расстояние на требуемом уровне или в пределах предустановленного диапазона значений. С этой целью некоторые варианты осуществления раскрытых сварочных систем могут генерировать сигналы управления, которые кодируют изменение параметров сварки, таких как напряжение, ток, скорость подачи проволоки и/или скорость прохождения, помимо других параметров. Эти сигналы управления могут сообщаться устройствам, таким как источник электропитания для сварки, податчик проволоки, и/или система позиционирования внутри сварочной системы так, что регулируется подвод тепла в сварку.
Обращаясь далее к чертежам, Фиг. 1 иллюстрирует примерную систему 10 дуговой сварки под флюсом, которая питает, управляет и обеспечивает подачами операцию сварки. Однако следует отметить, что несмотря на то что варианты осуществления, описанные здесь, показаны в контексте системы дуговой сварки под флюсом, эти варианты осуществления также совместимы с другими типами сварочных систем. Например, раскрытое здесь управление регулированием подвода тепла может использоваться с любым способом подачи проволоки, таким как операции, связанные с применением газа (газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW)) или операции, выполняемые в отсутствии газа (дуговая сварка металлическим покрытым электродом (SMAW)), или любая операция сварки, которая не включает в себя подачу проволоки. Для дополнительного примера раскрытые сейчас варианты осуществления могут применяться в сварке плавящимся электродом в инертном газе (MIG), сварке вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG) или ручной сварке дугой.
Сварочная система 10 включает в себя источник 12 электропитания для сварки, который включает в себя интерфейс 14 оператора. В ручных или полуавтоматических операциях интерфейс 14 оператора может включать в себя панель управления, которая позволяет оператору сварки управлять подачей материалов сварки, таких как поток газа, подача проволоки и так далее, к сварочной горелке. С этой целью в некоторых вариантах осуществления интерфейс 14 оператора может включать в себя устройства ввода или интерфейса, такие как кнопки или переключатели, которые оператор может использовать для регулирования параметров сварки (например, напряжения, тока и т.д.). Параметры сварки, которые руководят работой источника 12 электропитания для сварки, могут включать в себя напряжение, ток, скорость подачи проволоки и скорость прохождения. Например, напряжение может изменяться автоматически или вручную для управления формой и видом поперечного сечения сварного шва. Подобным образом, могут регулироваться сила тока и скорость подачи проволоки для управления глубиной провара сварочного шва, разжижением основного металла и так далее. Подобным образом, скорость прохождения может регулироваться автоматически или вручную для управления глубиной и размером сварного шва. Дополнительно, эти или другие параметры сварки могут регулироваться во время выполнения операции сварки для поддержания подвода тепла за пройденное расстояние на требуемом уровне или в пределах требуемого диапазона, как обсуждается более подробно ниже. Еще дополнительно, следует отметить, что подвод тепла за пройденное расстояние может вычисляться в раскрытых здесь способах с помощью любого подходящего способа, известного специалистам в области техники. Например, подвод тепла за пройденное расстояние может вычисляться путем интегрирования произведения напряжения и тока и деления на скорость прохождения.
Как проиллюстрировано, сварочная система 10 также включает в себя податчик 16 проволоки, который обеспечивает подвод сварочной проволоки к сварочной горелке для использования в операции сварки. В некоторых вариантах осуществления податчик 16 проволоки также может включать в себя интерфейс 18 оператора, который позволяет пользователю устанавливать один или более параметров подачи проволоки, таких как скорость подачи проволоки. В других вариантах осуществления, однако, интерфейс 18 оператора может быть не включен в состав, при этом пользователь может вводить такие параметры с помощью интерфейса 14 оператора в источнике 12 электропитания для сварки. В проиллюстрированном варианте осуществления пучок кабелей 20 соединяет источник 12 электропитания для сварки с податчиком 16 проволоки и обеспечивает свариваемые материалы для использования в операции сварки. Пучок 20 включает в себя силовой кабель 22 и управляющий кабель 24. Следует отметить, что пучок 20 кабелей может быть не связан вместе в некоторых вариантах осуществления.
Дополнительные внутренние компоненты источника 12 электропитания для сварки и податчика 16 проволоки также проиллюстрированы на Фиг. 1. Как только проиллюстрированный интерфейс 14 оператора принимает выбор установок, таких как требуемый уровень или диапазон подвода тепла, эти установки сварки сообщаются схеме 26 управления внутри источника 12 электропитания для сварки. Схема 26 управления функционирует с возможностью управления генерированием выходной мощности для сварки, которая подается к сварочной проволоке для выполнения требуемой операции сварки. С этой целью схема 26 управления соединяется со схемой 28 преобразования мощности. Схема 28 преобразования мощности выполнена с возможностью генерирования выходной мощности, которая, в конечном счете, будет подаваться к сварочной проволоке 30 в мундштуке 32. Могут применяться различные схемы преобразования мощности, включая усилители постоянного тока, повышающие схемы, понижающие схемы, инверторы, конверторы и так далее. Конфигурация таких схем может относиться к типам, как правило, известным в уровне техники. Схема 28 преобразования мощности соединяется с источником электрической мощности 34, образующейся, например, в электрической сети, несмотря на то что другие источники мощности также могут использоваться, например, мощность, сгенерированная генератором с приводом, батареи, топливные элементы или другие альтернативные источники.
В некоторых вариантах осуществления схема 26 управления выполняется с возможностью приема данных, кодирующих требуемый уровень или диапазон подвода тепла, который может задаваться, например, оператором с помощью интерфейса 14 оператора. Дополнительно, схема 26 управления также может принимать данные, кодирующие требуемое изменение уровня параметра сварки, такого как сварочное напряжение или ток. Как только принимается требуемое изменение, схема управления может вычислять предполагаемое изменение подвода тепла, основанное на требуемом изменении. Дополнительно, затем схема управления может определять подходящее изменение другого параметра сварки, которое будет поддерживать подвод тепла на требуемом уровне или в требуемом диапазоне при осуществлении требуемого изменения. Например, в одном варианте осуществления требуемый подвод тепла за пройденное расстояние может составлять приблизительно 25 кДж/см, при этом требуемое изменение, указанное оператором, может представлять собой увеличение тока во время повторной обработки сварного соединения, которое может требоваться, например, для достижения требуемого уровня заполнения. В этом случае схема 26 управления может определять влияние указанного изменения тока на подвод тепла и может регулировать скорость прохождения с возможностью компенсирования этого влияния для поддержания подвода тепла на требуемом уровне. Вышеупомянутый признак описан более подробно ниже со ссылкой на Фиг. 2 и 3.
Наконец, источник 12 электропитания для сварки, проиллюстрированный на Фиг. 1, также включает в себя схему 36 интерфейса, выполненную с возможностью позволения схеме 26 управления обмениваться сигналами с податчиком 16 проволоки. Податчик 16 проволоки также включает в себя схему 38 интерфейса, которая соединена со схемой 36 интерфейса в источнике 12 тока с помощью кабеля 24 данных. В некоторых вариантах осуществления могут обеспечиваться многоконтактные интерфейсы на обоих компонентах, при этом многожильный кабель проходит между схемой интерфейса для обеспечения установки такой информации, как скорости подачи проволоки, процессы, выбранные токи, напряжения или уровни мощности и так далее, либо на источнике 12 электропитания, податчике 16 проволоки, либо на обоих.
Податчик 16 проволоки также включает в себя схему 40 управления, соединенную со схемой 38 интерфейса. Схема 40 управления позволяет управлять скоростями подачи проволоки в соответствии с выборами оператора и позволяет этим установкам возвращаться обратно к источнику 12 электропитания с помощью схемы 38 интерфейса. Схема 40 управления дополнительно соединяется с интерфейсом 18 оператора на податчике 16 проволоки, что позволяет делать выбор из одного или более параметров сварки, особенно скорости подачи проволоки. Снова в некоторых вариантах осуществления интерфейс 18 оператора также может обеспечивать выбор таких параметров сварки, как процесс, тип используемой проволоки, ток, напряжение или установки мощности и так далее. Дополнительно, следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления схема 40 управления может быть выполнена с возможностью регулирования подвода тепла для операции сварки в сочетании с или независимо от схемы 26 управления в источнике 12 электропитания для сварки. Еще дополнительно, следует отметить, что схема управления, способная регулировать подвод тепла для операции сварки, может располагаться в источнике 12 электропитания для сварки, податчике 16 проволоки или в любом другом требуемом месте. Например, в некоторых вариантах осуществления схема управления может быть расположена в обособленном блоке, или может быть встроена в другие системные компоненты, такие как система 48 позиционирования. Действительно, расположение схемы 26 управления в источнике 12 питания для сварки не предназначено для ограничения расположения схемы управления этим положением.
Податчик 16 проволоки также включает в себя компоненты для подачи проволоки к мундштуку 32 и тем самым к области применения сварки под управлением схемы 40 управления. Например, одна или более бобины 42 сварочной проволоки 30 помещены в податчике 16 проволоки. Сварочная проволока 30 разматывается с бобин 42 и поступательно подается к мундштуку 32. Обеспечен двигатель 44 подачи, который зацепляется с роликами 46 подачи для толкания проволоки из податчика проволоки по направлению к мундштуку 32. На практике один из роликов 46 механически соединяется с двигателем 44 и вращается с помощью двигателя для приведения в движение проволоки из податчика проволоки, тогда как сопряженный ролик смещается по направлению к проволоке для поддержания хорошего контакта между двумя роликами и проволокой. Некоторые системы могут включать в себя множественные ролики этого типа.
Мощность из источника12 электропитания подводится к проволоке 30, обычно посредством сварочного кабеля 22 традиционным образом. Подобным образом в вариантах осуществления сварки с применением газа защитный газ может подаваться через податчик проволоки и сварочный кабель. Во время операций сварки проволока выдвигается через оболочку сварочного кабеля по направлению к мундштуку 32. Внутри мундштука дополнительный тянущий двигатель может обеспечиваться соответственным приводным роликом и регулироваться для обеспечения требуемой скорости подачи проволоки. Когда сварочная проволока выдвигается по направлению к мундштуку 32, система 48 позиционирования перемещает мундштук 32 или обрабатываемое изделие 50 для размещения мундштука 32 относительно обрабатываемого изделия 50 во время выполнения операции сварки. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления, когда происходит операция сварки, система позиционирования перемещает мундштук 32 в направлении стрелки 52.
Флюсовый бункер 54 обеспечивает слой 56 гранулированного флюса на обрабатываемом изделии 50. Затвердевший сварочный материал 58 и затвердевший флюс 60 образуются, когда мундштук 32 перемещается в направлении 52. Система 62 восстановления флюса восстанавливает нерасплавленный флюс для повторного использования позже в сварочной операции. Дополнительно, в проиллюстрированном варианте осуществления датчик 64 температуры отслеживает температуру обрабатываемого изделия 50 и сообщает измеренное значение схеме 26 управления с помощью кабеля 66. Дополнительно, рабочее соединение 68 соединяет обрабатываемое изделие 50 с источником 12 электропитания для сварки для завершения цепи между источником 12 электропитания, мундштуком 32 и обрабатываемым изделием 50.
Фиг. 2 иллюстрирует вариант осуществления способа 70, который может осуществляться с помощью схемы 26 или 40 управления, расположенной в источнике 12 электропитания или податчике 16 проволоки, соответственно, для регулирования подвода тепла за пройденное расстояние во время операции сварки. Способ 70 включает в себя этап, на котором запускают операцию (этап 72) сварки, например, при приведении в действие сварочной системы. Способ 70 также включает в себя этап, на котором принимают требуемый уровень или диапазон (этап 74) подвода тепла. Например, оператор может устанавливать требуемое значение подвода тепла или требуемое значение подвода тепла, имеющее допуск.
Еще дополнительно, способ 70 включает в себя этап, на котором принимают команду для изменения уровня параметра сварки, включенного в набор возможных параметров (этап 76) сварки. Например, набор параметров сварки может включать в себя сварочное напряжение, сварочный ток, скорость подачи проволоки, скорость прохождения или некоторую их совокупность, при этом команда может относится к изменению, требуемому в любом из этих параметров. Как только принимается требуемое изменение, может генерироваться сигнал управления, который вызывает изменение другого параметра сварки в наборе параметров сварки, применимого для компенсирования предполагаемого изменения в подводе тепла, связанного с требуемым изменением в первом параметре (этап 78) сварки. Этот этап может повторяться любое количество раз в течение выполнения операции сварки, так как параметры сварки регулируются автоматически или вручную.
Фиг. 3 иллюстрирует способ 80, который представляет собой вариант осуществления способа 70 на Фиг. 2. В этом варианте осуществления, например, режим работы при постоянном токе выполняется с помощью контроллера. Соответственно, как только запускают (этап 72) операцию сварки и задают (этап 74) требуемый уровень или диапазон подвода тепла, принимают команду, например, от оператора с помощью интерфейса оператора для требуемого изменения уровня (этап 82) сварочного напряжения. Так как контроллер находится в режиме работы при постоянном токе, генерируют команду для поддержания сварочного тока на предустановленном уровне (этап 84). Однако для компенсирования предполагаемого изменения в подводе тепла, соответствующего изменению требуемого уровня напряжения, генерируют команду для изменения скорости (этап 86) прохождения. Таким образом, подвод тепла может поддерживаться на требуемом уровне или в пределах требуемого диапазона, при этом ток может поддерживаться на по существу постоянном уровне в течение выполнения операции сварки.
Следует отметить, что в других вариантах осуществления подобный способ управления может осуществляться в режиме работы при постоянном напряжении или режиме работы при постоянной мощности. Например, в варианте осуществления при постоянном напряжении, когда оператор задает изменение уровня тока, может генерироваться команда для поддержания напряжения на предустановленном уровне. Однако для компенсации предполагаемого изменения подвода тепла, соответствующего изменению уровня тока, может регулироваться скорость прохождения. Для дополнительного примера, если оператор указывает требуемое изменение скорости прохождения, может регулироваться уровень мощности, например, путем регулирования одного или обоих из напряжения и тока для компенсирования предполагаемого изменения подвода тепла. Еще дополнительно, в системах многодуговой сварки, которые включают множественные сварочные аппараты, напряжение и/или ток одного или более сварочных аппаратов могут регулироваться для компенсирования ожидаемого изменения подвода тепла.
Фиг. 4 иллюстрирует вариант осуществления способа 88, который может выполняться с помощью сварочного контроллера, для регулирования температуры обрабатываемого изделия до требуемого уровня или в пределах требуемого диапазона. Как только запускают (этап 72) операцию сварки, принимают (этап 90) обнаруженную температуру обрабатываемого изделия и обнаруженную температуру сравнивают с предустановленным требуемым диапазоном для определения, находится ли обнаруженная температура в пределах заданного допуска (этап 92). Когда температура находится в пределах требуемого допуска, температура непрерывно или периодически отслеживается на любые изменения. Однако, когда температура находится вне пределов требуемого допуска, подвод тепла за пройденное расстояние может изменяться с помощью генерирования сигнала управления, который вызывает изменение параметра сварки, который влияет на подвод (этап 94). То есть в этом варианте осуществления один или более параметров сварки могут изменяться до требуемой величины для регулирования изменения подвода тепла, тем самым влияя на температуру обрабатываемого изделия, пока обнаруженная температура не попадет в пределы предустановленного диапазона.
Несмотря на то что некоторые признаки изобретения проиллюстрированы или описаны здесь, многие преобразования и изменения будут осуществляться специалистами в области техники. В связи с этим следует понимать, что приложенная формула изобретения предназначена для охвата всех таких преобразований и изменений, которые попадают в пределы действительной сущности изобретения.

Claims (20)

1. Сварочная система, содержащая:
источник электропитания для сварки, выполненный с возможностью приема заданного значения величины подвода тепла для операции сварки и регулируемого значения первого параметра сварки и включающий в себя схему преобразования мощности, выполненную с возможностью генерирования выходной мощности для использования в операции сварки, и
схему управления, соединенную с источником электропитания для сварки и выполненную с возможностью приема данных, кодирующих заданное значение величины подвода тепла и упомянутое регулируемое значение первого параметра сварки, используемое для определения значения второго параметра сварки, обеспечивающего поддержание заданного значения величины подвода тепла, и для генерирования сигнала управления на источник электропитания для сварки для установки упомянутого определенного значения второго параметра сварки.
2. Сварочная система по п. 1, в которой в качестве первого параметра сварки используется сварочное напряжение, а в качестве второго параметра сварки используется скорость прохождения при сварке.
3. Сварочная система по п. 1, в которой в качестве первого параметра сварки используется сварочный ток, а в качестве второго параметра сварки используется сварочное напряжение.
4. Сварочная система по п. 1, которая снабжена податчиком проволоки, выполненным с возможностью подачи проволоки на заданной скорости к сварочной горелке, и в которой в качестве второго параметра сварки используется скорость подачи проволоки, задаваемая податчику проволоки с помощью источника электропитания для сварки.
5. Сварочная система по п. 1, в которой заданное значение величины подвода тепла задается в виде диапазона значений, включенных в пределы предустановленного допуска.
6. Сварочная система по п. 1, в которой источник электропитания для сварки содержит источник постоянного тока или источник постоянного напряжения, выполненные с возможностью использования в операции дуговой сварки под флюсом.
7. Сварочная система по п. 6, которая снабжена флюсовым бункером, выполненным с возможностью подачи флюса в зону сварки, и системой восстановления флюса, выполненной с возможностью восстановления нерасплавленного флюса, поступающего от обрабатываемого изделия.
8. Сварочная система, содержащая:
источник электропитания для сварки, включающий схему преобразования мощности, выполненную с возможностью генерирования выходной мощности для использования в операции сварки, и интерфейс оператора, выполненный с возможностью приема заданного значения величины подвода тепла и регулируемого значения первого параметра сварки из набора параметров сварки,
податчик проволоки, соединенный с источником электропитания для сварки и выполненный с возможностью приложения выходной мощности для сварки к подаваемой сварочной проволоке,
систему позиционирования, выполненную с возможностью заданного расположения сварочной горелки и обрабатываемого изделия относительно друг друга, и
схему управления, выполненную с возможностью приема данных, кодирующих заданное значение величины подвода тепла и регулируемое значение первого параметра сварки, используемое для определения значения второго параметра сварки из набора параметров сварки, обеспечивающего поддержание заданного значения величины подвода тепла, и для генерирования сигнала управления, кодирующего определенное изменение значения второго параметра сварки, для его передачи на источник электропитания для сварки, податчик проволоки, систему позиционирования или их совокупности для осуществления операции сварки.
9. Сварочная система по п. 8, в которой набор параметров сварки содержит сварочное напряжение, сварочный ток, скорость подачи проволоки или скорость прохождения при сварке.
10. Сварочная система по п. 8, выполненная в виде системы для дуговой сварки под флюсом, при этом источник электропитания для сварки выполнен в виде источника постоянного тока или постоянного напряжения.
11. Сварочная система по п. 10, которая снабжена флюсовым бункером, выполненным с возможностью подачи флюса в зону сварки, и
системой восстановления флюса, выполненной с возможностью восстановления нерасплавленного флюса, поступающего от обрабатываемого изделия.
12. Сварочная система по п. 8, в которой заданное значение величины подвода тепла задается в виде диапазона значений величины подвода тепла, включенных в пределы предустановленного допуска.
13. Сварочная система по п. 8, в которой податчик проволоки содержит двигатели, соединенные с набором приводных роликов, выполненных с возможностью разматывания подаваемой сварочной проволоки от подающей бобины.
14. Сварочная система по п. 8, в которой в качестве первого параметра сварки используется сварочное напряжение, а в качестве второго параметра сварки используется скорость подачи проволоки.
15. Способ управления подводом тепла для сварочной системы по пп. 1-7 или 8-14, содержащий этапы, на которых:
принимают данные, кодирующие требуемый диапазон значений величины подвода тепла, содержащий значения, заключенные между верхним и нижним пределом,
принимают данные, кодирующие регулируемое значение первого параметра сварки из набора параметров сварки, и
определяют изменение значения первого параметра сварки из набора параметров сварки, используемое для определения значения второго параметра сварки, которое обеспечивает поддержание величины подвода тепла при сварке в пределах заданного диапазона значений.
16. Способ по п. 15, в котором набор параметров сварки содержит сварочное напряжение, сварочный ток, скорость подачи проволоки или скорость прохождения при сварке.
17. Способ по п. 15, в котором в качестве первого параметра сварки используют сварочное напряжение, а в качестве второго параметра сварки используют скорость подачи проволоки.
18. Способ по п. 15, содержащий этап, на котором определенное изменение значения второго параметра сварки передают источнику электропитания для сварки, податчику сварочной проволоки, системе позиционирования или их совокупности.
19. Способ по п. 15, в котором сварка представляет собой дуговую сварку под флюсом, выполняемую с помощью источника электропитания для сварки постоянного тока или постоянного напряжения.
20. Способ по п. 15, в котором в качестве первого параметра сварки используют сварочное напряжение, при этом в качестве второго параметра сварки используют скорость прохождения при сварке.
RU2013106263/02A 2010-07-14 2011-07-14 Управление подводом тепла для сварочных систем RU2555308C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36425710P 2010-07-14 2010-07-14
US61/364,257 2010-07-14
US13/182,353 2011-07-13
US13/182,353 US10766089B2 (en) 2010-07-14 2011-07-13 Heat input control for welding systems
PCT/US2011/044054 WO2012009563A1 (en) 2010-07-14 2011-07-14 Heat input control for welding systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013106263A RU2013106263A (ru) 2014-08-20
RU2555308C2 true RU2555308C2 (ru) 2015-07-10

Family

ID=44628935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013106263/02A RU2555308C2 (ru) 2010-07-14 2011-07-14 Управление подводом тепла для сварочных систем

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10766089B2 (ru)
EP (1) EP2593264B2 (ru)
CN (1) CN102985212B (ru)
BR (1) BR112013000816A2 (ru)
PL (1) PL2593264T3 (ru)
RU (1) RU2555308C2 (ru)
WO (1) WO2012009563A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI124209B (fi) * 2012-01-31 2014-05-15 Kemppi Oy Menetelmä hitsauslaitteen hitsausparametrien säätämiseksi
SG11201503347PA (en) * 2012-10-31 2015-05-28 Delta T Corp Integrated thermal comfort control system utilizing circulating fans
EP3003628A4 (en) 2013-05-29 2016-05-18 Protomet Särkiniemi T Mi WELDING CONTROL METHOD AND CONTROL DEVICE
EP2808116A3 (en) * 2013-05-29 2015-10-07 Protomet Särkiniemi T:mi Welding control method and control device
US9770776B2 (en) 2013-09-12 2017-09-26 Lincoln Global, Inc. Alternative power for engine driven welder
DE102013224649B4 (de) * 2013-11-29 2024-05-23 Dmg Mori Ultrasonic Lasertec Gmbh Werkzeugmaschine
RU2674718C2 (ru) * 2016-12-27 2018-12-12 Михаил Григорьевич Селищ Способ импульсной сварки под слоем флюса
BR102018069448A2 (pt) * 2018-09-24 2020-04-07 Endserv Inspecao De Equipamentos E Materiais Ltda Me reparo de tubulações e os processos de fixação em operação e soldagem definitiva do mesmo

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375026A (en) * 1981-05-29 1983-02-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Weld quality monitor
US4482798A (en) * 1982-11-15 1984-11-13 The Budd Company Automatic electric welding system for maintaining uniform heat in a welding operation
US4825038A (en) * 1987-08-10 1989-04-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for controlling gas metal arc welding
RU2077415C1 (ru) * 1991-03-27 1997-04-20 Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства Устройство для управления процессом дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов
RU10626U1 (ru) * 1998-07-27 1999-08-16 Трошкин Борис Иванович Устройство для наплавки длинномерных деталей
RU2218251C2 (ru) * 1998-01-13 2003-12-10 Фрониус Швайссмашинен Продукцион Гмбх Унд Ко. Кг Устройство управления сварочного аппарата

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5489880A (en) 1977-12-26 1979-07-17 Yoshiyasu Ishikawa Ornament with ornamental piece sealed up therein* and method of making said ornament
US4551668A (en) 1982-07-28 1985-11-05 Reliance Electric Company Voltage sensing at loads remotely connected to power supplies
JPS60247475A (ja) 1984-05-23 1985-12-07 Hitachi Ltd 画像処理による溶接制御方法
JPH01241382A (ja) 1988-03-22 1989-09-26 Nippon Steel Corp 未溶融フラックスの回収方法およびその回収装置
GB8814722D0 (en) 1988-06-21 1988-07-27 Medine C E Welding current control apparatus
JPH07115183B2 (ja) 1988-06-29 1995-12-13 三菱電機株式会社 負荷電圧検出システムと該検出システムを用いたパルスアーク溶接装置並びにパルスレーザ装置及び表面処理装置
JPH0550240A (ja) * 1991-08-27 1993-03-02 Amada Co Ltd 自動溶接装置とその溶接条件制御方法
CN1032195C (zh) 1994-08-30 1996-07-03 南昌航空工业学院 微机控制能量自补偿型氩弧焊电源
KR100434206B1 (ko) 1995-09-19 2004-09-13 가부시키가이샤 야스카와덴키 자동용접조건설정장치
US6087626A (en) 1998-02-17 2000-07-11 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for welding
US6066832A (en) 1998-04-23 2000-05-23 Illinois Tool Works Inc. Welding arc voltage sense lead
AT409239B (de) 1998-05-13 2002-06-25 Fronius Schweissmasch Verfahren zum steuern eines schweissgerätes und steuervorrichtung hierfür
AT411339B (de) 1998-05-13 2003-12-29 Fronius Schweissmasch Prod Verfahren zum steuern eines schweissgerätes und steuervorrichtung hierfür
WO2000021710A1 (en) * 1998-10-13 2000-04-20 General Electric Company Method of applying a corrosion resistant cladding
US6399912B1 (en) * 2000-04-25 2002-06-04 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for submerged arc welding
US20020079301A1 (en) * 2000-08-08 2002-06-27 Arcmatic Integrated Systems, Inc. High deposition submerged arc welding system
US6359258B1 (en) 2001-02-16 2002-03-19 Lincoln Global, Inc. Method of determining cable impedance
JP4667678B2 (ja) 2001-09-20 2011-04-13 中央精機株式会社 アーク溶接品質評価装置
US6730875B2 (en) * 2001-10-12 2004-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for estimating true heats of welding processes
US7091445B2 (en) 2002-10-25 2006-08-15 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder and method for controlling the welding process of the welder
US7064290B2 (en) 2003-09-08 2006-06-20 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder and method for controlling the welding process of the welder
CN1871093B (zh) 2003-10-23 2010-09-22 弗罗纽斯国际有限公司 控制焊接工艺的方法以及实施焊接工艺的焊接设备
US6940039B2 (en) * 2003-12-22 2005-09-06 Lincoln Global, Inc. Quality control module for tandem arc welding
US6933446B1 (en) 2004-02-19 2005-08-23 Bell Environmental Services Anti-roosting device
US7208697B2 (en) 2004-05-20 2007-04-24 Lincoln Global, Inc. System and method for monitoring and controlling energy usage
US7304268B2 (en) 2006-02-16 2007-12-04 Lincoln Global, Inc. Method for rating stick electrodes for pipe welding
US8525077B2 (en) * 2006-05-09 2013-09-03 Lincoln Global, Inc. Touch screen waveform design apparatus for welders
US7683290B2 (en) 2006-05-12 2010-03-23 Lincoln Global, Inc. Method and apparatus for characterizing a welding output circuit path
AT504197B1 (de) 2006-09-08 2010-01-15 Fronius Int Gmbh Schweissverfahren zur durchführung eines schweissprozesses

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375026A (en) * 1981-05-29 1983-02-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Weld quality monitor
US4482798A (en) * 1982-11-15 1984-11-13 The Budd Company Automatic electric welding system for maintaining uniform heat in a welding operation
US4825038A (en) * 1987-08-10 1989-04-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for controlling gas metal arc welding
RU2077415C1 (ru) * 1991-03-27 1997-04-20 Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства Устройство для управления процессом дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов
RU2218251C2 (ru) * 1998-01-13 2003-12-10 Фрониус Швайссмашинен Продукцион Гмбх Унд Ко. Кг Устройство управления сварочного аппарата
RU10626U1 (ru) * 1998-07-27 1999-08-16 Трошкин Борис Иванович Устройство для наплавки длинномерных деталей

Also Published As

Publication number Publication date
CN102985212B (zh) 2015-09-02
WO2012009563A1 (en) 2012-01-19
PL2593264T3 (pl) 2016-02-29
EP2593264B1 (en) 2015-09-02
EP2593264A1 (en) 2013-05-22
US10766089B2 (en) 2020-09-08
BR112013000816A2 (pt) 2016-05-24
CN102985212A (zh) 2013-03-20
US20120012559A1 (en) 2012-01-19
EP2593264B2 (en) 2018-11-14
RU2013106263A (ru) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2555308C2 (ru) Управление подводом тепла для сварочных систем
US20210086308A1 (en) Hotwire deposition material processing system and method
KR102222977B1 (ko) 전압 및 전류 피드백으로부터 아크 길이의 추출
EP3160675B1 (en) System and method for controlling wire feed speed
CA3066740A1 (en) Preheating power supply and welding power source interconnection cable to control weld current in a preheating system
CN103648702A (zh) 具有高熔敷率及具有鲁棒冲击韧性的焊缝的焊剂芯弧焊系统
AU2013288912B2 (en) Methods and systems for feeding filler material to a welding operation
CN108472757B (zh) 用于保护焊丝的焊接系统及方法
JP2007160350A (ja) アーク溶接ロボットの溶接条件設定方法
JP7222810B2 (ja) アーク溶接装置及びアーク溶接方法
KR20100032006A (ko) 와이어의 송급속도 제어가 가능한 일렉트로 가스 아크 용접장치 및 그 송급속도 제어방법
JP2010064086A (ja) 複合溶接方法と複合溶接装置
KR102502690B1 (ko) 초기조건 및 크레이터 용접모드를 가지는 용접장치
JP5145888B2 (ja) 溶接装置
JP2009262211A (ja) ティグ溶接装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170715