Електрозварювальна система з дистанційним керуванням

1. Електрозварювальна система з дистанційним керуванням, яка містить блок тримача зварювального дроту (електродів), блок регулювання рівня зварювального струму, блок імпульс-пауза, блок підпалу з вузлом захисту від коротких замикань на електроді, блоки тиристорів, вузол синхронізації, блок живлення та електрозварювальний трансформатор, причому електрозварювальний трансформатор з'єднаний з блоками тиристорів, а блоки тиристорів з'єднані з вузлом синхронізації та блоком регулювання рівня зварювального струму, який з'єднаний з блоком імпульс-пауза та тримачем електрода, з введеними в нього кнопкою дистанційного керування та регулятором струму, з'єднані з блоком регулювання рівня зварювального струму через електронно-оптичні пари, а блок підпалу та блок імпульс-пауза додатково містять синхронізовані часові лінії затримки, причому усі блоки з'єднані з блоком живлення, а блоки тиристорів з'єднані з первинною і/або вторинною обмоткою електрозварювального трансформатора, яка відрізняється тим, що додатково містить блок виконання команд з послідовно з’єднаними вузлом приймача команд, дешифратором команд, програмно-цифровим процесором, вузлом керування швидкістю подачі дроту та клапаном подачі інертного газу та з вузлом захисту електрозварювального трансформатора від прояву паразитного ефекту залишкового магнетизму, що утворюється на осерді трансформатора під час його вимкнення C2 2 (19) 1 3 76515 4 вання і може бути використай для керування рів- відсутність зовнішнього освітлення зони пронем і формою зварювального струму в будь яких кладання шва; пересувних або стаціонарних електрозварюваль- відсутність стабілізатору потужності горіння них трансформаторах. електродуги; Відомі електрозварювальні трансформатори - неможливість сумісної роботи з джерелами регулювання струму в яких здійснюється за рахузварювального струму побудованих на базі висонок зміни електромагнітного потоку поміж його кочастотних перетворювачів; обмотками (електрозварювальний трансформатор - неможливість застосування системи при звамає рухому серцевину і як наслідок складну мехарювані проволокою в середовищі інертного газу; ніку), спеціальні та комбіновані режими відсутні, - відсутність оперативного телефонного сотоприсутні паразитні ефекти несанкціонованого ставого зв'язку між: працівниками; рту та ненавантаженому ходу. - відсутність оперативного хвильового радіозВідомі електрозварювальні трансформатори в'язку між; працівниками. регулювання струму в яких здійснюється за рахуВ основу винаходу покладено завдання нок переключення кількості витків його первинної створення повноцінної електрозварювальної сисабо вторинної обмотки (має верхню межу перектеми, яка має не тільки власні органи дистанційнолючень до чотирьох, має складні обмотки та потуго керування, але і власне джерело зварювальножний по струму перемикач), а в якості електроду го струму з вузлом перетворювача частоти, використовується проволока, причому зварювання електропривод подачі проволоки, клапан подачі відбувається в зоні наповненій інертним газом, інертного газу, хвильовий радіопередавачсистема має електропривід подачі проволоки, клаприймач з гучномовцем та передавач телефону пан подачі газу та газовий балон. сотового зв'язку, що дозволяє: Найбільш близькою по технічній суті є система - виконувати усі без винятку команди дистанкерування електрозварювальним трансформатоційним способом; ром "СПАЛАХ-2000" [заявка №99105522 від - оперативні команди виконувати "одноруким" 11.10.1999р.патент України №35415 від способом; 15.05.2003р]. - усі без винятку команди передавати на блок Система СПАЛАХ-2000 приєднується до елеквиконання команд з блоки, тримача зварювальної трозварювального трансформатора з боку перпроволоки (електродів) програмно-цифровим сповинної обмотки і має: тримач електрода з розтасобом; шованими в ньому кнопкою "пуск" та - вести спостереження за процесом зварюванпотенціометром - регулятором рівня зварювальноня за допомогою контрольно-вимірювальних приго струму; блок регулювання рівня зварювального ладів; струму; блок регулювання нульового струму; блок - усунути наявність наслідків паразитного ефеживлення; блок підпал; блок імпульс-пауза; блок кту залишкового магнетизму, що утворюється на захисту керованого трансформатора від режиму серцевині електрозварювального трансформатора абсолютного короткого замикання поміж електропід час його вимкнення, який може бути/не бути дом та виробом що зварюється. складовою частиною джерела зварювального Система забезпечує: прокладку бездефектноструму, мати/не мати вузол перетворювача часго шва, економію електроенергії в режимі ненаватоти; нтаженого ходу, дозволяє виконувати операцію - виконувати зовнішнє освітлення зони пропозиційного старту, забезпечує режим точкового кладання шва; зварювання, захищає людину від враження елект- стабілізувати потужність горіння електродуги; рострумом. - джерело зварювального струму виконати з Блок тримача електродів дозволяє дистанційперетворенням частоти; но вмикати /вимикати електрозварювальний тран- керувати швидкістю подачі проволоки та кісформатор, регулювати форму і розмір зварювалькістю витраченого інертного газу; льного струму. - на робочому місці мати оперативний радіозСуттєвими недоліками системи "СПАЛАХв'язок; 2000" є: - на робочому місці мати оперативний теле- обмежена кількість команд здійснюваних з фонний сотовий зв'язок. блоку тримача електродів (тільки чотири: трансВстановлена мета досягається тим, що керуформатор увімкнути/вимкнути, струм більвання електроприводом подачі проволоки та клаше/менше); паном подачі інертного газу, джерелом зварюва- наявність окремого двожильного електричнольного струму з вузлом перетворювача частоти го кабелю зв'язку, що з'єднує блок тримача електабо електрозварювальним трансформатором, родів, з блоком виконання команд; здійснюється через блок виконання команд, за - наявність "дворукого" керування, тобто недопомогою блока тримача зварювальної проволоможливість задавати оперативні команди в процеки (електродів), на якому/в якому розташовані вусі прокладання шва однією рукою; золи кнопок утворення оперативних, загальних та - відсутність контрольно-вимірювальних прителефонних команд з внутрішньою підсвіткою, що ладів; дозволяє виконувати "одноруке" керування. - неможливість усунути наявність паразитного Вузли кнопок з'єднані з вузлом утворювача залишкового магнетизму що утворюється на серкоманд, що містить: програмно-цифровий процецевині керованого електрозварювального транссор, який керує процесом зварювання, радіопереформатора під час його вимкнення; давачем-приймачем та передавачем телефону 5 76515 6 сотового зв'язку; шифратор команд з високочасто- 9 може бути створена та виконана будь яка із 110 тним передавачем команд, електронно-оптичні команд/для прикладу частина наступних команд: пари, вузол контрольно-вимірювальних приладів та вузол електронно-оптичного дисплея. Джерело зовнішнього освітлення зони прокладання шва, як і інші вузли, використовує загальне внутрішнє джерело електроживлення та акумуляторну батарею. Команди утворені в блоці тримача зварювальної проволоки (електродів) передаються в блок джерела зварювального струму через блок виконання команд програмно-цифровим і однодротовим способом, а команди хвильового радіопередавача-приймача та телефону стового зв'язку через радіоефір. Блок схема системи наведена на Фіг.1, зовнішній вигляд на Фіг.2 та 3. Система має: зварювальну проволоку (електрод) - 1; механічні ролики (клещата) - 2; блок тримача зварювальної проволоки (електродів) - 3; ділянку А-В лінії зв'язку-4; блок джерела зварювального струму - 5; блок виконання команд - 6 (Фіг.1). Для електроживлення системи використовується промислова електромережа - 68, з відповідними лініями зв’язку - 67 та - 66. Блок тримача зварювальної проволоки (електродів) - 3 містить: вузол кнопок утворення оперативних команд - 7; вузол кнопок утворення загальних команд - 8 з внутрішньою підсвіткою; вузол кнопок телефону сотового зв'язку - 9 з внутрішньою підсвіткою; вузол утворювача команд - 10 з програмно-цифровим процесором - 11, шифратором команд - 12, високочастотним передавачем команд - 13, електронно-оптичними парами - 14; вузол контрольно-вимірювальних приладів - 15; Після подачі в систему електроживлення, від вузол електронно-оптичного дисплея - 16; вузол промислової електромережі - 68, вузли блоку джеелектроживлення-17; акумуляторну батарею - 18; рела зварювального струму - 5 та блоку виконання хвильовий радіо-передавач-приймач - 19, мікрокоманд - 6 займають стартове становище: фон - 20 з гучномовцем - 21; передавач телефону - в блоці тримача зварювальної проволоки сотового зв'язку - 22, джерело зовнішнього освіт(електродів) - 3, присутня і постійно приєднана до лення - 23 яке утворює світовий промінь - 24, з'єдостаннього акумуляторна батарея - 18, а в вузлах наних між собою відповідними лініями зв’язку - 25, кнопок утворення оперативних команд - 7, загаль26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36. них команд - 8, телефонних команд - 9, жодна кноБлок джерела зварювального струму - 5 міспка не натиснута; тить: електрозварювальний трансформатор - 37; - в блоці виконання команд - 6 присутня і посвузол електрозварювального трансформатору тійно приєднана до останнього акумуляторна ба38; вузол перетворювача частоти - 39; вузол електарея - 55. тронно-оптичних пар - 40; електропривод подачі В блоці тримача зварювальної проволоки проволоки - 41; клапан подачі інертного газу - 42, (електродів) - 3, в вузлі кнопок утворення оператиз'єднаних між собою відповідними лініями зв'язку вних команд - 7, після натискання будь якої кнопки, 43, 44, 45, та ділянку А-Б, лінії зв’язку - 4. наприклад "старт", вона через вузол утворюБлок виконання команд - 6 містить: вузол вача команд - 10, за допомогою програмноприймача команд - 46; дешифратор команд-47; цифрового процесора - 11 утворює відповідну копрограмно-цифровий процесор - 48; вузол керуманду і внутрішньо підсвічується, що свідчить про вання швидкістю подачі проволоки та клапаном факт створення команди. Далі команда в шифраподачі інертного газу - 49; вузол захисту електрозторі команд - 12 шифрується в цифровий спосіб і варювального трансформатору - 50; вузол стабілічерез високочастотний передавач команд - 13 та зації потужності горіння електродуги - 51; вузол електронно-оптичні пари - 14, з використанням пам'яті - 52; вузол електроживлення - 53; вузол відповідних ліній зв’язку - 25, 26, 27, 28, передапідзарядки акумуляторної батареї - 54; акумулятоється через ділянку А-В лінії зв’язку - 4 в блок вирну батарею - 55. Усі вузли з'єднані між: собою конання команд - 6 (Фіг.1). відповідними лініями зв’язку - 56, 57, 58, 59, 60, Одночасно вузол контрольно-вимірювальних 61, 62, 63, 64, 65. приладів - 15 фіксує, а вузол електронноСистема працює в такий спосіб. оптичного дисплея - 16 висвітлює в панельному За допомогою вузлів кнопок утворення операрежимі, параметр заданої команди, а також: будь тивних, загальних або телефонних команд - 7, 8 та які інші супутні, поточні, попередньо задані, техні 7 76515 8 чні та інформаційні показники. разитного ефекту залишкового магнетизму, що Для запобігання значної розрядки акумуляторутворюється на серцевині електрозварювального ної батареї - 18, вона через лінію зв’язку - 32 перітрансформатора під час його вимкнення, та від одично повністю заряджається від вузла електровипадків абсолютного короткого замикання поміж живлення 17, який для загального електродом та виробом, що зварюється. електроживлення та зарядки акумуляторної батаВ блоці джерела зварювального струму - 5 реї використовує енергію горіння електродуги і отримана команда, пройшовши по лінії зв'язку - 43 автоматично вмикається (вимикається) кожного та вузол електрозварювального трансформатора разу як тільки спалахує (гасне) електродуга. Дже38, який блокує зворотне проникнення в систему рело зовнішнього освітлення - 23 формує світовий радіо та електроперешкод утворених власною промінь - 24, який освітлює зону зварювання кожелектродугою, спрямовується на електрозварюваного разу, як тільки загасає зварювальна електрольний трансформатор - 37, де вона і виконується дуга. (керує електродугою). В блоці виконання команд - 6, команда прийБудь яка інша команда виконуються в такий же мається вузлом приймача команд - 46, дешифруспосіб. В блоці тримача зварювальної проволоки ється дешифратором команд - 47 та по лінії зв'язку (електродів) - 3, усі його вузли завжди знаходяться - 57 потрапляє в програмно-цифровий процесор під напругою акумуляторної батареї - 18. - 48. При зникненні напруги в промисловій електПісля обробки команди в програмноромережі - 68 (з будь яке і причини), що по лінії цифровому процесорі - 48, де вона розгортається зв'язку - 66 живить блок виконання команд - 6, усі та відокремлюється від радіо та електроперешкод, його складові вузли обнуляються, окрім вузла пащо утворюються власною електродугою, команда м'яті - 52, що через лінію зв'язку 64, завжди залирухається по двум ліням зв'язку - 58 та 60 в двох шається під напругою акумуляторної батареї - 55. напрямках. З одного боку, по лінії зв’язку - 58, чеЗавдяки цьому, вузол пам'яті - 5$ завжди зберігає рез вузол керування швидкістю подачі проволоки усю раніше записану в ньому цифрову інформата клапаном подачі інертного газу - 49, по лінії цію, що дозволяє при появі напруги в промисловій зв'язку - 59, вона передається на електропривод електромережі - 68, в новому циклі не набирати усі подачі проволоки - 41 та на клапан подачі інертноскладові команд спочатку. Оскільки усі органи кего газу - 42, а з іншого боку, по лінії зв'язку - 60, рування зварювальним процесом (кнопки) розтачерез вузол захисту електрозварювального траншовані на тримачі зварювальної проволоки (елексформатора - 50, вузол стабілізації потужності тродів), керування оперативними командами (регоріння електродуги - 51, вузол пам'яті - 52, де жимами) зварювання здійснюється "одноруким" вона запам'ятовується, по відповідних лініях зв'язспособом. ку - 61, 62, 63, через вузол електронно-оптичних Терміни та їх нумерація застосовані в заявці пар - 40, передається на вузол перетворювача «Електрозварювальна система з дистанційним частоти - 39. Вузол захисту - 50 захищає електрокеруванням СПАЛАХ-2005» зварювальний трансформатор - 37 від прояви па1 2 3 4 5 Зварювальна проволока (електрод) Механічні ролики (клещата) Блок тримача зварювальної проволоки (електродів) 7 Вузол кнопок утворення оперативних команд 8 Вузол кнопок утворення загальних команд 9 Вузол кнопок телефону сотового зв'язку 10 Вузол утворювача команд 11 Програмно-цифровий процесор 12 Шифратор команд 13 Високочастотний передавач команд 14 Електронно-оптичні пари 15 Вузол контрольно-вимірювальних приладів 16 Вузол електронно-оптичного дисплея 17 Вузол електроживлення 18 Акумуляторна батарея 19 Хвильовий радіопередавач-приймач 20 Мікрофон 21 Гучномовець 22 Передавач телефону сотового зв'язку 23 Джерело зовнішнього освітлення 24 Світовий промінь 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 - лінії зв'язку Ділянка А-В лінії зв'язку - 4 Блок джерела зварювального струму 37 Електрозварювальний трансформатор 38 Вузол електрозварювального трансформатора 39 Вузол перетворювача частоти 6 68 9 76515 10 40 Вузол електронно-оптичних пар 41 Електропривод подачі проволоки 42 Клапан подачі інертного газу 43, 44, 45 - лінії зв'язку Блок виконання команд 46 Вузол приймача команд 47 Дешифратор команд 48 Програмно-цифровий процесор 49 Вузол керування швидкістю подачі проволоки та клапаном подачі інертного газу 50 Вузол захисту електрозварювального трансформатора 51 Вузол стабілізації потужності горіння електродуги 52 Вузол пам'яті 53 Вузол електроживлення 54 Вузол підзарядки акумуляторної батареї 55 Акумуляторна батарея 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67- лінії зв'язку Промислова електромережа Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601