NO742387L - - Google Patents

Description

Anordning for lysbuesveising.

Oppfinnelsen angår en anordning for lysbuesveising, omfattende en energikilde, en innretning for mating av forbrukselektrodetråd og en elektrodetrådholder med en klemme forbundet med energikilden som også har en klemme for forbindelse med arbeidsstykket som skal sveises, hvilken anordning under sveisingen regulerer parametere som energikildens tomgangsspenning EQog elektrodetrådens matehastighet V.

Ved sveising med forbrukselektrodetråd påvirker mange parametere sveisingen. Hvis det antas at sveisehastigheten, det vil si den hastighet ved hvilken trådholderen beveges i forhold til arbeidsstykket, må tilpasses avsmeitningshastigheten av elektrodetråden, slik at en tilfredsstillende sveis oppnås, påvirker to parametere sveisingen og disse skal behandles nærmere. Den ene parameter er tomgangsspenningen EQ som hovedsakelig påvirker sveiseenergien og den andre parameter er elektrodematehastigheten V som bestemmer avsmeltningshastigheten, det vil si det kvantum materiale som smelter pr. tidsenhet. Innvirkningen av EQ og V er vist for noen ekstreme innstillingspunkter. Ved V i forhold til E smelter elektrodetråden hovedsakelig av varme som frembringes i tråden mens det praktisk talt ikke er noen lysbue. Lysbuevarmen påvirker neppe smeltingen av tråden. Den relative lysbuetid A^ som er bestemt av lysbuetiden T dividert med periodetiden T, er meget liten.

Når EQ er stor i forhold til V, kan det oppnås en lysbue som bevirker at tråden smelter med en hastighet som er slik at lysbuen slukker og det må gjøres et opphold inntil tråden igjen danner kortslutning med arbeidsstykket. Innvirkningen av foroppvarming av tråden som følge av I 2R er liten.

Den sistnevnte innstilling kan varieres slik at det frembringes en kontinuerlig lysbue og jevn avsmeltning av tråden, f.eks. ved en liten minskning av EQ eller en liten økning av matehastigheten V. I dette område er A^ lik 1. Mellom det første tilfelle og det siste er det et innstillingsområde hvor lysbueperioden veksler mellom kortslutningsperioder slik at A^ligger mellom 0 og 1. Under lysbueperioden oppvarmes arbeidsstykket og elektrodetråden smelter i form av dråper som danner kontakt med det smeltede materiale av arbeidsstykket før det kommer i kontakt med tråden og danner en kortslutning. Fra begynnelsen flyter en kortslutningsstrøm som fri-gjør en dråpe fra tråden som rager ut ifra trådbeholderen. Samtidig tennes en lysbue mellom tråden og arbeidsstykket og varmen i lysbuen blant annet bevirker at enden av tråden som allerede er opp-varmet av den forutgående buestrøm og kortslutningsstrømmen, smelter i form av en dråpe. Sveisingen som her er beskrevet, er kjent som kortslutningsbuesveising eller dyppeoverføringssveising og kan for visse formål være fordelaktig, nemlig: En nøyaktig rettet virkning på sveising på et bestemt sted. Dette skyldes den lille utstrekning og den hurtige rekkefølge av dråpene.

Forbedret styring av varmetilførselen til arbeidsstykket, slik at tynt materiale kan sveises med mindre risiko for gjennom brenning. Oppvarmingen av stedet hvor dråpene havner er godt reguler-bar .

Sveising hvor lysbue tennes er vanligvis selvregulerende. Innenfor visse grenser smelter tråden jevnt. Hvis f.eks. sveiseenergien blir for stor, øker foroppvarmingen av tråden og det gjør også temperaturen i lysbuen. Som følge herav vil tråden smelte hurtigere. Buespenningen øker, og fordi den virker som motelektro-motorisk kraft for sveisespenningen avtar strømmen slik at sveiseenergien minskes, og derfor vil den akselerte avsmeltning minske til begynnelsesverdien. Når sveiseenergien minskes, vil tråden komme nærmere arbeidsstykket og buespenningen minskes mens sveisestrømmen øker slik at sveiseenergien igjen øker.

Ved dyppeoverføringssveising opptrer det imidlertid vanskeligheter med selvreguleringen. Her vil også variasjoner i sveiseenergien bli tilpasset bueenergien og bevirke variasjoner i avstanden mellom arbeidsstykket og den faste del av sveisetråden,

med andre ord med konstant avstand.mellom elektrodetrådholdéren og arbeidsstykket, vil lengden av elektrodedelen som rager ut fra holderen variere. Da imidlertid en lysbue tennes for en del av tiden, kan variasjonen i lysbueenergien være betydelig og bevirke en endring i dråpestørrelsen. I tilfelle av øket sveiseenergi opptrer en tilstand hvor lysbuetiden øker forholdsvis, kortslutningstiden avtar forholdsvis og hele periodetiden øker. Den sistnevnte økning skyldes at økningen av avstanden mellom arbeidsstykket og den faste del av tråden bevirker at det dannes større dråper. Herav er det klart at den relative buetid A, øker. Målinger viser at forvarming av elektrodetråden endres bare lite. Med avtagende bueenergi vil den utragende del av sveisetråden øke, og dråpestørrelsen avta, idet periodetiden blir kortere og den relative buetid minskes.

Variasjoner i den utragende del av sveisetråden som f.eks. følge av uønskede bevegelser av sveisetrådholderen, tilpasses også

av den selvregulerende virkning mellom foroppvarmingen av elektrodetråden og den midlere bueenergi.

Det har imidlertid vist seg i. praksis at sveiseren og de forskjellige parametere allikevel bevirker en påvirkning slik at en god sveis ikke under alle omstendigheter er sikret. Hensikten med sveisingen er når alt kommer til alt, ikke bare å bruke et visst kvantum materiale, men å frembringe en homogen sveising med god flyt. En lite øvet sveiser vil derfor ved sveising av tynne plater vanligvis velge for lav energiinnstilling, det vil si velge en for lav tomgangsspenning for å hindre gjennombrenning. Et slikt valg vil ofte gi sveisefeil fordi bueenergien lokalt var utilstrekkelig til å gi tilstrekkelig varme og smelting av arbeidsstykket.

En lav innstilling kan også velges for å gi bedre regulering av smeiten i arbeidsstykket eller i tilfelle av vertikal sveising, hindre sig av smeiten. Det er klart at i disse tilfelle vil parametrene, såsom variasjon av tomgangsspenningen som skyldes variasjoner i nettspenningen, variasjon av den utragende del av sveisetråden, variasjoner av den elektriske motstand i sveisekretsen og variasjoner i elektrodetrådmatehastigheten utøve betydelig inn-virkning og kan gi en overdreven stor eller i de fleste tilfelle,

en overdrevent liten bueenergi.

Foreliggende oppfinnelse er basert på den kjennsgjerning at i en kortslutningsbuesveising er en konstant bueenergi den bestem-mende faktor for å oppnå god sveis. Opprettholdelse av konstant midlere bueenergi i et vilkårlig valgt tidsintervall i forbindelse med den selvregulerende virkning i sveisingen vil sikre en konstant varmetilførsel til arbeidsstykket og gi en sveis med god flyt og god binding mellom tilslagsmaterialet og arbeidsstykkets materiale under forskjellige forhold med minsket avhengighet av sveiserens dyktighet.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en måleinnretning som avgir en målestørrelse som representerer den midlere lysbueenergi Ptø, en sammenlikningsinnretning som sammenlikner målestørrelsen med en forhåndsinnstillet referansestørrels.e og som ved avvikelse frembringer en reguleringsstørrelse for styring av en første reguleringsinnretning som påvirker en parameter på kompenserende måte, slik at energien P, forblir hovedsakelig konstant.

Som illustrasjon kan nevnes at den midlere bueenergi bestemmer graden av varme som tilføres arbeidsstykket, og regulering av denne energi betyr regulering av varmetilførselen til arbeidsstykket. Utilstrekkelig varme medfører dårlig fasthold, og elektrode-trådmaterialet ligger på arbeidsstykket mens overdreven varme bevirker overdreven smelting av arbeidsstykket slik at hull oppstår i kjent platemateriale. En riktig tilførsel av varme res-ulterer i en riktig grad av inntrengning.

Sveising ifølge oppfinnelsen gir fordelen av ytterligere automatisering av lysbuesveising, muligjør sveiser med mindre ferdighet for innstilling av apparatet og oppnåelse av konstant sveisekvalitisb.

Som nevnt ovenfor er dette meget viktig for kortslutningsbuesveising.

Ved en utførelse ifølge oppfinnelsen er élektrodetrådmate-hastigheten W anvendt som en regulerende parameter. For dette formål blir trådmateinnretningén forsynt med en motorregulator som er forbundet med styreinnretningen for sveiseapparatet ifølge oppfinnelsen. Dette har den fordel at det oppnås et meget enkelt sveiseapparat-. Imidlertid kan sveisehastigheten tilpasses avsmeltningshastigheten som i dette tilfellet kan variere noe. •

Ved en annen utførelse ifølge oppfinnelsen kan tomgangsspenningen EQ anvendes som regulerende parameter. I dette tilfelle oppnås e.t mer nøyaktig sveiseapparat med konstant avsmeltningshastig-het.

For å oppnå måling av den midlere bueenergi kan ifølge -oppfinnelsen enten i en forlenget tid eller i en periode T, enten den midlere buestrøm I, måles under buetiden T, eller buetiden T,

bgem b b kan måles. Selv om et inntrykk av den midlere bueenergi kan oppnås ved å måle spenningen over sveisematekildens klemmer.eller klemmene av elektrodetrådholderen under en bueperiode og multiplikasjon av denne spenning med buestrømmen 1^og integrering med tiden, oppnås en forenkling av målingen. Forskjell i sveisematespenningen mellom lysbuespenningen og kortslutningsspenningen kan lett utledes ved elektroniske hjelpemidler og muliggjøre utledning av buetiden og kortslutningstiden. Da det i kortslutningsbuesveising har vist seg at buespenningen kan antas å være hovedsakelig konstant, er det tilstrekkelig å bestemme den midlere buestrøm i buetiden og styre sveisingen ved hjelp av produktet A]3'Ii:)gempr. Per;i-0^e eller over et forlenget tidsrom t ved summering av I];)gem'T]-)i tidsrommet t.

Hvis i et mer utpreget automatisk sveiseapparat den utragende lengde av tråden ikke varierer, er det tilstrekkelig å styre med hensyn til buetiden T, eller den relative buetid som er parameter for en konstant midlere bueenergi.

Ved sveising med kontinuerlig bue er A^lik 1 og sveisingen kan styres ved hjelp av den midlere bueenergi eller den midlere bue- strøm, slik at den ovenfor nevnte selvregulerende virkning lettes og bedre sveiseresultat oppnås. I ethvert tilfelle hvor ete således styrt apparat anvendes, kan variasjoner i nettspenningen og variasjoner i kontaktmotstanden i sveisekretsen som alltid påvirker sveiseenergien og dermed bueenergien, fjernes ved regulering.

I en anordning ifølge oppfinnelsen anvendes fortrinnsvis

en integrerende forsterker ved hjelp av hvilken et mål for den midlere bueenergi representerttved ^ • Ij-)gem ©Her av summen av

Tk pr. periode t oppnås på enkel måte.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et blokkskjerna for en sveiseanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser skjematisk et blokkskjerna for en måleinnretning ifølge oppfinnelsen.

fig. 3 viser et koplingsskjerna for en integrerende forsterker forsynt med en referansestørrelse og anvendt i sveiseanordningen ifølge oppfinnelsen.

Fig. 4 viser mer detaljert et koplingsskjema for måleinnretningen og sammenlikningsinnretningen ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 er en klemme 1 forbundet med nettet som leverer sveiseenergi. En sveiseenergikilde 2 har to utgangsklemmer 4 og 5 mellom hvilke sveisespenningen og når sveising pågår, tomgangsspenningen EQkan måles.

Sveiseenergikilden 2 kan være forsynt med en inngang 3

ved hjelp av hvilken tomgangsspenningen EQ kan innstilles. I dette tilfelle anvendes en tyristor-styrt kilde som omfatter en styreenhet for tyristorene. Energikilden mates fra tofase- eller flerfasenett og er fortrinnsvis forsynt med en tyristorstyrt enhet av kjent art. Da denne ikke danner noen del av oppfinnelsen skal den ikke beskrives nærmere her. En elektrodetråd 7 mates til en trådholder 6 og styres til arbeidsstykket 10 ved hjelp av et styreorgan 8 med en klemme 9. En lysbue 11 smelter tråden og frembringer en smeltetl2 på arbeidsstykket avhengig av den sveisemåte som anvendes. Sveiseenergien tilføres via kabler 13 og 14 idet kabelen 13 forbinder klemmene 4

og 9 og kabelen 14 forbinder klemmen 5 med arbeidsstykket 10. Selve sveisekretsen omfatter sveisekabelen 13, trådholderen 6 med styre-prganet 8, den utragende lengde 15 av tråden, buedelen 11, arbeids-

stykket 10 og kabelen 14. Tråden 7 tilføres fra en spole 17 ved hjelp av ruller 16 som drives av. en aksel 17. Akselen 17 er forbundet med en motorenhet 19 som styres av en motorregulator 20 som kan være selvregulerende og gi en konstant matehastighet V til tråden, eller kan styres på en inngang 21 eller på en inngang V, slik at matehastigheten V er innstillbar innen.vide grenser. En så langt kjent sveiseanordning er ifølge oppfinnelsen forsynt med en måleinnretning 22 med en inngang 23 som tilføres data for å bestemme den midlere bueenergi i lysbuen 11. Dette er på fig. 1 antydet med en streket linje P^som forbinder lysbuen 11 med inngangen 23. En måle-størrelse som representerer den midlere bueenergi er tilført via en ledning 24 til en sammenlikningsinnretning 25 hvis inngang 26 til-føres en referansestørrelse R.

Når verdien av den målte størrelse avviker fra verdien R, vil sammenlikningskretsen på utgangen 27 levere et styresignal som tilføres eii første reguleringsinnretning 28. Innretningen 28 kan være en forsterkerkrets som er dimensjonert slik at det avgis et egnet styresignal til ledningen 29 som er forbundet med inngangen 3/ i sveiseenergikilden 2, hvis denne er utstyrt for innstilling av sveiseenergien. En slik innstillingsinnretning er kjent og kan enten være av omformertypen, som muliggjør innstilling av sveisespenningen, sveisestrømmen eller begge deler, eller kan f.eks. omfatte tyristorer ved hjelp av hvilke den regulerende parameter som består av tomgangsspenningen EQ,innstilles via en styreenhet som er forbundet med inngangen 3. Også styresignaler fra reguleringsinnretningen 28 kan tilføres via en ledning 30 til inngangen 21 i motorregulatoren 20. Slik regulering er også kjent og vanligvis utstyrt med tyristorregu-latorer og takometergeneratorer med tilbakekoplingssløyfer for opprettholdelse av en innstillet konstant trådmatehastighet. I tillegg til de ovenfor nevnte reguleringsparametre, såsom tomgangsspenningen EQ, sveisespenningen, sveisestrømmen, sveiseenergien og trådmatehastigheten V, kan anvendes andre reguleringsparametre som f.eks. avstanden mellom trådholderen og arbeidsstykket, sveisehastigheten eller egnede kombinasjoner av disse. Ytterligere automatisering av sveisingen oppnås når informasjon og tråddiameteren tilføres fra spolen 18 via en ledning 31 til sammenlikningskretsen 25, slik at disse verdier kan anvendes,eller verdien av referansestørrelsen R. På denne måte oppnås en anordning som er meget forenklet fordi bare en enkelt innstillingsknapp, nemlig for innstilling av trådmatehastigheten V, til hvilken referansestørrelsen R er knyttet, står tilbake som antydet på fig. 1 ved den strekede linje som forbinder R med .

Fig. 2 viser en del av anordningen på fig. 1, nemlig måleinnretningen 22. Klemmene 23a og 23b får strømmåleinnretningen 32

er forbundet med sveisekretsen som inneholder en liten impedans 33. En spenning som er proporsjonal med sveisestrømmen oppnås på denne måte. Sveisespenningen tas fra to uttak 34 og 35 på kablene 13 og 14. Uttaket 34 er forbundet med inngangen 23b og uttaket 35 er forbundet med inngangen. 23c. I måleinnretningen 22 er det med inngangene 23b og 23c forbundet en enhet 36 som omfatter en pulsformer som er forsynt med kjent begrensning og spenningsnivåetdetektor. Fra sveisespenningen som ved kortslutningsbuesveising har to verdier, nemlig kortslutningsspenningen i størrelsesorden av f.eks. 1:10 volt, og buespenningen med en størrelsesorden på f.eks. 15:35 volt, kan det utledes et firkantsignal hvis flanker faller sammen med overgangen fra bue til kortslutning eller fra kortslutning til bue. Pulsformeren er forsynt med filterelementer som eliminerer utilsiktede kortslutninger. Enheten 36 omfatter videre en tidsstyrekrets som under styring av firkantsignalet frembringer tidssignaler som er et mål for buetiden Tfcog periodetiden T. For eksempel under tiden T, kan en bryter slutte og bevirke at en strømkilde lader en kondensator til en spenning som representerer tiden T^, mens en tilsvarende innretning kan levere en kondensatorspenning som representerer en tid T. Ved tilførsel av disse spenninger til. en delekrets kan det oppnås et signal som er proporsjonalt med den relative buetid Ab. Firkantspenningen kan via en ledning 37, tilføres strømmåleinnretningen 32 for utledning av buestrømmen fra sveisestrømmen, slik at innretningen 32 og en utgang 38 avgir et signal som representerer den midlere buestrøm til multiplikatorkrets 39. Gjennom en ledning 40 tilføres enheten 36 et signal som representerer den relative buetid A, til kretsen 39. Multiplikatorkretsen 39 leverer på utgangen 41

et signal som representerer den målte størrelse som er lik produktet av Vem°9 V

Ved sveising med kontinuerlig lysbue kan enheten 36 levere et signal på ledningen 40 som har en bestemt verdi svarende til A^=l. I dette tilfelle kan pulsformeren levere en firkant-prøvespenning i stedét for firkantspenningen som leverer ved kortslutningsbuesveising av kortslutningsspenningen/buespenningsperioden. Dette kan være av viktighet når strømmåleinnretningen har en integrerende funksjon og krever et hvilesignal som var f.eks. via en ledning 37. Ved sveising hvor den utragende lengde 15 av sveisetråden på fig. 1 holdes konstant, slik som ved automatisk sveising, har dette vist seg tilstrekkelig for å oppnå styring med hensyn til konstant midlere buetid T, eller til A^. I dette tilfelle som er vist på fig. 2, kan enhetene 32 og 39 da sløyfes eller enheten 32 kan levere et konstant signal til multiplikatorkretsen 39.

Fig. 3 viser en kjent integrerende krets som kan anvendes

i sveiseanordningen ifølge oppfinnelsen, som sammenlikningsinnretning 25. Forsterkeren 42 som kan være en operasjonsforsterker, leverer i utgangen 43 en styrestørrelse i form av én spenning i forhold til jord. En inngang 45 er forbundet med jord, mens den andre inngang 44 er forbundet med utgangen 4 3 ved hjelp av en integrerende kondensator 46. Inngangen 44 er et summeringspunkt for en målestrøm og en referansestrøm som er bestemt av motstanden 47 og spenningen på glidekontakten 48 i et potensiometer 49. Potensiometeret mates med en konstant referanséspenning Er. Styrestørrelsen vil være null når referansestrømmen flyter til inngangsklemmen 24, hvilket betyr at målestørrelsen i øyeblikket har en strømverdi lik den ønskede innstilling eller referanseverdien. En fordel ved denne sammenlikningsinnretning er at den integrerende funksjon tillater noe utjevning og filtreringselementer kan derfor sløyfes.

En fordelaktig anvendelse av integreringsinnretningen på fig. 3 er vist på fig. 4 hvor forskjellige funksjoner av enhetene 32, 36 og 39 på fig. 2 er kombinert. Pulsformeren 50 til inngangs-klemmene 23b og 23c er tilført sveisespenningen som utledes fra uttaket 34 og 35 på kablene 13 og 14, og utgangsklemmen 52 leverer et firkantsignal 51 som tilføres en enhet 53 som omfatter to med hverandre koplede monostabile multivibratorer. Ved den forreste flanke 56 av firkantsignalet 51 som svarer til avslutningen av kortslut-ningen, starter den første multivibrator og leverer en kort prøve-takningspuls 57 i utgangen 55. Den bakre flanke av prøvepulsen trygger den andre multivibrator som derved leverer en tilbakestillingspuls 58 på utgangen .54. Måleinnretningen 32 er forsynt med en bufferkrets og en måleforsterker 59 hvis inngangsklemmer er forbundet med klemmene 23a og 23b for å motta spenningen over motstanden 33 gjennom hvilken sveisestrømmen flyter. På utgangsklemmen 60 fra forsterkeren 5.9 leveres en spenning som representerer sveisestrømmen.

Utgangen 60 er forbundet med potensiometeret 61 med en glidekontakt 62 som er forbundet med en klemme 63 i en bryter 64 via en motstand 65. Den andre ende av bryteren 64 er forbundet med inngangen 24 i sammenlikningsinnretningen 25 for å levere målestørrelsen. En styreinngang 66 i bryteren 64 er forbundet med utgangen 54 av pulsformeren 50.- Som følge herav vil bryteren la en strøm passere i det tidsrom som svarer til buetiden T^og en strøm som representerer buestrømmen leveres til summeringspunktet i inngangen 44. I samsvar med en ladning Qmsom tilføres inngangen 24 skal det antas at poten-. siometeret 61 og motstanden 65 tilsammen med bryteren 64 danner en multiplikasjonskréts fordi:

hvor 1^representerer øyeblikksbuestrømmen og ^g^ representerer den midlere buestrøm under tidsrommet T^.

Den integrerende kondensator 4 6 kan kortsluttes av en bryter 67 med en styreinngang 68 som er forbundet med utgangen 54. Tilbakestillingspulsen 58 bevirker at bryteren 67 slipper gjennom strøm slik at ladningen i kondensatoren 46 blir null.

Utgangen 43 fra forsterkeren 4 2 er forbundet via en bryter 69 med en styreinngang 70 til en lagringskondensator 71 som er jordet, og hvis utgang 27 leverer en spenning som representerer styrestør-relsen. Styreinngangen 70 er forbundet med utgangen 55 og bevirker at bryteren 59 sluttes av prøvepulsen 57.

Pulsene 57 og 58 opptrer i regulære tidsintervaller med

en pulsavstand lik periodetiden T. Fordi pulsen 57 opptrer først tilføres spenningen på^utgangen 43 i intervallet lik periodetiden T til lagringskondensatoren 71 som lagrer denne informasjon i løpet av etter hverandre følgende perioder T som kan ha forskjellig verdi. Umiddelbart etter pulsen 57 tilbakestiller pulsen 58 integratoren 42-46 til null, slik at de integrerte data fra foregående periode fjernes. Bryterne 67 og 69 sammen med deres styreinnretninger, kan ansees som en delekrets som gir forholdet mellom de målte verdier av buestrømmen 1^og buetiden T, i forhold til periodetiden T.

Under periodetiden T leverer referansekilden som omfatter en konstant spenningskilde Er, potensiometeret 49 med delforhold B og motstanden 47, en ladning Qr til summeringspunktet på inngangen 44. Motstanden 47 har en verdi R* 7 slik at ved et maksimum kan det

leveres en referansestrøm I som er lik E . Derved opptrer til-standen:R._

47

Hvis det videre antas at spenningen Er er positiv og spenningen på inngangen 60 er negativ, er spenningen på utgangen 4 3 lik spenningen V4g over kondensatoren 46 og da opptrer følgende tilstand:

hvor C46er kapasiteten av kondensatoren 46 og Q^g er dens ladning.

Videre får man:

slik at eller

Av uttrykket (6) følger at kondensatorspenningen V^1som danner reguleringsstørrelsen, er null når den midlere bueenergi, representert ved ^'^ge<m>er lik B'Ir- Det er klart at denne energi er innstillbar for at et ønsket sveisepunkt kan bestemmes av sveiseren i forhold til trådmatehastigheten.

Som beskrivelsen av fig. 4 klart viser har den integrerende forsterker 4 3 sammen med kondensatoren 46 en integrerende funksjon med hensyn til målesignalet og frembringelsen av regulerings-signalet. Reguleringssløyfen er sluttet for en kortslutningstid bare i løpet av prøvepulsen. For å oppnå en stabil og ikke-svingende reguleringssløyfe med ganske hurtig reaksjon, er det ønskelig at den første reguleringsinnretning 28 på fig. 1 forsynes med en integrerende funksjon som summerer reguleringsstørrelsen på klemmen 27 på fig..4 og begrenser denne til en maksimal positiv eller negativ verdi, fordi i praksis har det vist seg at ved kortslutningsbuesveising opptrer fra tid til annen forstyrrelser som fører til dannelse av et overdrevent sløyfefall som ved målingene av A^og Ik som kan gi ekstreme verdier av reguleringsstørrelsen på utgangen 27. Fordi deri andre reguleringstidskonstant og tregheten i smeiten er stor nok, slik at summeringsfunksjonen utsettes for en begrensning som trer i funksjon i det ovenfor nevnte eksempel, ikke blir ufordelaktig fra et reguleringssynspunkt, mens kvaliteten av sveisingen ikke påvirkes uheldig.

Ved en annen utførelse av sveiseanordningen ifølge oppfinnelsen som kan utledes fra fig. 4, er reguleringssløyfen perma-nent sluttet mens den integrerende forsterker 42 sammen med kondensatoren 46 danner en del av reguleringskretsen. Dette oppnås ved å sløyfe enheten 53, bryterne 67 og 69 og kondensatoren 71. Reguleringen skjer nå med hensyn til den midlere verdi av i et tidsrom som er lenger enn periodetiden T. I dette tilfellet vil uttrykket (1) bli:

og uttrykket (2) vil bli: hvor t er tiden fra tidspunktet null. Derfor vil uttrykket (6) bli; Fra uttrykket (9) fremgår at den midlere bueenergi som er representert ved summen

styres ved verdien B. I r som referanse.

Anordningen på fig. 4 kan også anvendes for kontinuerlig buesveising. Pulstoget 51 kan frembringes separat eller det kan sørges for at bryteren 64 er kontinuerlig sluttet og i uttrykket (9)

er T, lik t.

b

Dette kan forklares med følgende uttrykk for den midlere

bueenergi:

Det antas at buespenningen E, er hovedsakelig konstant hvilket er i tilfredsstillende overensstemmelse med praksis, og man får:

Hvis nå t er lik T får man:

Det er klart at uttrykket (6) hører sammen med uttrykket (14) og at uttrykket (9) hører sammen med uttrykket (12).

I utførelseseksemplet er det antatt at en fagmann er tilstrekkelig på det rene med komponentene og kretsene som anvendes, såsom operasjonsforsterkere, multivibratorer, begrensningsinnret-ninger, nivådetektorer, etc, og driften av disse, og derfor er disse ikke beskrevet i detalj.

Det skal bemerkes at sveiseanordningen ifølge oppfinnelsen videre kan utstyres med: ekstra styreinnretninger som sveiseren kan betjene for hånd, f.eks. på trådholderen, eller med foten, og som kan påvirke sveisingen med hensyn til forbedret start eller avslutningen av et sveisepunkt, ekstra styreinnretninger i pulsformeren som letter starten av sveisingen og som kan betjenes ved hjelp av en hukommelse som lagrer den siste verdi av styrestørrelsen eller den siste innstillingen av reguleringen av innretningen 28 på fig. 1, for å lette starten av en sveising etter en avbrytelse av denne, f.eks. når en og samme sveisetype anvendes ved seriefremstilling av et antall arbeidsstykker.

Claims (12)

1. Anordning for lysbuesveising, omfattende en energikilde,

   en innretning for mating av forbrukselektrodetråd og en elektron-trådholder med en klemme forbundet med energikilden som også har en klemme for forbindelse med arbeidsstykket som skal sveises, hvilken

   anordning under sveisingen regulerer parametre, såsom energikildens tomgangsspenning EQ og elektrodetrådens matehastighet V, k a r a k -

   terisert ved en måleinnretning som avgir en målestørrelse som representerer den midlere lysbueenergi P^ , en sammenlikningsinnretning som sammenlikner målestørrelsen med en forhåndsinnstilt referansestørrelse og som ved avvikelse frembringer en regulerings-størrelse for styring av en første reguleringsinnretning som påvirker en parameter på kompenserende måte, slik at energien P^ forblir hovedsakelig konstant.
2. 2. Anordning ifølge krav 1, hvor mateinnretningen for for-brukselektrodetråden omfatter en motorregiilator som avhengig av inngangsstørrelsen innstiller elektrodematehastigheten V, karakterisert ved at motorregulatoren er forbundet med utgangen for den første reguleringsinnretning.
3. 3. Anordning ifølge krav 1, hvor energikilden omfatter en styreinnretning for styrbare brytere, som f.eks. tyristorer, idet inngangsstørrelsen for styreinnretningen innstiller tomgangsspenningen EQ , karakterisert ved at styreinnretningen er forbundet med utgangen fra den første reguleringsinnretning.
4. 4. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at sammenlikningsinnretningen er en integrerende forsterker hvis utgang, via en integrerende kondensator, er forbundet med en første inngang mens den andre inngang er forbundet med jord, og utgangen avgir reguleringsstørrelsen idet den første inngangsogså er summeringspunktet for reguleringsstørrelsen og referansestørrelsen som er bestemt av glidekontaktens stilling i et potensiometer som er forbundet med en referansespenning, og verdien av en motstand som er forbundet mellom glidekontakten og den første inngang.
5. 5.. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at måleinnretningen omfatter en strømmåler hvis ene inngang er forbundet med sveisestrømkretsen for måling av lysbuestrømmen, og hvis utgang avgir et styresignal som er propor sjonalt med strømmen, slik at målestørrelsen er proporsjonal med den midlere lysbuestrøm IbgeItl i løpet av lysbuetiden T^ .
6. 6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at måleinnretningen er forsynt med en pulsformer hvis ene inngang er forbundet med sveisespenningen og reagerer på flankene som frembringes under en periode (kortslutning-lysbue-kortslutning) for frembringelse av et tilsvarende og representativt firkantsignal, samt en tidsstyreinnretning som er forbundet med pulsformeren og avgir et første tidssignal som er et mål for lysbuetiden T^ .
7. 7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at tidsstyreinnretningen leverer et andre tidssignal som er et

   mål for perioden T og er forsynt med en delekrets som deler det andre tidssignal med det første tidssignal og hvis utgang avgir et

   tredje tidssignal, slik at målestørrelsen er proporsjonal med den relative lysbuetid A^ som er lik _ <T> b_

   T
8. 8. Anordning ifølge krav 5 og 7, karakterisert v e d at måleinnretningen omfatter en multiplikasjonskrets som til-føres styresignalet og det tredje tidssignal og hvis utgang avgir produktet av disse signaler, slik at målestørrelsen er proporsjonal

   med A, . I,

   med bb gem
9. 9. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at måleinnretningen omfatter en strømforsyningskrets som leverer en strøm I , og at tidsstyreinnretningen er en første bryter som er forbundet mellom utgangen fra strømforsyningskretsen og måleinnretningen og har en styreinngang som er forbundet med pulsformeren,

   slik at målestørrelsen er lik I .T, .

   s b
10. 10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at strømmen I er konstant, og at målestørrelsen er proporsjonal med bare lysbuetiden T^ .
11. 11. Anordning ifølge krav 5 og 9, karakterisert ved at styresignalet styrer strømforsyningskretsen og at måle-størrelsen er proporsjonal med ^gem' Tb*
12. 12. Anordning ifølge krav 10 eller 11 i forbindelse med krav 4, karakterisert ved at tidsstyreinnretningen

    omfatter to monostabile multivibratorer av hvilke den ene.trigges av en flanke av firkantbølgen som svarer til avslutningen av kort-slutningen og leverer en prøvepuls, mens den andre etter å være trigget av den flanke som svarer til avslutningen av prøvepulsene leverer en tilbakestillingspuls, at'utgangen fra integreringsfor-sterkeren er forbundet via en andre bryter med en lagringskondensator som er forbundet med jord og over hvilken det tas ut en spenning som er lik reguleringsstørrelsen, mens integreringskonden-satoren kan kortsluttes av en tredje bryter, og at prøvepulsen til-føres en styreinngang i den andre bryter, slik at denne slipper gjennom strøm under prøvepulstiden, og tilbakestillingspulsen til-føres en styreinngang i den tredje bryter, slik at denne slipper gjennom strøm under tilbakestillingspulstiden.