Универсальный аппарат для электродуговой сварки металлов и электрофитинговой сварки пластиковых труб
Изобретение относится к области электротехники, а именно к сварочным аппаратам инверторного типа и предназначено для ручной электродуговой сварки плавящимся электродом и электромуфтовой (электрофитинговой) сварки пластиковых труб.
Предлагаемое техническое решение позволяет расширить функциональные возможности сварочных аппаратов для электродуговой сварки, за счет реализации функции сварки пластиковых труб методом электрофитингов, что позволяет повысить экономический эффект от их использования.
Устройство состоит из силового высокочастотного полупроводникового преобразователя (ПП) на вход которого подается напряжение внешнего источника переменного тока, а выход соединен со сварочной цепью, в качестве которой в режиме электродуговой сварки выступает сварочный электрод, а в режиме электромуфтовой сварки муфта с закладным нагревательным элементом. Управление ПП осуществляется с помощью микропроцессорного блока управления (БУ), который с помощью датчиков тока (ДТ) и напряжения (ДН) контролирует выходные параметры (ВП) ПП и генерирует сигналы управления полупроводниковыми ключами ПП, для поддержания ВП в заданных пределах, в соответствии с уставкой вводимой оператором с помощью клавиатуры (КЛ). Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) служит для отображения различной информации, в частности служебной информации, информации о неисправностях и т.д. Для ввода параметров в режиме электромуфтовой сварки к БУ подключается сканер штрих кода (СШК), а также датчик температуры (ДТЕ) необходимый для коррекции введенных параметров в зависимости от условий окружающей среды. Передача протокола сварки на ПК или внешний носитель и диагностика БУ осуществляется с помощью интерфейса связи (ИС).
Изобретение относится к области электротехники, а именно к сварочным аппаратам инверторного типа и предназначено для ручной электродуговой сварки плавящимся электродом и электромуфтовой (электрофитинговой) сварки пластиковых труб.
Уровень техники в области источников питания для сварки представлен следующими известными решениями.
Известно устройство (RU 16912) высокочастотного источника питания инверторного типа для сварочных работ как плавящимися, так и неплавящимися электродами, содержащее выпрямитель сетевого переменного напряжения, инвертор, датчик тока инвертора, высокочастотный выходной трансформатор, выпрямитель пониженного высокочастотного напряжения, датчик тока сварки, блок управления инвертором, регулятор тока короткого замыкания, регулятор тока сварки, отличающееся тем, что для обеспечения регулирования тока сварки в широких пределах используется всего один инверторный блок.
Недостатками данного устройства являются недостаточная функциональность устройства, в частности невозможность сварки пластиковых труб методом электрофитингов, самодиагностики неисправностей устройства, просмотра текущих значений выходных параметров.
Известно устройство «Источник питания для дуговой сварки на основе высокочастотного инвертора» (RU 2147979 С1 МПК В23К 9/095). Источник питания состоит из силового высокочастотного полупроводникового преобразователя (инвертора), соединенного по первому входу с источником энергии, а по выходу - со сварочной цепью, включающей в себя два сварочных электрода, соединенных параллельно с датчиком выходного напряжения, и последовательно соединенный датчик сварочного тока, содержит блок управления, в который входит преобразователь напряжения в длительность периода управляющих импульсов, а также сумматор, источник фиксированного напряжения, перемножитель, потенциометр уставки сварочного тока и усилитель рассогласования. Технический результат - повышение точности управления выходными параметрами источника питания.
Недостатками данного устройства являются недостаточная функциональность устройства, в частности невозможность сварки пластиковых труб методом электрофитингов, самодиагностики неисправностей устройства, просмотра текущих значений выходных параметров.
Известен метод и аппарат для сварки пластика с помощью электрофитингов состоящих из электрического элемента имеющего сопротивление, расположенного на месте сварки (US 6441352 В1). В соответствии с методом, электроэнергия подается на элемент имеющий сопротивление - фитинг. Сопротивление фитинга измеряется при низком напряжении, и параметры сварки, определяются из таблицы данных в памяти прибора, параметры также могут быть загружены и изменены пользователем или приняты такими же как в при предыдущих процессах сварки. Метод включает в себя преобразование постоянного питающего напряжения в напряжения переменного тока, и передачу напряжения переменного тока к фитингу. Метод также включает идентификацию фитинга, основанную на сравнении его сопротивления с информацией, хранящейся в таблице данных памяти прибора.
Недостатками данного устройства являются недостаточная функциональность устройства, в частности невозможность сварки металлов.
Устройство (US 6407370 В2) для сварки пластиковых труб. Сварочное электросварочное устройство для электрической сварки пластмассовых труб, состоит из: преобразователя AC/DC, средства регулирования тока, расположенного между AC/DC преобразователем и нагревающими устройствами (электромуфтами), устройств ввода информации, датчика температуры, регулирование тока осуществляется за счет широтно-импульсного регулирования работой средства регулирования тока (FET транзистором).
Недостатками данного устройства являются недостаточная функциональность устройства, в частности невозможность электродуговой сварки изделий из металла.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей сварочных аппаратов, в частности возможности электродуговой сварки металлов и электромуфтовой сварки пластиковых труб с помощью одного устройства.
Поставленная задача решается за счет применения аппарата для ручной электродуговой сварки металлов, состоящего из высокочастотного полупроводникового преобразователя, и блока управления, с подключаемыми к нему устройствами необходимыми для обеспечения электромуфтовой сварки пластиковых труб и дополнительных функций:
клавиатура, жидкокристаллический индикатор, сканер штрих-кода, интерфейсом связи с персональным компьютером и устройством печати, датчиками тока, напряжения, температуры. В качестве блока управления используется микропроцессорная система. Применение данной структуры устройства и специализированных алгоритмов работы блока управления позволяет реализовать функции электродуговой сварки металлов, электромуфтовой сварки пластиковых труб, обеспечить протоколирование процесса сварки в обоих режимах, функции самодиагностики устройства.
На фиг.1 показана структура универсального аппарата для электродуговой сварки металлов и электромуфтовой сварки пластиковых труб.
Универсальный аппарат для электродуговой сварки металлов и электромуфтовой сварки пластиковых труб состоит из высокочастотного полупроводникового преобразователя (ПП), предназначенного для преобразования энергии источника питания в энергию для сварки (ВП), микропроцессорного блока управления (БУ) с подключаемыми устройствами клавиатурой (КЛ), жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ), сканером штрих-кода (СШК), интерфейсом связи с персональным компьютером (ИС), датчиками напряжения (ДН), тока (ДТ), температуры (ДТЕ).
При включении устройства на вход силового высокочастотного полупроводникового преобразователя (ПП) подается напряжение внешнего источника питания, а на его выходе соединенном со сварочной цепью, в качестве которой в режиме электродуговой сварки выступает сварочный электрод, а в режиме электромуфтовой сварки муфта с закладным нагревательным элементом, устанавливаются выходные параметры (ВП), значения которых определяются оператором при установке задания на сварку. Управление ПП осуществляется с помощью широтно-импульсного регулирования микропроцессорным блоком управления (БУ), который с помощью ДТ и ДН контролирует ВП ПП и генерирует сигналы управления полупроводниковыми ключами ПП, для поддержания ВП в заданных пределах, в соответствии с уставкой введенной оператором с помощью КЛ. В режиме электродуговой сварки, оператор с помощью клавиатуры устанавливает значение тока сварки, которые отображаются на ЖКИ. После нажатия клавиши «старт» на выходе устройства устанавливается заданное значение тока, на ЖКИ при этом отображаются текущие значения тока и напряжения и коды ошибок в случае возникновения неисправностей. В режиме электромуфтовой сварки ввод параметров возможен или с помощью клавиатуры или с помощью сканера штрих кода (согласно ISO 12176-2 электромуфты маркируются штрих кодом, в котором содержится информация о параметрах сварки), ЖКИ при этом служит для отображения введенных параметров сварки. При нажатии клавиши «старт» на выходе высокочастотного полупроводникового преобразователя устанавливается заданное напряжение сварки, на ЖКИ при этом отображаются текущие параметры сварки и коды ошибок в случае возникновения неисправностей. В режиме электромуфтовой сварки, в памяти устройства сохраняется протокол сварки (согласно ISO 12176-2), при необходимости передачи сохраненного протокола сварки, устройство подключается к персональному компьютеру через интерфейс связи.
Предлагаемое техническое решение позволяет расширить функциональные возможности сварочных аппаратов для электродуговой сварки, за счет реализации функции сварки пластиковых труб методом электрофитингов, что позволяет повысить экономический эффект от их использования.
Универсальный аппарат для электродуговой сварки металлов и электромуфтовой сварки пластиковых труб, состоящий из высокочастотного полупроводникового преобразователя, с подключаемыми к нему дополнительными устройствами: клавиатурой, жидкокристаллическим индикатором, сканером штрих-кода, интерфейсом связи с персональным компьютером и устройством печати, датчиками тока, напряжения, температуры, отличающийся тем, что в качестве блока управления используется микропроцессорная система.
