第4章自动控制系统06-1.ppt

第4章 电弧焊自动控制基础 4.1 电弧焊的程序自动控制 所谓电弧焊程序自动控制，就是以合理的次序使自动电弧焊设备的各个部件进人特定的工作状态，从而使电弧焊设备的各环节能够协调的工作。而要做到这一点，必须明确程序自动控制的对象和基本要求，了解程序自动控制的转换方法以及电弧焊各个基本环节的实现方法。 1. 控制对象 电弧焊程序自动控制的对象就是自动电弧焊设备中即将投入工作的各个部件的执行机构， 主要有： 1)提供焊接能量的焊接电源。 2)焊车行走或焊件移动的拖动电动机。 3)送丝电动机。 4)控制保护气或离子气的电磁气阀。 5)引弧用的高频发生器或高压脉冲发生器。 6)焊件定位或夹紧用的控制阀，以及焊剂回收装置等。 2．基本要求 不同的电弧焊方法和不同的工作条件对程序自动控制有不同的要求， 基本要求： (1)按照要求提前送气或滞后停气 。 (2)可靠地一次引燃电弧 (3)顺利地熄弧收焊 (4)对受控对象的特征参数进行程序自动控制 特征参数主要有电弧电压、焊接电流、送丝速度、焊接速度、保护气流、离子气流、高频引弧电压等。要使这些特征参数按照预定的要求，以一定的次序进入工作状态或退出工作状态。 4.1.2 电弧焊程序控制的转换方式和方法 1．程序自动控制的转换方式 除了需人工操作指令(如启动、停止、急停)以外，电弧焊的程序转换都应自动地实现。 转换方式有以下三种： (1)行程转换 即按预定的空间距离进行程序转换。 环缝焊焊接参数的分段转换、环缝焊到终点时自动停止、焊枪自动返回等。常用行程开关来实现。 (2)时间转换 即按预定的时间间隔进行程序转换。 保护气提前给送和滞后停止、焊丝返烧熄弧等可以使用延时继电器或延时电路来实现。 (3)条件转换 即以系统达到某种特定状态(如电弧引燃、熄灭、焊枪达到某个位置等)为条件所进行的程序转换。 (1)继电器程序控制 其由按钮、开关、继电器、接触器和电磁气阀等器件按一定逻辑条件组合而成，是电弧焊设备常用的方法。基本逻辑组合有“或”、“与”、“非”三种，复杂一些的程序控制系统可以由它们复合而成。其中，逻辑“或”组合实例如图4—2a 4.2 电弧焊自动调节系统 焊接参数是焊接时为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。 最重要的参数是焊接电流、电弧电压和焊接速度。 这些参数在焊接过程中能否始终保持恒定，不仅影响到焊丝熔化和熔滴过渡、母材熔化和焊缝形成等过程，而且影响到焊缝的最终质量，包括焊缝成形、焊缝的组织和性能，以及有无缺陷等。 保持电弧焊参数恒定是电弧焊自动控制的重要内容 一、电弧自动焊调节的概念 自动焊：电弧焊过程包括.引燃电弧、焊接、收尾、三个 阶段.如果借助于机械和电气的方法，使上述三个阶段自动实现，则为埋弧自动焊。 1. 自动调节的必要性 电弧焊工艺参数 Ｉ、I、V、要获得优质的焊缝， 主要取决于此参数，在主要的焊接工艺参数中，I、U，在外界干扰下会发生大的变化。 Ｉ、 要求波动不超过±25～50A。 Ｕ、 要求波动不超过±2v。 否则会影响成形和质量 手工电弧焊：手━━电弧━━眼━━脑━━手 观测 比较 调整运条动作 埋弧焊： 机械代替手工 自动调节系统取代人工调节系统。 (1) 使电弧静特性曲线发生变化的因素 弧长L→L1工作点O→O1曲线由弧长、弧柱、气体成分决定的。 弧长：工件表面不平，坡口不规则， 表面质量不好，Ｖ送 不均匀等。 弧柱气体成份：成份不同， 弧柱电场强度不同，导致曲线变化。 (电离电位波动引起) (2) 电源外特性发生变化因素. 　 曲线由1→2变化， 工作点O1→O2 主要是:供电网络中负载突变.使网压突变. 3、电弧长度的自动调节方法： 正常状态:Ｖ送 =Ｖ熔 . 平衡.L弧不变. 当Ｖ送 Ｖ熔 . L减小焊丝插入熔熄弧 Ｖ送 Ｖ熔 . L增大直至断弧 外界干扰使L发生变化时，有两种方法可恢复原长度： (1)自动调节Ｖ熔 使Ｖ熔 ＝Ｖ送 .L不变.Ｕ(L)与Ｉ(H)稳定 (2)自动调节Ｖ送 二. 等速送丝埋弧自动焊调节系统 原理: 选定一个Ｖ送 ，当Ｌ变化，依靠电弧自动调节作用来改变Ｖ熔 来保证