Стабилизация сварочной дуги, идеи

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Сложно понять - чего Вы, такой умный, от нас дурачков хотите.

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

1 Мне нужен датчик, который бесконтактно измеряет расстояние до МЕТАЛЛИЧЕСКОГО предмета с точностью до 1 милиметра и диапазоном от 0 до ~2 сантиметров. ЖелательнА неприхотливость, типа, масло, грязь, мороз до -10 градусов, стойкость к УФ излучению.

2 Мне нужен энкодер, желательно оптический с количеством импульсов за один оборот не менее 360.

3 Мне нужен датчику которого за один оборот приходит один импульс (для фиксации верхнего положения вала)

Пока это все мои хотелки на сегодня.

Просьба - кто сталкивался или работал с такими датчиками - поделитесь адресами, где их можно купить.

ВСЁ!

AlexanderNO
Offline
Зарегистрирован: 08.11.2018

-NMi- пишет:

В планах регулировкой тока управлять током, посредством ШИМ модуляции.

Высоты там нет, там есть скорость подачи сварочного материала. То-же будет регулироваться ШИМ.

Здесь задачка более "узкая" , чем кажется. Вот думаю, а если на вал поставить энкодер с ~360 импульсов за один оборот и датчик (какоЙ???) расстояния до железяки  -  будет возможность заранее просчитать скорость и ток для сварки. Всё это конечно с виду кажется пустяковой задачкой... на самом деле всё гораздо сложнее )))

Ну так управляйте ШИМом, если все уже решили сами. Тем более высоты там нет, хотя раньше были "горки", "впадины", "холмы", и даже "пропасти")))

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

AlexanderNO пишет:

Тем более высоты там нет, хотя раньше были "горки", "впадины", "холмы", и даже "пропасти")))

-Тут рыбы НЕТ!

-А кто это говорит?

-Директро стадиона!

Помните такой ералаш?

А горки и холмы и впадины ЕСТЬ, уотт тока не видно их глазом, палец не лезет, вот и думаю, как "туды" заглянуть...

AlexanderNO
Offline
Зарегистрирован: 08.11.2018

Уважаемый, все Ваши "горки" можно заранее прочесть и записать без всякой пыли, УФ и температуры. Вы же когда вручную варите, представляеме себе какой шов варить, конфигурацию стыка и т.д. Вот и исходите из этого. 

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

В "ручную" я вижу сварочную "ванночку" и могу корректировать натекание металла своей рукой! ЗдесЯ речь идёт об АВТОМАТИЧЕСКОЙ наплавке в ГЛУХИХ или НЕДОСТУПНЫХ для рук и глаз местах. Ну как можно наплавить ВРУЧНУЮ сквозное отверстие длиной в 1 метр?

AlexanderNO
Offline
Зарегистрирован: 08.11.2018

Вы уже вторую страницу пытаетесь что-то выразить или попросить, но никто понять не может что именно. Пока не увижу чертежи или фотографии, не пойму о чем Вы болтаете, ну, хоть самыми заглавными буквами напишИте. 

Altcms
Altcms аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.09.2017

-NMi- пишет:

В "ручную" я вижу сварочную "ванночку" и могу корректировать натекание металла своей рукой! ЗдесЯ речь идёт об АВТОМАТИЧЕСКОЙ наплавке в ГЛУХИХ или НЕДОСТУПНЫХ для рук и глаз местах. Ну как можно наплавить ВРУЧНУЮ сквозное отверстие длиной в 1 метр?

вот уже больше подробностей.

Без проблем, любым датчиком снимается карта, по этой же карте проходит головка. Хотя о чём я говорю, тут считают проблемой сделать датчик положения на одну точку, и тем более на 360 (энкодер как я понял тут не нужен такак вращение в одну сторону). :))) Ну если хотите энкодер то вот к примеру e40s6-360-3-n-24 это из дешёвых промышленных цена от 7000 р. 

Кстати, мы работали с изделиями маленько другого плана размеры в среднем 2 метра (и больше) на 20 метров и контроль снаружи. Там можно вообще шнагу ставить было и любой датчик. 

 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Отверстий в изначальном ТЗ не было.
А вообще забавно видеть вопросы сварщика на программиском форуме. Вам уже сказали - нужно формализовать задачу. Только в этом случае программисты могут помочь. Как показала тема среди программистов сварщиков не нашлось. Люди стоявшие рядом есть. Но вот держащих горелку не наблюдаю. По хорошему надо бы сделать запись тока во время наплава и посмотреть как он меняется в зависимости от расстояния. Но как я понимаю сделать это можете только вы. А дальше анализ результата и тогда что то можно обсуждать.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

-NMi- пишет:

на какой вал?

Ну он так называется - вал. Представляет оз себя полую трубу с множеством отверстий для крепления подшипников. Вал всегда закрепляется на двух подшипниках вне зависимости, что восстанавливаем, глухое отверстие или проходное.

Глухое отверстие   - вал -подшипник -----------       -подшипник-

-подшипник-      ------проходное отверстие-----       -подшипник-

Так понятнее наверно...)))

осталось только вставить в него энкодер - для полного счастья...

==============

"Василий Иванович! А какой экзамен ты в академию не

смог сдать?" "Математику, Петька. Они меня попросили разложить

квадратный трехчлен. А я его не только разложить - я его представить

себе не могу!"

 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

nik182 пишет:
По хорошему надо бы сделать запись тока во время наплава и посмотреть как он меняется в зависимости от расстояния. .

с увеличением расстояния - увеличивается

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

По какому закону? Линейно, квадратично? Что происходит перед обрывом?

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

А теперь еще в кучу непоняток в какой среде(Аргон и так далее) будете варить. Как эту среду будете подавать. Так что тут только Хотабыча звать надо. 

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

эээ... тут уже писали , что у ММА и MIG разные характеристики, в ММА стабилизируется ток, а в MIG стабилизируется напряжение.

Т.е. MIG, автоматическая сварка, подразумевает стабильный зазор между деталью и электродом. 

Вот с этим зазором у ТС и проблема. Из-за выработки поверхности детали у него при линейной подаче сварочной головки меняется зазор, а т.к. характристика дуги жестка, дуга рвется или работает нестабильно.

Казалось бы ситуацию можно исправить, если первоначально снять профиль поверхности, для чего ТС тут уже ищет, чем измерить зазор и как это соотнести с углом поворота, расстоянием.

На деле ситуация куда хуже, т.к. MIG подразумевает, что за определенное время, дуга переносит определенное количество металла, т.е. если зазор сохранить, то получится просто равномерная наплавка, а горы и впадины как были так и останутся, только поверх ляжет еще слой металла.  Чтобы наварить дополнительный металл, соотвественно надо или наваривать более долгое время или менять режим сварки, последнее сомнительно, из-за того, что каждый диаметр присадочной проволоки имеет вполне определенный оптимальный ток и его превышение опять будет вызывать разбрызгивание и дефекты. 

В общем, самый очевидный вариант, это предварительной расточкой привести деталь к одному размеру, тогда проблемы с зазором и  стабильностью дуги решатся сами собой.

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Ну вот, энкодер уже найден, очень хорошо. Теперь дело за малым - датчик расстояния.

А по поводу "горок" и "впадин" - да, там так оно и получается, только наплавка происходит не за один оборот и не в один проход. Так, значит вариант с изменённой скоростью подачи проволоки может непрокатить... нужно тогда мне поэкспериментировать "вручную" с этим делом.

Вообще, кому интересно, можете посмотреть видеоролики о наплавке, их полно в нете. Но, как написал выше товарищ - не всё так просто как может показаться. Так шо буим работать...)))

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

ВН пишет:

В общем, самый очевидный вариант, это предварительной расточкой привести деталь к одному размеру, тогда проблемы с зазором и  стабильностью дуги решатся сами собой.

Устройство для автоматического бритья головы?

Добавится жуткая экономическая неэффективность всей негоции, а проблемы с зазором и стабильностью останутся.

Стабилизация дуги (и качества сварки) - тема достаточно сложная, причем программирование контроллера - совсем не то, с чего следует начинать. 

 

 

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Дык где Я задавал вопрос про программирование???

То, что мне нужно - написано уже по нескольку раз в ветке.

Нужно:

1 - энкодер с разрешением в ОДНИ градус (т.е. >= 360 импульсов за оборот.

2 - датчик (или энкодер) с одним или двумя (на 180 градусов) импульсами за один оборот.

3 - датчик расстояния или "зазора". Уменьшим "хотелки" до 1 сантиметра, т.е. от 10мм до 1мм. Хоть какой, лишь бо только выдерживал масло, грязь и тд.

ФСЁ!  Никаких скетчей и прочего попрошайничества НЕбудет...

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

qwone пишет:

А теперь еще в кучу непоняток в какой среде(Аргон и так далее) будете варить. Как эту среду будете подавать. Так что тут только Хотабыча звать надо. 

В первом посте написано, что аппарат ПРОМЫШЛЕННЫЙ и как и что и каким образом тУды подаётся - это меня не интересует. Да, есть газы (смеси газов, "каргон", если кто вкурсе), есть порошки флюсовые, много чо есть, да тока это не форум сварщиков.

Пните ссылками в датчики, остальное не стоит обсуждать...

Altcms
Altcms аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.09.2017

-NMi- пишет:

Пните ссылками в датчики, остальное не стоит обсуждать...

Гугл в помощь. 

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Весело )))

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

-NMi- пишет:

Дык где Я задавал вопрос про программирование???

То, что мне нужно - написано уже по нескольку раз в ветке.

Нужно:

1 - энкодер с разрешением в ОДНИ градус (т.е. >= 360 импульсов за оборот.

2 - датчик (или энкодер) с одним или двумя (на 180 градусов) импульсами за один оборот.

3 - датчик расстояния или "зазора". Уменьшим "хотелки" до 1 сантиметра, т.е. от 10мм до 1мм. Хоть какой, лишь бо только выдерживал масло, грязь и тд.

ФСЁ!  Никаких скетчей и прочего попрошайничества НЕбудет...

Здесь форум Ардуино. Поэтому вполне естественно, что по крайней мере часть ответов касается программироапния. 

Форум такой.

А вот какое отношение Ваш список датчиков имеет отношение к Ардуино - совершенно непонятно.

 

Если непонятно, о чем я написал выше, поясню проще:

Отвечают Вам по теме, это Вы задаете вопросы не по теме.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

andriano пишет:

-NMi- пишет:

Дык где Я задавал вопрос про программирование???

Здесь форум Ардуино.
А если точнее, то http://arduino.ru/forumy/programmirovanie

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Это... как сказать-то... Дисплей "там" от ардуины, джойстик от ардуины, сама плата - 2560 - как ни странно, тоже от ардуины. Всякие разные RTC и переферийные датчики - то-же от ардуины, втч и клавиатура. Почему? Да просто макетировать так проще. Правда написано не под ардуиной и выкинут подальше её "дебильный" bootloader.

Теперь встал вопрос по дуге, 16mips там явно не потянет, нудно что-то посерьёзнее. А вот датчики от ардуине возможно и подойдут. Вот я и решил спросить, а вдруг... так сказать... повезёт))) Ну нет, значит нет. Мне всёравно)))

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

-NMi- пишет:

...16mips там явно не потянет, нудно что-то посерьёзнее...

А вот это уже серьезный разговор: можете обосновать данное утверждение с цифрами?

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Канэшна магу. Четыре ПИД с Single + ШИМ на паре таймеров + I2C и клава 16 Mips потянет?  Пример в студию!

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ШИМ на паре таймеров MIPS не жрет.

Обоснование необходимости именно ПИД и float отсутствует.

А даже если все же ПИД и float, оценки все равно отсутствуют.

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Дык ШИМ на таймерах ПИД и считает, аппаратно, конечно реализовано. Плюс ещё два ПИД по другому, т.е. без таймеров. Плюс обвязка из датчиков, тоже ресурсы хавает...     Так шо )))))

А если ещё и delay использовать........ ))) Тагда уж)))

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Зависимость напряжения дуги от зазора хорошо видно?

http://weldering.com/voltampernye-harakteristiki

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Супер. Спасибо. Очнь интересная информация.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

-NMi- пишет:
3 - датчик расстояния или "зазора". Уменьшим "хотелки" до 1 сантиметра, т.е. от 10мм до 1мм. Хоть какой, лишь бо только выдерживал масло, грязь и тд.

так думаю, что после всех танцев с бубном, вы все равно придете к необходимости предварительной расточки.

тут голая физика, структура наплавленного металла все одно не такая как у "родного" и если не будет равномерной наплавки, то неизбежно возникнут зоны с разными физическими, термическими свойствами по диаметру и длине детали.

Попробуйте контролировать сварочный ток, вроду у вас уже была такая идея. 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

nik182 пишет:
Супер. Спасибо. Очнь интересная информация.

А основную точку на графике не отметили, она в районе 20 - 22 вольт

PS не досмотрел - на нижнем графике )))

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

ВН пишет:

Попробуйте контролировать сварочный ток, вроду у вас уже была такая идея. 

Там прямо на наплавочнике есть "педаль газа" - т.е. есть отдельный вход, посредством которого можно "газовать" или "тормозить". Напряжение стабилизируется в зависимости от типа сварки.

Ну так что с датчиком расстояния??? Никто ничего не юзал в своей практике???

AlexanderNO
Offline
Зарегистрирован: 08.11.2018

trembo пишет:
Зависимость напряжения дуги от зазора хорошо видно? http://weldering.com/voltampernye-harakteristiki

Для полуавтоматической сварки лучше смотреть здесь: http://masterweld.ru/istochniki_pitaniya_svar

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Ремонтируя лет 20 назад какой-то немецкий поуавтомат
понял что скоростью подачи проволоки
поддерживалось стабильное напряжение дуги.
С настройкой двумя потенциометрами верхней и нижней точки графика зависимости скорости мотора (червячный от дворников на 24 Вольта) от напряжния .
Вся схема была собрана на операционниках.
Отрегулировал так что можно было рисовать как кисточкой,
без треска разлетающихся вокруг искр.
Металл стекал красивым факелом.
Мне даже понравилось.

З.Ы. А сварщик я не настоящий, с тех пор никогда не держал эту фигню в руках, даже не знаю как она называется. ;)

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

trembo пишет:

Ремонтируя лет 20 назад какой-то немецкий поуавтомат

Отрегулировал так что можно было рисовать как кисточкой, без треска разлетающихся вокруг искр.

Металл стекал красивым факелом

А сварщик я не настоящий

Это точно, сварщег не настоящий, интернетный.

Там сам прикол в том, что от проволоки ОТРЫВАЕТСЯ капля металла и прилипает к свариваемым поверхностям. Если не веришь - возьми какойнить ойфон или ещё что с камерой на 120 кадров в секунду и сними процесс сварки а потом замедли его. И буит те понимание процесса и сварки и наплавки.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

-NMi- пишет:

trembo пишет:

Ремонтируя лет 20 назад какой-то немецкий поуавтомат

Отрегулировал так что можно было рисовать как кисточкой, без треска разлетающихся вокруг искр.

Металл стекал красивым факелом

А сварщик я не настоящий

Это точно, сварщег не настоящий, интернетный.

Там сам прикол в том, что от проволоки ОТРЫВАЕТСЯ капля металла и прилипает к свариваемым поверхностям. Если не веришь - возьми какойнить ойфон или ещё что с камерой на 120 кадров в секунду и сними процесс сварки а потом замедли его. И буит те понимание процесса и сварки и наплавки.

Струйный перенос запретили? Он примерно так "Металл стекал красивым факелом" и выглядит.

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

-NMi- пишет:

Там сам прикол в том, что от проволоки ОТРЫВАЕТСЯ капля металла и прилипает к свариваемым поверхностям.

Ты, брат, капельный перенос описал, в ПА чаще всего так и варят, перенос КЗ или крупными каплями. Так черный металл варят. Если только про наплавку говорить, то да - крупнокапельный перенос.

-----------------

Если забыть весь пьяно-новогодний бред, что тыт тут нес, то задача реально сложная.

Лучшее решение - правильно ВН написал - все же механическая подготовка детали.

Если  думать в сторону автомата, то можно пойти двумя путями:

1. ничего не контролируем, подбираем "выравнивающие" движения при малом расходе металла. Много проходов и все заглаживается, как густой краской. Недостатки - много слоев, следователдьно много вариантов получить брак.

2. Попробовать повторить работу сварщика. Сварщик смотрит глазами и контролирует ванну и заполнение визуально. Можно поискать камеру и фильтры, которая нормально будет видеть границы расплава в ванне. Анализ  изображения вполне впишется в какой-нибудь ARM типа малинки-апельсинки. Никакие УЗ или индукционные датчики в потоке раскаленного газа и рядом с дугой нормально работать не будут, а изображение низкого разрешения - будет видно нормально, только от брызг защититься нужно. Размер современных камер - не проблемма - это 4-5 мм и меньше. При правильно поставленных двух камерах - точность можно в сотку (10 мкм), как на токарном станке, обеспечить.

Моя идея базируется на аппаратах для сварки оптоволокна, которые я и использовал и чинил. Там, правда, одна камера и призма. Но точность в 1 мкм и коррекция по расплаву кварца при работе дуги и все это 15-20 лет назад уже было.

--------------------

Но это задача не для энтузиаста-одиночки, а для целого института, если честно.

---------------------

И еще, если идея пока на этапе эксперимента, то стоит подумать о разделении подачи наплавочного материала и управления дугой, то есть перйти на TIG. Твердый электрод позволит точнее выдержать параметры дуги, по напряжению можно будет оценивать расстояние до детали и, соответственно, менять скорость подачи присадки.

Вообще TIG как-то традиционно считается более подходящим для точных работ. Тут сразу видны "контуры" станка:

Твердый электрод, оценка температуры и формы дуги - визульно камерой, оценка расстояния - по контролю напряжения при стабильном токе. Управляем подачей присадки и скоростью движения головки.

Почти как экструдер 3D принтера, только контролировать больше параметров надо. ;)))))

=========================

Сорри, что-то фантазия по-трезвяку раздухарилась! ;)))

AlexanderNO
Offline
Зарегистрирован: 08.11.2018

-NMi- пишет:

Теперь встал вопрос по дуге, 16mips там явно не потянет, нудно что-то посерьёзнее. А вот датчики от ардуине возможно и подойдут. Вот я и решил спросить, а вдруг... так сказать... повезёт))) Ну нет, значит нет. Мне всёравно)))

Вдруг бывает только пук. Датчики существовали и до Ардуино и будут существовать после... Чертежей-эскизов нет, схемы нет, характеристик нет. Так что "что-то посерьезнее" выбирайте сами http://www.sensor-systems.ru/index.php?show_aux_page=2

 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Датчик расстояния высокой точности, защищенный, около 70 штук www.platan.ru/shop/part/OD50-10N142.html?id=124332407
Мы сами делали по принципу радар детектора, немного для других целей, на частоте 75ГГц. Из плюсов - волновод можно любой длины делать и относить электронику из зоны активных помех, из минусов опять же цена, т. к. детальки только там можно купить и каждая штуки их денег.

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

-->> Если забыть весь пьяно-новогодний бред, что тыт тут нес, то задача реально сложная.

Лучше б я попрошайничал помощи в написании скетча? Это не считается бредом... например проигрывание mp3... А?

А то, что она реально сложная, я знал ещё год назад, когда первый раз настраивали систему.   )))

Alex_Sk
Offline
Зарегистрирован: 06.01.2015

Почитал эту ветку - впечатление что топикстартер просто тролит этот форум. За 2 страницы даже не удосужился озвучить характеристики своего сварочного источника. Для стабилизации дуги в реальном времени быстродействие петли регулирования должно быть не хуже 100мкс. А лучше еще в 2-3 раза быстрее. Никакая механика тут и рядом не стояла. Изменением скорости подачи проволоки можно только очень грубо скомпенсировать большие изменения расстояния до зоны сварки. Поэтому задачу надо решать двумя петлями регулирования - медленной через скорость подачи проволоки и быстрой через регулировку тока. Первая будет компенсировать изменение зазора, вторая - те самые микро-холмы и впадины. И вот здесь и возникает вопрос источника. Может ли он отрабатывать изменение тока с нужной скоростью?

PS: Регулировка и стабилизация тока в моем ММА инверторе уже лет 5 как работает. Как раз на Ардуино. Правда чтобы по быстродействию вписаться пришлось всякие трюки делать. Год назад туда еще и пульсовые режимы добавились. Так что как бы знаю о чем говорю.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Alex_Sk пишет:
Регулировка и стабилизация тока в моем ММА инверторе уже лет 5 как работает. Как раз на Ардуино. Правда чтобы по быстродействию вписаться пришлось всякие трюки делать.

уточните , плиз, какая топология у вашего сварочника и какая частота?

MaksVV
Offline
Зарегистрирован: 06.08.2015

ВН пишет:
.... MIG подразумевает, что за определенное время, дуга переносит определенное количество металла, т.е. если зазор сохранить, то получится просто равномерная наплавка, а горы и впадины как были так и останутся, только поверх ляжет еще слой металла.  .....

В общем, самый очевидный вариант, это предварительной расточкой привести деталь к одному размеру, тогда проблемы с зазором и  стабильностью дуги решатся сами собой.

+1 имхо, только предварительная мехобработка=подготовка к наплавке даст хоть сколько нибудь минимальное качество такого восстановления детали. иначе ширпотреб 

хотя хз что там за детали не понятно, но раз уж рентгеном качество шва смотрят , то...

Alex_Sk
Offline
Зарегистрирован: 06.01.2015

ВН пишет:

уточните , плиз, какая топология у вашего сварочника и какая частота?


IGBT мост, 45кГц

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Ну вот, и специалисты подтянулись... Это хорошо. А по поводу сварочников - выбирайте, который вас больше "уносит". Есть BlueWeld, Kemppi, Gusmi и Свароги. Есть дизельные автономные генераторы.

Alex_Sk
Offline
Зарегистрирован: 06.01.2015

Диагноз троллинга подтвердился. Тему можно закрывать и удалять.

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

А компот???   )))

Alexsandr
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2019

Звук сварочной дуги- самый надежный идикатор.  Если у вас на работе опытый сварной -он подтвердит мои слова.  По звуку надо регулировать процесс!   Грубо - механизом подачи  проволки  (инерционность большая),  нежно, но мнгноенно - изменением ампеража.   

С  уважением!