188832. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hegesztésnél a varratminőség műveletközbeni biztosítására,a hibahelynek a munkadarabon történő jelölésére és a minőség tanúsítására
1 188 832 2 Találmányunk tárgya egy olyan eljárás és az eljárást megvalósító berendezés, amely lehetővé teszi a hegesztésnél a varratminőség művelet közbeni biztosítását, oly módon, hogy a várható hibára még annak fellépte előtt a dolgozót figyelmeztetjük. Alkalmas továbbá a fellépő hibák helyeinek a munkadarabon történő jelölésére, valamint a bejövő és feldolgozott jelek (hibajel) folyamatos regisztrálása révén a minőség tanúsítására. Az acélszerkezetek gyártásánál a minőséget döntően a szerkezet elemeinek összeerősítését szolgáló hegesztések minősége határozza meg, ezért a gyártási költségek jelentős részét a hegesztés és a varratok vizsgálatainak a költségei alkotják. A magas költségek mellett az átfutási időt is alapvetően befolyásolja ez, hiszen kevés az olyan hegesztő, aki magas minőségi követelményeknek eleget tevő varratot hibátlanul tud készíteni. A költségeket és a gyártás átfutási idejét növeli az is, hogy a varratokat ellenőrzés céljából röntgenezni kell, majd a hibás varratok javítása után ezeket a helyeket ismételten röntgenfelvétellel kell ellenőrizni. Ez a javítás olyan alapanyag károsodást okozhat, amely a szerkezetek idő előtti meghibásodását eredményezi illetve a terhelhetőséget csökkenti. Ez ideig ezeket a problémákat úgy igyekeztek csökkenteni, hogy az ívhegesztő berendezéseket lehetőleg optimálisan állították be, és működés közbeni szabályozással látták el, ez a gyakorlatban különösen mostoha körülmények esetén kevésbé vált be. A hegesztőgépek beállítására vonatkozó eljárást ismertet a !64 536 Isz. magyar szabadalmi leírás. Ebben a megoldásban a feltalálók abból indulnak ki, hogy a hegesztő elektródák leolvadását, így a hegesztés tulajdonságait a hegesztés villamos paraméterei (a hegesztési feszültség és íváram, és az ezekből számítható relatív rövidzárási idő és cseppfrekvencia) alapvetően meghatározzák. Az íváramnak és feszültségének mérésével meghatározzák az adott feladathoz tartozó hegesztési paramétereket, majd a hegesztőgép induktív ellenállásának változtatásával beállítják az áramváltozási sebesség optimális értékét. A hegesztő ezen optimálisan beállított géppel végzi a munkáját. A 4 103 I4l Isz. USA szabadalmi leírás szerint nem elegendő a hegesztőgépet egyszer a munka megkezdése előtt beállítani, hanem folyamatosan szabályozni kell, hogy az íváram és ívfeszültség egy előre meghatározott értéken belül maradjon, s így a minőségi hegesztés elérhető legyen. Ismeretes továbbá olyan berendezés is, amely a hegesztőt ellenőrzi munkája közben. Ilyen berendezési ismertet a 4 063 075 Isz. USA szabadalmi leírás. Ezen megoldásnál egy központi számítógép az egyes munkahelyekre telepített mérőhelyek segítségével ellenőrzi és regisztrálja a dolgozók (maximálisan 100 munkahelyen) tevékenységét. Feljegyzi az ivgyújtások számát, a folyamatos hegesztések időtartamát és paramétereit valamint a felhasznált villamosenergia mennyiségét. Az előzőkben ismertetett a hegeszíőberendezésekre vonatkozó szabadalmi leírásokban ismertetett megoldások azonban a hegesztés folyamatát vizsgálják, ellenőrzik, de ezek nem hozlak teljesen kielégítő megoldást, mivel a gyakorlat azt mutatja, hogy az optimálisan beállított és szabályozással rendelkező (félautomata) hegesztőgépekkel is csak a jóképességü hegesztő szakmunkás tud hibátlan varratot készíteni, és ezt is lerontja a fáradtság, figyelmetlenség, rossz kondíció stb., és így nem maradhat el a jelentős mennyiségű ellenőrző röntgenvizsgálat sem. Az ismert, a hegesztőket ellenőrző berendezés sem hozott megoldást, mivel ez gyakorlatilag csak a dolgozó teljesítményét, munkafegyelmét ellenőrzi, de nem biztosítja a jó varratrninőséget. A hosszú éves gyakorlati tapasztalatok egyértelműen azt mutatják, hogy a varratminőség elsősorban a hegesztést végző dolgozótól függ. és csak másodsorban a berendezéstől, mert annak kisebb beállítási hibáit, a szabályozó berendezés rossz működését a dolgozó tudása, tapasztalata, kézügyessége ellensúlyozni tudja, ugyanakkor ezek hiánya evetén a legjobban beállított gépet alkalmazva is varrathibák jelentkeznek. A hegesztők az alapvető hegesztési munkafázist sokféle egyéni módszerrel pl. más kéztartással végzk, amely a hegesztés teljesítményét, a varratok minőségét befolyásolja. A hegesztők munkáját elemezve meghatározható egy általános munkamódszer amelyet a kiváló hegesztők alkalmaznak. Ennek az általános rendszernek megfelelő paraméterekkel dolgoztuk ki a találmányunkat, amelynek az alkalmazását rövid idő alatt, célszerűen a hegesztők minősítésekor lehet begyakoroltatni. Találmányunkkal tehát a következő feladatokat k várijuk megoldani:- a hegesztők „tudásának és kézügyességének” fokozása információs jelzések útján- a hegesztő kondíciójának az előrejelzése a műszak elején mért hibaszázalék alapján a pillanatnyi hibák jelzése a hegesztőnél és egyéb ellenőrző helyen pl. a művezetőnél- a hibás varrat készítés lehetőségének a jelölése a munkadarabon (a roncsolásmentes vizsgálat ezekre a szakaszokra korlátozható)- minőségbiztosítás tanúsítás- a hegesztést végző dolgozó minősítése. A fenti célkitűzés megvalósításához a következő felismerések vezetnek: a) minden hegesztési munkánál meghatározható (empirikus úton) egy optimális munkapont az íváram - ívfeszültség görbén, és van optimális ívteljesítmény is. illetve intervallum. b) hasonlóképpen létezik egy optimális rövidzárási idő és cseppfrekvencia is, illetve intervallum. c) az elkészített varratok kifogástalan minőségűek, ha az ívparaméterek (áram. feszültség, cseppfrekvcncin. relatív rövidzárási idő és ívteljesítmény) átlagértékei az optimumponlok, meghatározott környezetébe esnek, míg kívül esése esetén nagy valószínűséggel varrathiba keletkezik. d) varrathiba fog bekövetkezni, ha az ívparaméte ek állagának eltérési sebessége egy kritikus értéket elér. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
