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Dispositif pour la commande de machines à souder par points et à la molette par points multiples.
Il est connu que, en dehors de la grandeur du courant, la durée pendant laquelle,ce courant passe joue le rôle le plus im- portant dans les machines à souder par résistance. Dans la sou- dure par points, le courant primaire du transformateur alimen- tant les électrodes est, à cet effet, généralement commuté par un contacteur commandé par un régulateur de la durée du courant de soudure. Dans la soudure à joint, au contraire, le courant de soudure est.périodiquement mis en et hors circuit par un commutateur automatique, et ce de préférence en synchronisme exact avec la fréquence du réseau.
En dehors d'autres avantages,
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ce mode d'interruption synchrone assure une grande précision des temps de commutation, notamment pour les opérations brèves de commutation, étant donné que, dans le commutateur synchrone, les moments de mise en et hors circuit peuvent être régies de façon à se situer aux moments les plus favorables de l'évolution du courant. Pour permettre au soudeur de réaliser la mise en circuit arbitraire du courant de soudure interrompu conformément à ce qui précède, il est prévu, en série avec le commutateur syn- chrone, un contacteur ordinaire qui reprend seul la fonction de commutation dans le cas de la soudure par points, comme envisagé ci-dessus.
Tandis que, dans la soudure à joint, le commutateur synchrone permet, sans plus, d'atteindre la précision de temps désirée, cela n'est pas le cas pour un contacteur commandé par un régulateur de temps dans la soudure par points, puisque no- tamment un certain manque de précision est inhérent au régulateur de temps et puisque, d'autre part, les temps propres des contac- teurs peuvent varier en service sous l'effet de diverses influen- ces. L'erreur devient particulièrement grande pour de courts temps de commutation, où elle peut atteindre 100% et plus, en excluant ainsi l'utilisation de commandes simples de contacteurs.
L'invention a pour but de mettre à profit la précision des commutations synchrones pour la soudure par points individuels ou pour les soudures par points multiples se succédant réguliè- rement, notamment la soudure par points multiples à la molette.
Selon l'invention, ce but est atteint par un commutateur qui est actionné en synchronisme avec la fréquence du réseau et qui in- terrompt périodiquement le courant de soudure du côté primaire du transformateur alimentant le point de soudure, et par un contacteur qui est monté en série avec ce commutateur et qui est commandé en fonction de la position du commutateur, e telle façon qu'il puisse seulement enclencher et déclencher pendant que le commutateur se trouve dans une position correspondant à
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une pause de,courant. De cette façon, on permet seulement une commutation synchrone, unique, mais complète, par commande de commutation.
Quelques exemples d'exécution du dispositif selon l'inven- tion seront décrits d'une façon plus détaillée avec référence au dessin annexé dans lequel la Fig. 1 illustré schématiquement le principe du couplage, tandis que la Fig. 2 représente graphique- ment la succession cnronologique de l'entrée en action des appa- reils correspondants. La Fig. 3 représente une disposition dif- férant quelque peu de la Fig. 1 au point de vue de l'excitation des appareils, tandis que la Fig. 4 montre un dispositif avec un organe commutateur à temps pour l'interruption périodique auto- matique du circuit de commande. La Fig. 5 montre la représenta- tion graphique correspondante de l'ordre de -succession chronolo- gique de l'entrée en action des appareils nécessaires pour la dis- position selon la Fig. 4.
En Fig. l, R désigne le' point de soudure d'une machine à souder par résistance, qui est alimenté par un transformateur T, depuis un réseau de courant alternatif W. Dans le circuit de courant primaire du transformateur T se trouve un commutateur Sy actionné en synchronisme avec la fréquence du réseau, ainsi qu'un contacteur Sh monté en série avec le dit commutateur.' A, B, C, D désignent divers relais de contact, tandis que K désigne un contact de commande qui est actionné directement ou indirectement au pied ou à la main, et qui sert à la commande de la machine à souder. Ce dispositif fonctionne comme suit :
En premier lieu, l'installation est mise en état de service par la fermeture du contact de commande K.
Dès que le commuta- teur synchrone Sy ;-qui est actionné avec le nombre de tours correspondant à la durée désirée d'une opération, c'est-à-dire le temps de soudùre plus le temps propre maximum du contacteur-, arrive dans la position de fermeture (point 1, Fig. 2), le circuit
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d'excitation du relais A est fermé. De ce fait, le contact a1 est fermé et le contact a2 est ouvert. Par suite de la fermeture du contact a1. le relais B est excité et les contacts y associés b1. b2 sont fermés. L'enclenchement du contacteur Sh est toutefois empêché jusqu'à ce que le circuit d'excitation du relais A soit de nouveau interrompu par le commutateur Sy.
Par suite de la chute del'armature du relais A (point Fig. 2) le contact de repos a2 est de nouveau fermé, le contacteur Sh est excité et le contact de contacteur sh1, situé dans le cir- cuit de courant primaire, est fermé; cela signifie que le con- tacteur Sh enclenche seulement pendant une pause du courant de soudure. En même temps, le contact de contacteur sh2 est ouvert. Lors de la prochaine fermeture du commutateur synchrone Sy (point3, Fig. 2), le circuit primaire du transformateur T est alors fermé, de sorte que le courant de soudure peut passer pendant le tempsdéterminé par le commutateur Sy. En même temps se produit également l'excitation du relais C, dont les contacts c1 et c2 se ferment.
Par suite de la fermeture du contact c1, le relais D entre alors en action, de sorte que le contact d1 est ferme et le contact d ouvert. Le contact di est un contact à retenue automatique, de sorte que le relais D ne déclenche que lorsque le contact de commande K est ouvert. Le contacteur Sh reste maintenant excité par l'intermédiaire des contacts fermés c , a , et le contact de contacteur sh1 reste fermé aussi longtemps que le commutateur Sy est fermé, même si l'on devait ouvrir le contact de commande K (point 4, Fig. 2).
Mais dès que le temps de passage du courant s'est écoulé, c'est-dire que le commutateur Sy s'ouvre (point 5, Fig. 2), l'excitation du relais C est également interrompue, c'est-àdire que ses contacts c1 et c2 s'ouvrent à nouveau, ce qui a pour effet que la bobine du contacteur Sh cesse d'être parcourue par le courant et laisse retomber ses contacts sh1 et sh2 respectivement
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dans la position ouverte et dans la position fermée.
Dans le cas où le contact de commande K reste encore fermé au-delà de la période de passage de courant du commutateur Sy, tel qu'in- diqué par les courbes en traits interrompus dans la Fig. 2, le contacteur Sh déclenchera toujours, indépendamment de cela, au début de la prochaine période de pause du commutateur Sy (c'est- à-dire au point 5, Fig. 2), puisque cela est déterminé par l'interruption du circuit de courant au moyen du contact c2, et que le contact d2 est maintenu ouvert sous l'action du con- tact à retenue automatique dl, du relais D. Le relais D empê- che, en outre, que le contacteur Sh puisse enclencher encore une fois, sans que le contact de commande K soit d'abord de nouveau ouvert et fermé, étant donné que le contacteur Sh ne peut pas entrer en action aussi longtemps que le contact d2 reste ouvert.
Dans la disposition selon Fig. 1, toutes les bobines de relais sont raccordées au réseau de courant alternatif W. Il est toutefois, sans plus, possible d'alimenter les relais et le contacteur depuis un autre réseau quelconque, par exemple un réseau de courant continu G, dans lequel cas le commutateur synchrone Sy et le contacteur Sh doivent.être pourvus chacun d'un contact supplémentaire sy2, resp. sh3, tel que montré en Fig. 3. Le fonctionnement de cette disposition est exactement le. même que celui de la disposition selon Fig. 1. et ne doit donc pas être expliqué davantage.
Dans la' soudure par points multiples à la molette et à joint piqué, où de plus grandes pauses sont nécessaires entre les périodes de soudure, une disposition selon Fig. 1, respecti- vement Fig. 3, ne peut pas être appliquée sans plus, puisqu'il n'est pas possible de respecter exactement les pauses au moyen d'un contact de commande actionné au pied ou à la main. Pour permettre d'exécuter une telle soudure d'une façon complètement automatique, ,on utilise, en combinaison avec la disposition dé-
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crite, un relais de temps qui réalise automatiquement l'inter- rvption désirée du circuit de commande. Le fonctionnement d'un tel couplage sera décrit avec référence aux Figs. 4 et 5.
En Fig. 4, T désigne de nouveau le transformateur qui , alimente le point de soudure R. Dans le circuit primaire est prévu un commutateur synchrone Sy avec un contacteur Sh monté en série avec lui, tandis que A, B, C, D désignent les relais nécessaires à la commande. Il est prévu, en outre, un relais de temps E, comportant les contacts el , e2- Le contact de commande K sert de nouveau à la mise en et hors service de la machine.
Lors de la. mise en service de la machine au moyen du contact de commande K, le fonctionnement est d'abord exactement analogue à celui des dispositifs déjà décrits. Pendant la première période de fermeture du commutateur Sy (1 - 2, Fig. 5) les relais A et
B entrent en action, Dès que le commutateur Sy s'ouvre de nov- veau (point 2) le circuit de courant du contacteur Sh est fermé par les contacts d , b2, a, , et le contact de contacteur sh1 se ferme. La fermeture du circuit primaire du transformateur T est toutefois seulement produite lorsque le commutateur Sy se ferme encore une fois (point 3), et en même temps les relais
C, D entrent également en action.
Le relais D est de nouveau pourvu d'un contact a retenue automatique dl , de sorte qu'à la fin de la période de passage du courant, lorsque le commutateur
Sy s'ouvre de nouveau (point 5), le contacteur Sh déclenche et le contact c3 se ferme de nouveau, tandis que le contact d3 reste encore fermé. Par conséquent, le relais de temps E entre main- tenant en action au début de cette pause de courant, ce qui a pour effet de fermer le contact el et d'ouvrir le contact e2.
Par suite de l'ouverture du contact e2, les circuits de courant des relais A, B, D sont interrompus et la duré de cette inter- ruption peut être différente, selon le réglage du temps du
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relais E. Ce n'est que lors du déclenchement du relais E, res- pectivement de la fermeture du contact e2 , que le relais A peut de nouveau entrer en action et faire ainsi commencer une nouvelle période de passage du courant de soudure. Les contacts du relais E restent seulement dans la position de travail pendant une durée réglable, même si le contact de commande K reste fermé en permanence.
Il va de soi que le dispositif selon la Fig. 4 peut égale- ment être réalisé avec excitation des bobines des relais au moyen d'une source de courant continu, dans lequel cas il faut prévoir des contacts supplémentaires pour le commutateur Sy et le contacteur Sh, tel qu'il a déjà été montré en Fig. 3. Le relais de temps E, qui permet d'éliminer une ou un nombre quel- canque, restant toujours le même, de commutations synchrones périodiques individuelles, peut aussi être établi de telle façon que, par exemple au moyen d'autres organes à temps, on puisse également résoudre d'autres problèmes de commande, tel que c'est notamment le cas dans la soudure par points multiples.
Bien que, dans les exemples d'exécution qui viennent d'être décrits, la commande désirée du contacteur s'opère au moyen de relais, l'invention n'est aucunement limitée à ce genre de moyens de commande. Il est, par exemple, sans plus possible de prévoir au commutateur synchrone lui-même des moyens mécaniques, sous la forme de cames et analogues, qui commandent le contacteur en fonction de la position du commutateur.
REVENDICATIONS.
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Device for controlling spot welding machines and multiple spot seam welding machines.
It is known that, apart from the magnitude of the current, the time during which this current flows plays the most important role in resistance welding machines. In spot welding, the primary current of the transformer supplying the electrodes is, for this purpose, generally switched by a contactor controlled by a regulator of the duration of the welding current. In seam welding, on the contrary, the welding current is periodically switched on and off by an automatic switch, and this preferably in exact synchronism with the frequency of the network.
Apart from other advantages,
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this synchronous interrupt mode ensures high precision of the switching times, in particular for brief switching operations, given that, in the synchronous switch, the switching on and off times can be regulated so as to be at the the most favorable of the evolution of the current. In order to enable the welder to carry out the arbitrary switching on of the interrupted welding current in accordance with the above, there is provided, in series with the synchronous switch, an ordinary contactor which alone takes over the switching function in the case of the switch. spot welding, as envisaged above.
While in seam welding the synchronous switch makes it possible, without more, to achieve the desired time precision, this is not the case for a contactor controlled by a time regulator in spot welding, since no - However, a certain lack of precision is inherent in the time regulator and since, on the other hand, the proper times of the contactors can vary in service under the effect of various influences. The error becomes particularly large for short switching times, where it can reach 100% and more, thus excluding the use of simple contactor controls.
The object of the invention is to make use of the precision of the synchronous switching operations for individual spot welding or for multiple spot welds which follow one another regularly, in particular multiple spot welding with a seam.
According to the invention, this object is achieved by a switch which is actuated in synchronism with the frequency of the network and which periodically interrupts the welding current on the primary side of the transformer supplying the welding point, and by a contactor which is mounted. in series with this switch and which is controlled according to the position of the switch, e so that it can only switch on and off while the switch is in a position corresponding to
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a break from, running. In this way, only a single, but complete, synchronous switching is allowed per switching command.
Some examples of execution of the device according to the invention will be described in more detail with reference to the appended drawing in which FIG. 1 schematically illustrates the principle of the coupling, while FIG. 2 graphically represents the chronological succession of the entry into action of the corresponding devices. Fig. 3 shows an arrangement which differs somewhat from FIG. 1 from the point of view of the excitation of the apparatus, while FIG. 4 shows a device with a switching member in time for the automatic periodic interruption of the control circuit. Fig. 5 shows the corresponding graphic representation of the chronological order of succession of the entry into action of the apparatuses necessary for the arrangement according to FIG. 4.
In Fig. l, R denotes the welding point of a resistance welding machine, which is supplied by a transformer T, from an alternating current network W. In the primary current circuit of the transformer T there is a switch Sy operated in synchronism with the network frequency, as well as a contactor Sh mounted in series with said switch. A, B, C, D denote various contact relays, while K denotes a control contact which is actuated directly or indirectly by foot or by hand, and which is used to control the welding machine. This device works as follows:
First, the installation is put into service by closing control contact K.
As soon as the synchronous switch Sy; - which is actuated with the number of turns corresponding to the desired duration of an operation, that is to say the welding time plus the maximum proper time of the contactor - arrives in the closed position (point 1, Fig. 2), the circuit
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relay A is closed. As a result, contact a1 is closed and contact a2 is open. As a result of the closing of contact a1. relay B is energized and the associated contacts b1. b2 are closed. However, closing of contactor Sh is prevented until the excitation circuit of relay A is interrupted again by switch Sy.
As a result of the fall of the armature of relay A (point Fig. 2), the rest contact a2 is closed again, contactor Sh is energized and contactor sh1, located in the primary current circuit, is closed. closed; this means that the contactor Sh only switches on during a break in the welding current. At the same time, the contactor contact sh2 is open. When the synchronous switch Sy is next closed (point 3, Fig. 2), the primary circuit of transformer T is then closed, so that the welding current can flow for the time determined by the switch Sy. At the same time, relay C is also energized, whose contacts c1 and c2 close.
Following the closing of contact c1, relay D then comes into action, so that contact d1 is closed and contact d is open. Contact di is a self-restraining contact, so relay D only trips when control contact K is open. The contactor Sh now remains energized via the closed contacts c, a, and the contactor of the contactor sh1 remains closed as long as the switch Sy is closed, even if the control contact K were to be opened (point 4, Fig. 2).
But as soon as the current flow time has elapsed, that is to say the switch Sy opens (point 5, Fig. 2), the excitation of relay C is also interrupted, that is to say that its contacts c1 and c2 open again, which has the effect that the coil of the contactor Sh stops being traversed by the current and lets drop its contacts sh1 and sh2 respectively
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in the open position and in the closed position.
In the case where the control contact K still remains closed beyond the current flow period of the switch Sy, as indicated by the curves in dotted lines in FIG. 2, the contactor Sh will always trip, regardless of this, at the start of the next pause period of the switch Sy (i.e. at point 5, Fig. 2), since this is determined by the interruption of the circuit. of current by means of contact c2, and that contact d2 is kept open by the action of the self-restraining contact dl of relay D. Relay D also prevents contactor Sh from being able to switch on again. once, without the control contact K first being opened and closed again, since contactor Sh cannot come into action as long as contact d2 remains open.
In the arrangement according to FIG. 1, all the relay coils are connected to the alternating current network W. However, without more, it is possible to supply the relays and the contactor from any other network, for example a direct current network G, in which case the synchronous switch Sy and the contactor Sh must each be provided with an additional contact sy2, resp. sh3, as shown in Fig. 3. The operation of this arrangement is exactly the. same as that of the arrangement according to FIG. 1. and therefore should not be explained further.
In seam and stitch-seam multiple spot welding, where greater breaks are required between welding periods, an arrangement according to Fig. 1, respectively Fig. 3, cannot be applied without more, since it is not possible to observe the pauses exactly by means of a control contact actuated by foot or by hand. In order to allow such a weld to be carried out in a completely automatic manner, in combination with the provision de-
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Crite, a time relay which automatically performs the desired interruption of the control circuit. The operation of such a coupling will be described with reference to Figs. 4 and 5.
In Fig. 4, T again designates the transformer which supplies the solder point R. In the primary circuit, a synchronous switch Sy is provided with a contactor Sh mounted in series with it, while A, B, C, D designate the necessary relays to order. A time relay E is also provided, comprising the contacts el, e2. The control contact K again serves to switch the machine on and off.
When. commissioning of the machine by means of the control contact K, the operation is first of all exactly similar to that of the devices already described. During the first closing period of switch Sy (1 - 2, Fig. 5), relays A and
B come into action. As soon as switch Sy opens again (point 2), the current circuit of contactor Sh is closed by contacts d, b2, a,, and contactor contact sh1 closes. The closing of the primary circuit of transformer T is however only produced when the switch Sy closes again (point 3), and at the same time the relays
C, D also come into action.
Relay D is again provided with an automatic hold contact dl, so that at the end of the current flow period, when the switch
Sy opens again (point 5), contactor Sh trips and contact c3 closes again, while contact d3 still remains closed. Consequently, the time relay E now comes into action at the start of this current break, which has the effect of closing contact el and opening contact e2.
Following the opening of contact e2, the current circuits of relays A, B, D are interrupted and the duration of this interruption may be different, depending on the time setting of the
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relay E. It is only when relay E is tripped, or contact e2 is closed, that relay A can come into action again and thus start a new period of welding current flow. The contacts of relay E only remain in the operating position for an adjustable time, even if the control contact K remains permanently closed.
It goes without saying that the device according to FIG. 4 can also be produced with energizing the coils of the relays by means of a direct current source, in which case additional contacts must be provided for the switch Sy and the contactor Sh, as has already been shown in Fig. 3. The time relay E, which makes it possible to eliminate one or a few, always remaining the same, number of individual periodic synchronous commutations, can also be established in such a way that, for example by means of other devices to time, other control problems can also be solved, such as in particular in multiple spot welding.
Although, in the embodiments which have just been described, the desired control of the contactor is effected by means of relays, the invention is in no way limited to this type of control means. It is, for example, no longer possible to provide the synchronous switch itself with mechanical means, in the form of cams and the like, which control the contactor according to the position of the switch.
CLAIMS.
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