CZ18673U1

CZ18673U1 - Automatic welder

Info

Publication number: CZ18673U1
Application number: CZ200819803U
Authority: CZ
Inventors: Schropp@Alfons; Huber@Siegmund
Original assignee: Max Streicher Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2008-06-17
Also published as: DE202007004709U1; ES1067596U; ES1067596Y; NL2001378C1; ITMI20080106U1; AT12171U1; BE1018063A6

Description

Oblast technikyTechnical field

Předložené technické řešení se obecně týká technické oblasti technologie svařování. Zvláště se technické řešení tyká svařovacího automatu, kterým lze na dílci automaticky vytvořit svarový šev, tedy aniž by ho svářeč během procesu svařování bezprostředně ovlivňoval, za použití procesu svařování kovovou elektrodou v ochranném plynu, zvláště procesu svařování MIG a/nebo MAG.The present technical solution relates generally to the technical field of welding technology. In particular, the technical solution relates to a welding machine by means of which a weld seam can be automatically formed on the workpiece, i.e. without being directly influenced by the welder during the welding process, using a metal electrode shielding gas welding process, in particular a MIG and / or MAG welding process.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Při výrobě svarového švu za použití svařovacího automatu není zapotřebí, aby svářeč ručně vedl svařovací pistoli podél vytvářeného svarového švu, přičemž je samozřejmě možné, aby obsluha řídila svařovací automat, například za účelem seřízení nebo pro vyrovnání případných tolerancí.When manufacturing a weld seam using a welding machine, it is not necessary for the welder to manually guide the welding gun along the weld seam being formed, while it is of course possible for the operator to control the welding machine, for example to adjust or compensate for any tolerances.

Takové svařovací automaty se používají například při výrobě potrubí, zásobníků a zařízení pro automatické vytvoření plnicí a krycí vrstvy vytvářeného svarového švu. Oproti tomu nemohou být běžnými svařovacími automaty vytvořeny kořeny svarového švu a hotpass, což je svařování předehřáté housenky, zvláště v poloze PE, tedy nad hlavou. Je tomu tak proto, že běžné svařovací automaty vytvářejí dlouhý elektrický oblouk, což má za následek, že během procesu svařování se ze svařovací elektrody uvolňují relativně velké kapky, než se její příslušný volný konec dostane do kontaktu s dílcem, takže tyto kapky v případě polohy PE v důsledku gravitace nezůstanou ve spáře pro svarový šev, ale spíše mají tendenci padat dolů. Obvykle se proto kořeny svarového švu a hotpass svařují ručně, což není moc levné a navíc je to časově náročné.Such automatic welding machines are used, for example, in the manufacture of pipes, containers and devices for automatically forming the filler and cover layer of the weld seam to be formed. On the other hand, the roots of the weld seam and the hotpass, which is the welding of the preheated bead, in particular in the PE position, i.e. overhead, cannot be produced by conventional automatic welding machines. This is because conventional automatic welding machines produce a long arc, which results in relatively large droplets being released from the welding electrode during the welding process before its respective free end comes into contact with the workpiece, so that in the case of positioning PE due to gravity do not remain in the weld seam but tend to fall down. Usually, the weld seam roots and hotpass are welded by hand, which is not very cheap and more time consuming.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Proto má toto technické řešení za úkol vytvořit svařovací automat výše uvedeného druhu, který by umožňoval tvořit kořeny a hotpass automaticky, tedy bez stálého působení svářeče během procesu svařování.The object of the present invention is therefore to provide a welding machine of the kind mentioned above which allows roots and hotpass to be formed automatically, i.e. without the permanent action of the welder during the welding process.

Tento úkol je vyřešen svařovacím automatem pro automatické svařování MIG/MAG tvorbou svarových švů na dílci, zvláště při konstrukci potrubí, zásobníků a zařízení, který zahrnuje pojezdový vozík posouvatelný podél vytvářeného svarového švu, svařovací pistolí pro přívod ochranného plynu a pro podávání drátové svařovací elektrody na aktuální místo svařování, přičemž svařovací pistole je pojízdná s pojezdovým vozíkem podél svarového švu, a zdroj svařova30 čího proudu pro napájení svařovací pistole svařovacím proudem, případně svařovacím napětím. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že zdroj svařovacího proudu je zdroj pro napájení svařovací elektrody svařovacím proudem, popřípadě svařovacím napětím, pro vytvoření krátkého oblouku mezi svařovací elektrodou a dílcem. Krátký oblouk se totiž vyznačuje tím, že svařovací materiál přechází z konce svařovací elektrody k dílci, popřípadě svarovému švu, vý35 hradně ve zkratu. Během procesu svařování přitom vznikají na konci svařovací elektrody pouze relativně malé kapky svarového materiálu, které vytvářejí požadovaný zkrat mezi svařovací elektrodou a dílcem, takže právě díky malé délce oblouku se v důsledku gravitace neuvolňují a nepadají žádné kapky z konce svařovací elektrody. Svařovací automat podle tohoto technického řešení je proto vhodný zvláště, avšak nikoli výlučně, pro výrobu obvodových svarových švů při výrobě potrubí, zásobníků a zařízení, protože lze tímto svařovacím automatem podle tohoto technického řešení minimalizovat nebezpečí, že svařovací materiál při svařování v poloze nad hlavou v důsledku působení gravitace nezůstane ve spáře svarového švu.This task is accomplished by a MIG / MAG automatic welding machine by forming weld seams on a component, particularly in the construction of pipelines, reservoirs and equipment, which includes a trolley movable along the weld seam being generated, a welding gun for shielding gas supply and wire feed electrode the current welding location, the welding gun being movable with the trolley along the weld seam, and a welding current source for supplying the welding gun with welding current or welding voltage. The principle of this technical solution consists in that the welding current source is a source for supplying the welding electrode with welding current or welding voltage for creating a short arc between the welding electrode and the workpiece. In fact, the short arc is characterized in that the welding material passes from the end of the welding electrode to the workpiece or the weld seam, in short. During the welding process, only relatively small droplets of weld material are formed at the end of the welding electrode, which create the desired short circuit between the welding electrode and the workpiece, so that due to gravity, no droplets are released and dropped from the welding electrode. The welding machine according to the present invention is therefore particularly, but not exclusively, suitable for producing circumferential weld seams in the production of pipes, containers and equipment, since the welding machine according to the present invention minimizes the risk that the welding material during overhead welding it will not remain in the weld seam due to gravity.

Další výhodná provedení automatu podle technického řešení vyplývají z další část popisu a výkresů.Further advantageous embodiments of the machine according to the invention result from the further part of the description and drawings.

Aby mohl být vytvořen požadovaný krátký oblouk, může být zdroj svařovacího proudu utvořen tak, aby se zajistil takový svařovací proud, popřípadě takové svařovací napětí, aby se vlivemIn order to produce the desired short arc, the welding current source may be designed to provide such welding current or welding voltage that

- 1 CZ 18673 Ul tepla oblouku na konci svařovací elektrody vytvořila malá kapka, která se vzhledem k malé délce oblouku dostane do kontaktu s dílcem, popřípadě již přítomnou taveninou dříve, než se tato kapka uvolní z konce svařovací elektrody. Tím vznikne již zmíněný zkrat, což má za následek, že oblouk zhasne. Kapka se pak v důsledku svého vlastního povrchového napětí nebo povrchového napětí již přítomné kovové lázně odsaje z konce svařovací elektrody, takže rovněž v poloze nad hlavou není nebezpečí, že by svarový kov neulpěl na dílci.The arc heat at the end of the welding electrode has formed a small droplet which, due to the small arc length, comes into contact with the workpiece or the melt already present before the droplet is released from the end of the welding electrode. This causes the already mentioned short circuit, which results in the arc extinguishing. The droplet is then sucked away from the end of the welding electrode due to its own surface tension or the surface tension of the metal bath already present, so that, even in the overhead position, there is no risk that the weld metal will not adhere to the workpiece.

Poté, co se kapka výše uvedeným způsobem odsála z konce svařovací elektrody, vznikne znovu v důsledku svařovacího napětí vytvořeného zdrojem svařovacího proudu krátký oblouk. Tento proces se opakuje při svařování MIG/MAG podle druhu použitého ochranného plynu asi 20 krát ío až 100 krát za sekundu, přičemž během zkratové fáze proud vždy krátkodobě vzroste. Tento zkratový proud má ale pouze relativně malou velikost, protože zkratová fáze je vzhledem k malé velikosti kapky relativně krátká.After the drop has been aspirated from the end of the welding electrode as described above, a short arc will again be generated due to the welding voltage generated by the welding current source. This process is repeated for MIG / MAG welding, depending on the type of shielding gas used, about 20 times to 100 times per second, with the current always increasing briefly during the short-circuit phase. However, this short-circuit current is only relatively small in size because the short-circuit phase is relatively short due to the small droplet size.

Při svařování MIG/MAG za použití krátkého oblouku se tedy jedná o relativně „studený proces“, který je vhodný zvláště pro svařování kořenových a hotpassových vrstev a rovněž pro svařování tenkých plechů a svařování v nucené poloze.MIG / MAG short arc welding is therefore a relatively 'cold process', particularly suited for root and hotpass welding as well as thin sheet and forced welding.

Jak je zřejmé z výše uvedeného, je zdrojem svařovacího proudu zdroj, uzpůsobený tak, aby se svařovací elektroda napájela svařovacím proudem, respektive napětím, tak, že vznikne zkrat mezi dílcem, popřípadě svarovým švem, a koncem svařovací elektrody, než se kapka odsaje. Aby se přitom umožnilo odsátí kapky z konce svařovací elektrody, je zapotřebí vést konec svařovací elektrody relativně blízko vytvářenému svarovému švu. Pokud by se ovsem konec svařovací elektrody vedl příliš daleko od vytvářeného svarového švu, nezažehl by se oblouk mezi koncem svařovací elektrody a dílcem, což je důsledkem toho, že je zdrojem svařovacího proudu vytvářeno pouze relativně malé svařovací napětí. V důsledku poměrně malého svařovacího napětí se tedy musí konec svařovací elektrody vést podél vytvářeného svarového švu poměrně blízko něho, aby se oblouk mezi koncem svařovací elektrody a dílcem mohl zažehnout.As can be seen from the above, the welding current source is a source adapted to feed the welding electrode with welding current and / or voltage, respectively, so as to create a short circuit between the panel or weld seam and the end of the welding electrode before aspirating. In order to allow the droplet to be sucked off from the end of the welding electrode, it is necessary to guide the end of the welding electrode relatively close to the weld seam being formed. However, if the end of the welding electrode were led too far from the weld seam being formed, the arc between the end of the welding electrode and the panel would not ignite, due to the fact that only a relatively low welding voltage is generated by the welding current source. Due to the relatively low welding voltage, the end of the welding electrode must therefore be guided along the weld seam to be formed relatively close to it so that the arc between the end of the welding electrode and the workpiece can ignite.

Aby se zajistilo, že proces svařování za použití svařovacího automatu podle tohoto technického řešení proběhne bez vzniku nežádoucího rozstřiku při svařování, může být zdroj svařovacího napětí vytvořen jako zdroj impulzového proudu. V tom případě se mezi koncem svařovací elektrody a dílcem vytvoří impulzový krátký oblouk, což je důsledkem toho, že místo stejnosměmé30 ho proudu, případně stejnosměrného napětí, je pro svařování zdrojem svařovacího proudu vytvářen impulzový proud, případně impulzové napětí. Díky použití takového zdroje impulzového proudu lze tedy vytvářet relativně jemné kapky svarového materiálu, takže se svařovací automat vybavený takovým zdrojem impulzního proudu hodí zvláště pro svařování kořenů svarového švu a hotpassu.In order to ensure that the welding process using the automatic welding machine according to the present invention proceeds without producing undesirable spatter during welding, the welding voltage source may be formed as a pulse current source. In this case, a short arc is formed between the end of the welding electrode and the workpiece, as a result of the pulse current or pulse voltage being generated for the welding by the welding current source instead of the DC current or DC voltage. By using such a pulsed current source, relatively fine drops of weld material can thus be produced, so that a welding machine equipped with such a pulsed current source is particularly suitable for welding the seam roots and hotpass.

Podle dalšího provedení technického řešení může svařovací automat obsahovat dále regulační prvek, který je určen k tomu, aby řídil svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, tak, aby svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, měl(o) alespoň přibližně pilovitý profil. S tímto regulačním prvkem lze řídit veličiny pilovitého profilu, například základní proud, popřípadě základní napětí, maximální hodnotu, strmost stoupání svařovacího proudu, popřípadě svařovacího napětí, čímž lze optimálně řídit svařovací proces a zvláště uvolňování kapek z konce svařovací elektrody.According to a further embodiment of the invention, the welding machine may further comprise a control element which is designed to control the welding current or welding voltage so that the welding current or welding voltage (s) has at least approximately a sawtooth profile. With this regulating element, the variables of the sawtooth profile can be controlled, for example the base current or base voltage, the maximum value, the steepness of the welding current or the welding voltage, so that the welding process and in particular droplet dropping from the welding electrode end can be optimally controlled.

Podle dalšího provedení zde může být regulační prvek, přerušovaně měnící svařovací proud, popřípadě napětí, na svařovací elektrodě během tvorby a uvolňování kapek. Tak například právě v okamžiku, kdy se kapka, tvořící se na konci svařovací elektrody, dostane do kontaktu s dílcem a tím se vytvoří zkrat mezi ním a svařovací elektrodou, může být redukován svařovací proud na minimum. Tímto způsobem lze působit proti vzniku zbytečně vysokého zkratového proudu.According to a further embodiment, there may be a control element intermittently changing the welding current or voltage on the welding electrode during droplet generation and release. For example, just as the droplet formed at the end of the welding electrode comes into contact with the workpiece and thereby creates a short circuit between it and the welding electrode, the welding current can be reduced to a minimum. In this way, an unnecessarily high short-circuit current can be counteracted.

Následně je možné, aby se svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, pomocí uvedeného regulačního prvku řídil(o) tak, že se svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, těsně před tím, než začne hrozit přerušení zkratu v důsledku oddělení kapky, prudce zvedne, aby se pozitivně ovlivnil takzvaný uskripovací jev. Tím, že se regulační prvek vytvoří speciálně tak, aby ovlivňo-2 CZ 18673 Ul val vzrůst svařovacího proudu, popřípadě napětí, poté, co byl svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, redukován na minimum, se takto pozitivně ovlivněným uskřipovacím jevem přídavně přiškrtí roztavený konec elektrody, a tak se ustřihne právě tvořená kapka. Krátce před tím, než se kapka skutečně uvolní z konce svařovací elektrody, se svařovací proud regulačním prvkem redu5 kuje zase na minimum, čímž se působí proti nežádoucí tvorbě stříkanců.Consequently, it is possible for the welding current or welding voltage to be controlled by means of said control element such that the welding current or welding voltage immediately rises sharply before the risk of short circuit interruption due to droplet separation begins. positively influenced the so-called scripting phenomenon. By designing the control element specifically to influence the increase in welding current and / or voltage after the welding current or welding voltage has been reduced to a minimum, the molten end is additionally throttled by such a positively influenced clipping effect. electrodes, so that the drop just formed is cut off. Shortly before the drop is actually released from the end of the welding electrode, the welding current is reduced to a minimum by the regulating element again, thus counteracting the undesirable formation of splashes.

Jak je zřejmé z výše uvedených provedení, lze za použití speciálně zřízeného zdroje svařovacího napětí vytvářet svařovacím automatem podle tohoto technického řešení krátký oblouk, kterým lze svařovat zvláště kořeny svarového švu a jeho hotpass.As is evident from the above embodiments, a short arc can be produced by a welding machine according to the present invention using a specially designed welding voltage source, in particular by welding the roots of the weld seam and its hotpass.

Následně mohou být svařovacím automatem podle technického řešení svařovány rovněž plnicí a krycí vrstvy. To je možné zvláště tehdy, když je kladen zvláštní důraz na to, aby v okolí místa svařování nedocházelo k rozstřiku, protože toto může být zajištěno se zdrojem svařovacího proudu vytvořeným jako zdroj impulzního proudu a zvláště speciální přerušovanou regulací svařovacího proudu.Subsequently, the filling and covering layers can also be welded by the automatic welding machine according to the invention. This is possible in particular when special emphasis is placed on avoiding spatter around the welding site, since this can be ensured with a welding current source designed as a pulsed current source and in particular by a special intermittent welding current regulation.

Protože je ale svařování plnicích a krycích vrstev krátkým obloukem poněkud časově náročné, může být podle jednoho provedení použit ve svařovacím automatu takový zdroj svařovacího proudu, aby se svařovací elektroda napájela svařovacím proudem, popřípadě napětím, tak, že lze mezi svařovací elektrodou a dílcem vytvořit dlouhý oblouk nebo sprchový oblouk. Takový dlouhý nebo sprchový oblouk se obvykle používá pro tvorbu plnicích a krycích vrstev, protože jím lze vytvořit relativně velká a horká tavenina, takže lze tyto méně výrobně náročné vrstvy vytvořit relativně rychle.However, since welding the filler and cover layers with a short arc is somewhat time consuming, according to one embodiment, a welding current source can be used in the welding machine so that the welding electrode can be supplied with welding current or voltage so that a long electrode can be formed between the welding electrode and the workpiece. arch or shower arch. Such a long or shower arc is typically used to form fill and cover layers because it can produce a relatively large and hot melt, so that the less production-intensive layers can be formed relatively quickly.

Aby bylo možné tímto zdrojem svařovacího proudu vytvářet jak krátký oblouk, tak i dlouhý nebo sprchový oblouk, může zdroj svařovacího proudu obsahovat dvě samostatné zdrojové jednotky svařovacího proudu, z nichž jedna slouží k tvorbě vhodného proudu, popřípadě vhodného napětí, pro tvorbu krátkého oblouku, a druhá slouží k tvorbě vhodného proudu, popřípadě vhodného napětí, pro tvorbu dlouhého nebo sprchového oblouku.In order to generate both a short arc and a long or shower arc with this welding current source, the welding current source may comprise two separate welding current source units, one of which serves to generate a suitable current or voltage for the short arc, and the other serves to generate a suitable current or voltage for forming a long or shower arc.

Podle jiného provedení může ale zdroj svařovacího proudu obsahovat jedinou zdrojovou jednotku svařovacího proudu, která může být regulačním prvkem řízena tak, že lze alternativně vytvářet krátký oblouk nebo dlouhý nebo sprchový oblouk, přičemž je ale také možné řídit zdrojovou jednotku svařovacího proudu regulačním prvkem tak, že lze vytvořit kontinuální přechod mezi krátkým obloukem a dlouhým nebo sprchovým obloukem.However, according to another embodiment, the welding current source may comprise a single welding current source unit which may be controlled by the control element such that alternatively a short arc or a long or shower arc may be formed, but it is also possible to control the welding current source unit by a continuous transition between a short arc and a long or shower arc can be created.

Podle ještě jiného provedení může ale svařovací automat podle technického řešení zahrnovat dva zcela samostatné zdroje svařovacího proudu, mezi kterými lze přepínat manuálně nebo automaticky tak, aby bylo možné jedním zdrojem svařovacího proudu vytvořit krátký oblouk a druhým zdrojem dlouhý nebo sprchový oblouk.According to yet another embodiment, however, the welding machine according to the invention may comprise two completely separate sources of welding current between which they can be switched manually or automatically so that one source of welding current can create a short arc and the other source a long or shower arc.

Jinými slovy, je dán zdroj svařovacího proudu, který umožňuje přepínání mezi napájením svařovacím proudem, popřípadě svařovacím napětím, pro tvorbu krátkého oblouku, a svařovacím proudem, popřípadě napětím, pro tvorbu dlouhého nebo sprchového oblouku. Tak lze jediným svařovacím automatem v optimalizovaném čase vytvářet jak kořeny a hotpassy, tak plnicí a krycí vrstvy.In other words, a welding current source is provided which allows switching between the welding current supply or welding voltage for short arc formation and the welding current or voltage for long or shower arc generation. In this way, both roots and hotpasses as well as filling and covering layers can be created with a single automatic welding machine.

Přehled obrázků na výkreseOverview of figures in the drawing

Následně bude technické řešení popsáno pomocí příkladného provedení na základě přiloženého výkresu, kde:Next, the technical solution will be described by means of an exemplary embodiment based on the attached drawing, where:

na obr. 1 je schematicky znázorněn svařovací automat podle tohoto technického řešení za provozu, a na obr. 2 je schematicky znázorněn přechod kapek, jak probíhá u svařovacího automatu podle tohoto technického řešení.FIG. 1 schematically illustrates a welding machine according to the present invention in operation; and FIG. 2 schematically illustrates a drop transition as is performed with a welding machine according to the present invention.

- J CZ 18673 Ul- J CZ 18673 Ul

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

Obr. 1 znázorňuje svařovací automat 10 podle technického řešení, který je pro automatické svařování dvou dílců A, B, rour, tedy zejména dálkového potrubí, upevněn na dílci A na vodicí listě 20, aby mohl pojíždět po této vodicí liště 20 po obvodě kolem dílce A. V případě vodicí lišty 20 se může jednat například o ohebný kovový pás, který je veden kolem dílce A s odstupem od vytvářeného svarového švu 22 a rovnoběžně s ním. Svařovacím automatem 10 se má vyrobit svarový šev 22 mezi oběma dílci A a B dálkového potrubí pro jejich vzájemné spojení.Giant. 1 shows a welding machine 10 according to a technical solution which, for the automatic welding of two parts A, B, pipes, in particular of a long-distance piping, is mounted on part A on a guide sheet 20 so as to be able to travel on this guide bar 20 circumferentially around part A. The guide rail 20 may be, for example, a flexible metal strip which is guided around the workpiece A at a distance from and parallel to the weld seam 22 to be formed. The welding seam 10 is to produce a weld seam 22 between the two pipelines A and B for connecting them together.

Podél vodicí listy 20 může pojíždět pojezdový vozík 18, který nese svařovací pistoli 12 s tryskou 26 pro ochranný plyn. Svařovací pistole 12 a zvláště tryska 26 pro ochranný plyn tak mohou ío pomocí pojezdového vozíku 18 pojíždět podél vytvářeného svarového švu 22.A travel carriage 18 carrying a welding gun 12 with a shielding gas nozzle 26 can be moved along the guide blade 20. Thus, the welding gun 12, and in particular the shielding gas nozzle 26, can be moved along the weld seam 22 to be formed with the trolley 18.

Svařovací automat 10 zahrnuje dále zdroj 14 svařovacího proudu, pomocí kterého může být napájena svařovací pistole 12 svařovacím proudem, popřípadě svařovacím napětím. Navíc je svařovací automat 10 opatřen regulačním prvkem 16, který je propojen se zdrojem 14 svařovacího proudu, aby mohl být řízen svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, dodávané ze zdroje 14 svařovacího proudu.The welding machine 10 further comprises a welding current source 14, by means of which the welding gun 12 can be supplied with welding current or welding voltage. In addition, the welding machine 10 is provided with a control element 16 which is connected to the welding current source 14 in order to control the welding current or welding voltage supplied from the welding current source 14.

Navíc je zajištěno zásobování ochranným plynem, ze kterého je svařovací pistole 12, popřípadě její tryska 26 pro ochranný plyn, zásobována ochranným plynem, například CO2, argonem nebo heliem. Pro lepší přehlednost není zdroj ochranného plynu na obr. 1 znázorněn. Rovněž je do svařovací pistole 12. popřípadě do její trysky 26 pro ochranný plyn, kontinuálně dodávána sva20 řovací elektroda pomocí zařízení pro podávání drátu, což pro lepší přehlednost rovněž není na obr. 1 znázorněno.In addition, a shielding gas supply is provided from which the welding gun 12 or its shielding gas nozzle 26 is supplied with a shielding gas, for example CO2, argon or helium. For the sake of clarity, the shielding gas source is not shown in FIG. Also, a welding electrode is continuously supplied to the welding gun 12 or its shielding gas nozzle 26 by means of a wire feeding device, which is also not shown in FIG. 1 for the sake of clarity.

Sice je svařovací automat 10 na obr. 1 znázorněn v poloze „12 hodin“, popřípadě poloze PA, ale svařovacím automatem W a zvláště svařovací pistolí 12 lze pojíždět pomocí pojezdového vozíku 1_8 podél vodicí lišty 20 po obvodu dílců A, B, aby se mohl vytvořit svarový šev 22 například také v pozici tedy PE, tedy nad hlavou.Although the welding machine 10 is shown in the "12 o'clock" or PA position in Fig. 1, the welding machine W and in particular the welding gun 12 can be moved by a carriage 18 along the guide rail 20 along the periphery of the panels A, B. for example, also to create a weld seam 22 also in a position, i.e. PE, i.e. above the head.

Protože ale v pozici nad hlavou existuje nebezpečí, že právě při svařování vrstvy kořene a hotpassu svařovací materiál na základě působení gravitace nezůstane ulpělý ve spáře svarového švu 22, musí být provedena určitá opatření, aby se zabránilo takovémuto skapávání svařovacího materiálu.However, since in the overhead position there is a risk that, especially when welding the root layer and the hotpass, the welding material will not remain adhered to the weld seam 22 due to gravity, some precautions must be taken to prevent such welding material from dripping.

Podle tohoto technického řešení je na automatu proto zřízen zdroj 14 svařovacího proudu takový, aby se svařovací elektroda 28, přiváděná skrz trysku 26 pro ochranný plyn do aktuálního svařovaného místa, napájela svařovacím proudem, popřípadě svařovacím napětím, tak, že mezi svařovací elektrodou 28 a dílcem A, B, popřípadě svarovým švem 22 mezi oběma dílci A, B, hoří krátký oblouk 24.According to this technical solution, a welding current source 14 is therefore provided on the machine such that the welding electrode 28, fed through the shielding gas nozzle 26 to the current welding spot, is supplied with a welding current or welding voltage such that between the welding electrode 28 and the workpiece. A, B, or a weld seam 22 between the two panels A, B, burns a short arc 24.

Jak je totiž zřejmé z obr. 2, probíhá přechod kapek při krátkém oblouku 24 výlučně ve zkratu, což znamená, že vznikne zkrat mezi dílcem a koncem svařovací elektrody 28, dříve než se kapka, tvořící se na konci svařovací elektrody 28, důsledku povrchového napětí kapky a/nebo již přítomné kovové lázně svarového švu 22 nasaje ve směru svarového švu 22.As is apparent from FIG. 2, the droplet transition in the short arc 24 is exclusively short-circuited, which means that a short-circuit occurs between the workpiece and the end of the welding electrode 28 before the drop forming at the end of the welding electrode 28 the drops and / or metal baths already present in the weld seam 22 are sucked in the direction of the weld seam 22.

Tak se totiž vytvoří nejprve pod vlivem tepla oblouku na konci svařovací elektrody 28 malá kapka podle obr. 2a, která se vzhledem k malé délce oblouku 24 dostane brzy do kontaktu se svarovým švem 22, takže vznikne zkrat a oblouk 24 následně zhasne podle obr. 2b. Kapka se pak v důsledku jíž zmíněných povrchových napětí odsaje z konce svařovací elektrody 28, načež se oblouk 24 znovu zapálí a proces se znovu opakuje podle obr. 2cThis is because, under the influence of the heat of the arc, at the end of the welding electrode 28, a small drop according to FIG. 2a is formed, which soon comes into contact with the weld seam 22 due to the short arc 24. . The drop is then sucked off from the end of the welding electrode 28 due to the surface tension mentioned above, after which the arc 24 is re-ignited and the process is repeated according to FIG. 2c.

Aby se zabránilo tomu, že během fáze zkratu dojde k proudovému rázu, může se svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, dodávané zdrojem 14 svařovacího proudu, přerušovaně řídit pomocí regulačního prvku 16, aby se právě během fáze zkratu svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, snížil(o) na minimum.In order to prevent current surge during the short-circuit phase, the welding current or welding voltage supplied by the welding current source 14 can be intermittently controlled by the control element 16 in order to reduce the welding current or welding voltage just during the short-circuit phase. (o) to a minimum.

-4CZ 18673 Ul-4EN 18673 Ul

Aby mohl proces svařování proběhnout bez rozstřiku, může být zdroj 14 svařovacího proudu s výhodou vytvořen jako zdroj impulzového proudu nebo může být regulačním prvkem 16 řízen tak, že svařovací proud, popřípadě svařovací napětí, se vždy od počátku tvorby kapky zvyšuje, aby se pak krátce před tím, než se kapka z konce svařovací elektrody 28 odsaje, snížil(o) na mi5 nimum, protože tím lze do značné míry minimalizovat rozstřik. Jinými slovy je regulační prvek 16 utvořen pro regulaci zdroje 14 svařovacího proudu tak, aby dodával pilovitý profil svařovacího proudu, popřípadě svařovacího napětí, takže může byt ještě vylepšená schopnost svařovacího automatu 10 svařovat kořen svarového švu a hotpass, zvláště v poloze nad hlavou.In order for the welding process to proceed without spattering, the welding current source 14 may advantageously be provided as a pulsed current source or may be controlled by the control element 16 so that the welding current or welding voltage is increased from the start of drop formation, before aspiration from the end of the welding electrode 28 has been sucked off, it has been reduced to a minimum of 15 µm since this can largely minimize spatter. In other words, the control element 16 is configured to control the welding current source 14 to provide a sawtooth profile of the welding current or welding voltage, so that the ability of the automatic welding machine 10 to weld the weld seam root and hotpass can be improved, particularly in the overhead position.

Svařovacím automatem 10 podle tohoto technického řešení lze tedy svařovat kořenové vrstvy a ío hotpass svarového švu 22, zvláště v poloze nad hlavou, aniž by vzniklo nebezpečí, že by v důsledku gravitace kapal dolů svařovací materiál.Thus, with the welding machine 10 according to the present invention, the root layers and the hotpass of the weld seam 22 can be welded, especially in the overhead position, without the risk that the welding material drops down due to gravity.

Je sice možné svařit po takovém svaření kořene a hotpassu svařovacím automatem 10 podle tohoto technického řešení také plnicí a krycí vrstvy vytvořením krátkého oblouku 24, protože by to ale zabralo relativně mnoho času, lze ze zdroje 14 svařovacího proudu napájet svařovací elektro15 du 28 přiváděnou do svařovací pistole 12 svařovacím proudem, popřípadě svařovacím napětím, tak, že mezi svařovací elektrodou 28 a vytvářeným svarovým švem 22 vzniká dlouhý nebo sprchový oblouk. Jinými slovy lze zdroj 14 svařovacího proudu přepínat mezi dvěma rozdílnými provozními režimy, takže jím lze zajistit buďto napájení svařovacím proudem, popřípadě svařovacím napětím, pro vytvoření krátkého oblouku, nebo alternativně napájení svařovacím proudem, popřípadě svařovacím napětím, pro vytvoření dlouhého nebo sprchového oblouku.Although it is possible to weld the filler and cover layers by forming a short arc 24 after such root and hotpass welding with the welding machine 10 according to the present invention, since this would take relatively much time, the welding current source 14 supplied to the welding machine can be powered. the welding gun or welding voltage such that a long or shower arc is formed between the welding electrode 28 and the weld seam 22 formed. In other words, the welding current source 14 can be switched between two different operating modes so that it can either provide a welding current or welding voltage supply to create a short arc or alternatively a welding current or welding voltage supply to create a long or shower arc.

Přepínání mezi oběma provozními režimy lze v zásadě provádět manuálně. Pro minimalizaci počtu manuálních zásahů během procesu svařování nebo pro jejich úplné vyloučení může přepínání probíhat automaticky. Za tímto účelem lze zjišťovat například počet svarových švů 22 vytvořených pomocí krátkého oblouku, počet oběhů svařovacího automatu 10 kolem navzájem svařovaných dílců A, B a/nebo celkovou tloušťku již vytvořeného svarového švu 22, takže, když jsou překročeny předem stanovené hraniční hodnoty, je možné automaticky provést přepnutí.Switching between the two operating modes can be done manually. To minimize the number of manual interventions during the welding process or to eliminate them completely, switching can take place automatically. For this purpose, for example, the number of weld seams 22 formed by a short arc, the number of cycles of the welding machine 10 around the welded parts A, B and / or the total thickness of the already welded seam 22 can be determined so that when predetermined limit values are exceeded switch automatically.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

Welding machine, for automatic welding of MIG / MAG weld seams (22) to a component (A, B), in particular in the construction of pipelines, reservoirs and equipment, comprising

30 - trolley (18) movable along the weld seam (22) to be formed,

- a welding gun (12) for supplying the shielding gas and for feeding the welding electrode (28) to the current welding location, the welding gun (12) being movable with the trolley (18) along the welding seam (22),

- a welding current source (14) for supplying the welding gun (12) with welding current or welding voltage, characterized in that the welding current source (14) is a source for feeding the welding electrode (28) with welding current or welding voltage for forming a short arc (24) between the welding electrode (28) and the panel (A, B).

it

Welding machine according to claim 1, characterized in that the welding current source (14) is a source for feeding the welding electrode (28) with a welding current or welding voltage of a size that is a short arc (24) between the welding electrode (28). 28) and a drop (22) formed by the component (A, B), which is sucked away from the end of the welding electrode (28) due to the surface tension of the already formed metal bath.

-5GB 18673 Ul

Welding machine according to claim 2, characterized in that the welding current source (14) is a source for supplying the welding electrode (28) with welding current or welding voltage such that a short circuit between the component (A, B) and the end of the welding electrode (28).

Welding machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the welding current source (14) is designed as a pulsed current source.

Welding machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a regulating element (16) for controlling the welding current or welding voltage, at least partially increasing the welding current or welding voltage, during formation and separation. drops.

Welding machine according to claim 5, characterized in that the control element (16) is a control element for intermittently varying the welding current or welding voltage supplied from the welding current source (14) during formation and separation of the droplet.

Welding machine according to claim 5 or 6, characterized in that the regulating element (16) is a regulating element for controlling the welding current or welding voltage, respectively, to reduce the welding current or welding voltage at the drop contact formed. on the welding electrode (28), with the component (A, B).

Welding machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the welding current source (14) is a source for supplying the welding electrode (28) with welding current or welding voltage for generating a long arc or shower arc between the welding electrode ( 28) and panel (A, B).

Welding machine according to claim 8, characterized in that the welding current source (14) is a source for switching between the welding current or welding voltage supply for generating a short arc and the welding current or welding voltage supply for generating a long arc. arc or shower arch.