DD221665A1 - METHOD FOR MONITORING AND CONTROLLING THE WELDING PROCESS - Google Patents

METHOD FOR MONITORING AND CONTROLLING THE WELDING PROCESS Download PDF

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Norbert Meyendorf
Rudolf Nitzsche
Wolfgang Joachim
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Zentralinstitut Schweiss
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ueberwachung und Steuerung des Schweissprozesses beim Lichtbogenschweissen oder -schneiden. Ziel ist, mit geringem Aufwand Temperaturfelder und daraus Messgroessen zu ermitteln, mit denen eine Steuerung des Schweissprozesses erfolgen kann. Die Loesung ist so zu gestalten, dass eine Prozessueberwachung und -steuerung im Echtzeitbetrieb gewaehrleistet ist. Kennzeichnend ist, dass eine Aufnahmeoptik, bestehend aus Lochblende, Polarisations- und Schmalbandfilter, am Aufnahmekopf so angeordnet wird, dass die Weiterleitung des optischen Bildes ueber Lichtleitkabel mit direkter Kopplung an der Aufnahmeroehre der Fernsehkamera erfolgt, dass die Stoerstrahlung durch Filterung mittels Schmalbandfilter und Polarisationsfilter unterdrueckt wird, dass durch die Schaltungsvariante ein Aequidensitensignal und ein Konturensignal in Abhaengigkeit der Temperatur und Geometrie des Schweissbades erzeugt wird und daraus Spannungen gebildet werden, die in Beziehung zur Geometrie des Temperaturfeldes stehen und ueber ein Ist-Soll-Vergleich eine Prozesssteuerung der Parameter Schweissgeschwindigkeit, Schweissstrom und Schweissspannung erfolgt.The invention relates to a method for monitoring and controlling the welding process during arc welding or cutting. The aim is to determine with little effort temperature fields and from them measurement quantities, with which a control of the welding process can take place. The solution must be designed in such a way that process monitoring and control in real-time operation is ensured. It is characteristic that a recording optics, consisting of pinhole, polarization and narrow band filter, is arranged on the recording head so that the transmission of the optical image over fiber optic cable with direct coupling to the receiving tube of the television camera takes place that suppresses the interference radiation by filtering using a narrowband filter and polarization filter is that the circuit variant generates an equidensity signal and a contour signal as a function of the temperature and geometry of the welding bath and from this voltages are formed, which are related to the geometry of the temperature field and via an actual target comparison, a process control of the parameters welding speed, welding current and welding voltage occurs.

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Verfahren zur Überwachung und Steuerung des Schweißprozesses, insbesondere zum Erfassen der Schweißbadzone beim Lichtbogenschweißen und-schneiden, unter Verwendung von Bildlichtleiterh.Method for monitoring and controlling the welding process, in particular for detecting the weld zone in arc welding and cutting, using Bildlichtleiterh.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß Schmelzschweißnähte im allgemeinen erst nach deren Fertigstellung auf Güte und Lage der Schweißnaht sowie auf eventuelle Fehler wie z. B, größere Poren und undicht verschweißte Stellen überprüft werden. Die Prüfung kann visuell oder mittels Röntgenstrahlen, Ultraschall oder dergleichen erfolgen. Zur Fehlerbeseitigung ist oft eine umfangreiche Nacharbeiterforderlich. ,It is known that fusion welds in general only after their completion on quality and position of the weld and on any errors such. B, larger pores and leaking welded spots are checked. The test can be done visually or by X-rays, ultrasound or the like. For troubleshooting is often an extensive Nacharbeitervorlich. .

Bekannt ist auch, daß aus der Messung des Zeitintervalls, in dem die Temperatur des Schweißgutes einen bestimmten Bereich durchläuft, beispielsweise 8OfJ0C bis 5000C, Rückschlüsse auf das sich bildende Gefüge und damit im Zusammenhang stehende mechanische Eigenschaften gezogen werden können. Die Abkühlzeitmessung wird konventionell mit Thermoelementen und Zeitregistrierung ausgeführt. Die Methode hat die Nachteile, daß keine kontinuierliche Messung und keine Anwendung in der Fertigung möglich ist. Durch Einschmelzen der Elemente wird eine kommerzielle Steuerung des Schweißprozesses nicht möglich. Zur Bestimmung der Schweißparameter sind aufwendige Voruntersuchungen notwendig. Thermoelemente sind zur Anordnung in der Schmelze selbst nicht geeignet. Sie stören den Schweißprozeß und beeinflussen das Temperaturfeld. Es wurde auch bereits versucht, das Abkühlintervall aus den gegebenen Schweißparametern und Schweißbedingungen rechnerisch zu erfassen. Da es nicht möglich ist, die Komplexität des Schweißprozesses auf diesem Wege zu erfassen, ist diese Methode an zahlreiche vereinfachende Annahmen oder/und empirische Anpassungen gebunden. Diese können im konkreten Anwendungsfall zu beträchtlichen Fehlern führen. *It is also known that from the measurement of the time interval in which the temperature of the weld metal passes through a certain range, for example 8OfJ 0 C to 500 0 C, conclusions on the forming structure and related mechanical properties can be drawn. Cooling time measurement is conventionally carried out with thermocouples and time registration. The method has the disadvantages that no continuous measurement and no application in the production is possible. By melting the elements, a commercial control of the welding process is not possible. Extensive preliminary investigations are necessary to determine the welding parameters. Thermocouples are not suitable for arrangement in the melt itself. They disturb the welding process and influence the temperature field. It has also been attempted to computationally record the cooling interval from the given welding parameters and welding conditions. Since it is not possible to grasp the complexity of the welding process in this way, this method is bound to numerous simplifying assumptions and / or empirical adjustments. These can lead to considerable errors in the specific application. *

Es ist ebenfalis bekannt, die Schmelzschweißung pyrometrisch zu überwachen. Dabei kann aber nur eine lokale Messung durchgeführt werden. Soll eine Teil- oder Feldabtastung erfolgen, ist eine aufwendige mechanische Ablenkeinrichtung nötig. Durch die Trägheit des mechanischen Ablenksystems ist die Arbeitsfrequenz gering und begrenzt. Der Anwendungsbereich dieser Methode ist auf Fälle beschränkt, bei denen ein Punkt oder eine Zeile abgetastet werden muß. Zum Schutz der Optik muß eine ausreichende Entfernung eingehalten werden. Dadurch wird die betrachtete Fläche bei den Visierkennwerten üblicher Pyrometer entsprechend groß, und damit ist das Auflösungsvermögen begrenzt. Das Pyrometer muß mit dem Brenner exakt mitgefühlt werden, um immer dieselbe Position zum Wärmefeld beizubehalten.It is also known to pyrometrically monitor the fusion weld. However, only a local measurement can be carried out. If a partial or field scanning done, a complex mechanical deflection is necessary. Due to the inertia of the mechanical deflection system, the working frequency is low and limited. The scope of this method is limited to cases where one point or one line must be scanned. To protect the optics, a sufficient distance must be maintained. As a result, the surface considered in the visor characteristics of conventional pyrometer is correspondingly large, and thus the resolution is limited. The pyrometer must be exactly felt with the burner to always maintain the same position to the heat field.

Bekannt ist auch, daß beim Verschweißen von Werkstücken gleicher Zusammensetzung ein unterschiedliches Medium in den Bereich der wurzelseitigen Schweißzone eingebracht, die Spektrallinien zumindest eines als Indikator gewählten Elementes dieses Mediums abgesondert und an Hand der Helligkeitsänderung der betreffenden Spektrallinien der Schweißvorgang durch Änderung der Schweißbedingungen geregelt wird.It is also known that, when welding workpieces of the same composition, a different medium is introduced into the region of the root-side weld zone, the spectral lines of at least one selected as indicator element of this medium and controlled by changing the brightness of the respective spectral lines, the welding process by changing the welding conditions.

Es sind nach DDPS 157398, DE-AS 1284659, DE-AS 257/643 und SU-PS 567564 Lösungen bekannt, die Isothermen eines Bereiches der Schweißzone erfassen, welche durch Augenschein ausgewertet oder durch elektronischen Vergleich ein manuelles Nachsteuern eines Schweißvorganges ermöglichen. Des weiteren sind Lösungen mit Lichtleitern nach der DD-PS 152734 bekannt, die auf Helligkeitsunterschiede des Schweißlichtbogens bzw. des Schweißbades basieren. Die wesentlichen Nachteile dieser Lösungen sind:According to DDPS 157398, DE-AS 1284659, DE-AS 257/643 and SU-PS 567564, solutions are known which detect isotherms of a region of the weld zone which are evaluated by visual inspection or enable a manual readjustment of a welding process by electronic comparison. Furthermore, solutions with light guides according to DD-PS 152734 are known, which are based on brightness differences of the welding arc and the welding pool. The main disadvantages of these solutions are:

— Zuordnung Kamera—Schweißbrenner oft problematisch.- Allocation camera welding torch often problematic.

— Kamera muß mit dem Brenner mitgeführt werden.- Camera must be carried along with the burner.

— In vielen Fällen (bei komplizierten Bauteilen) kann die Kamera nicht direkt auf den Schweißbrenner „blicken" (Ecken/ Kanten).- In many cases (with complicated components), the camera can not "look" directly at the welding torch (corners / edges).

— Hohe thermische, mechanische und Schmutzbelastung der Kamera.- High thermal, mechanical and dirt load on the camera.

— Signalgewinnung ist aufwendig — erfordert relativ hohen elektronischen Aufwand.- Signal acquisition is expensive - requires relatively high electronic effort.

— Die digitale Büdauswertung im Echtzeitbetrieb ist problematisch — es wird kein kontinuierliches Regelsignal zur Prozeßsteuerung erhalten.- The digital office evaluation in real-time operation is problematic - there is no continuous control signal for process control.

Zksl dar ErfindungZksl dar invention

Es ist Ziel der Erfindung, mit verhältnismäßig geringem Aufwand Temperaturfelder beim Schweißen und daraus kontinuierliche Meßgrößen zu ermitteln, mit denen eine Prozeßsteuerung derart erfolgen kann, daß eine gleichbleibend gute Schweißnahtqualität erreicht wird.It is an object of the invention to determine with relatively little effort temperature fields during welding and from it continuous measured variables, with which a process control can be such that a consistently good weld quality is achieved.

Das WmBn der ErfindungThe WmBn of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Steuerung zu entwickeln, wo gewährleistet wird, daß eine Temperaturfeidermittlung bei beliebiger Brennerposition realisiert wird und eine Prozeßüberwachung und -steuerung im Echtzeitbetrieb gewährleistet ist.The invention has for its object to develop a method and a control, where it is ensured that a Temperaturfeidermittlung is realized at any burner position and process monitoring and control is ensured in real-time operation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Aufnahmeoptik, bestehend aus Lochblende, Polarisations- und Schmalbandfilter, am Aufnahmekopf so angeordnet ist, daß die Weiterleitung des optischen Bildes über Lichtleitkabel mitAccording to the invention the object is achieved in that a recording optics consisting of pinhole, polarization and narrow band filter, the recording head is arranged so that the forwarding of the optical image via fiber optic cable with

\/: -2 260 733 \ /: -2 260 733

direkter Kopplung an der Aufnahmeröhre der Fernsehkamera erfolgt, daß die Störstrahlung durch Filterung mittelsdirect coupling to the recording tube of the television camera, that the interference by filtering means

Schmalbandfilter und Polarisationsfilter unterdrückt wird, daß durch die Schaltungsvariante ein Äquidensitensignal und ein Konturensignal in Abhängigkeit der Temperatur und Geometrie des Schweißbades erzeugt wird und daraus Spannungen gebildet werden, die in Beziehung zur Geometrie des Temperaturfeldes stehen und über einen Ist-Soll-Vergleich eine Prozeßsteuerung der Parameter Schweißgeschwindigkeit, Schweißstrom und Schweißspanriung erfolgt.Narrowband filter and polarization filter is suppressed that the circuit variant generates a Equidensitensignal and a contour signal depending on the temperature and geometry of the weld pool and from this voltages are formed, which are related to the geometry of the temperature field and an actual-target comparison, a process control of Parameters welding speed, welding current and welding voltage takes place.

Es handelt sich somit um ein neuartiges Bildaufnahme- und Auswerteverfahren, wobei aus dem Temperaturfeld beim Schweißen Signale gewonnen werden, die zur Prozeßoptimierung dienen.It is thus a novel image recording and evaluation process, wherein signals are obtained from the temperature field during welding, which are used for process optimization.

Hierbei erfolgt die Bildaufnahme durch einen Aufnahmekopf, der unmittelbar am Schweißbrenner angeordnet ist und der eine Lochblende enthält, die anstelle einer Glasoptik den Schweißprozeß auf dem Bildleiter abbildet. Das Bild wird über einen Bildleiter zur Fernsehkamera übertragen. Das Lochkameraprinzip ist aufgrund der hohen Lichtintensität, die beim Schweißen zur Verfügung steht, und der weniger hohen Anforderungen an Bildschärfe eine ideale Lösung. Damit werden die geringen Abmessungen des Kopfes und die direkte Anordnung am Schweißbrenner möglich. Die optischen Filter unterdrücken die Lichtbogenstrahlung und Reflexe. Die richtige Bildhelligkeit wird durch das Verdrehen der Polarisationsfilter gegeneinander eingestellt. Zur Bildauswertung dient eine Schaltung, die einen im TV-BiId verschiebbaren Graukeil, beispielsweise zur Temperaturkalibrierung, erzeugt und die ein Äquidensiten- und Konturensignal liefert, wenn das Bildsignal einen einstellbaren Schwellwert über- bzw. unterschreitet. Die Fernsehbetriebszentrale liefert ein normgerechtes Videosignal (UVideo) sowie die benötigten Vertikal —(V), Austast-(A) und Synchronimpulse (S).Here, the image is taken by a recording head, which is located directly on the welding torch and contains a pinhole, which images the welding process on the image guide instead of a glass optics. The picture is transmitted via an image guide to the TV camera. The hole camera principle is an ideal solution due to the high light intensity available during welding and the less stringent image definition requirements. Thus, the small dimensions of the head and the direct arrangement on the welding torch are possible. The optical filters suppress the arc radiation and reflections. The correct image brightness is set by twisting the polarizing filters against each other. For image evaluation is a circuit that generates a displaceable in the TV screen gray wedge, for example, for temperature calibration, and provides a Equidensiten- and contour signal when the image signal exceeds or falls below an adjustable threshold. The television operations center provides a standard video signal (U V id eo ) as well as the required vertical (V), blanking (A) and sync pulses (S).

Der V-Impuls wird verzögert, wobei die Verzögerung einstellbar ist und die Keillage bestimmt und einen monostabilenThe V-pulse is delayed with the delay being adjustable to determine the wedge and a monostable

Multivibrator steuert, der die Keilbreite festlegt. v >Multivibrator controls, which determines the wedge width. v >

Der Α-Impuls synchronisiert einen Sägezahngenerator, dessen Ausgangsspannung der Erzeugung des Graukeils dient. Die Signalumschaltung erfolgt mit einem FET-Schalter, der ebenfalls das Äquidensiten- oder Konturensignal zuschaltet. Zur Erzeugung des Äquidensiten- und Konturensignals wird das Videosignal mit einer Referenzspannung (LT) verglichen. EineThe Α pulse synchronizes a sawtooth generator whose output voltage is used to generate the gray scale. The signal switching is done with a FET switch, which also connects the Equidensiten- or contour signal. To generate the equidensity and contour signal, the video signal is compared with a reference voltage (LT). A

logische Schaltung sorgt dafür, daß sowohl beim Über-als auch beim Unterschreiten der Referenzspannung ein ;logic circuit ensures that both the over-and falling below the reference voltage on;

Ausgangsimpuls mit definierter Breite als Konturensignal (Uk0n,) erzeugt wird. Eine zweite Logikschaltung legt das 'Output pulse with defined width as a contour signal (Uk 0n ,) is generated. A second logic circuit puts the '

Äquidensitensignal Uaqui so lange auf High-Pegel, wie UVideo größer ist als die Referenzspannung (U').Equidensitensignal U aqui as long as high level, as U V ideo is greater than the reference voltage (U ').

Der Signalumschaltung folgt noch ein Videoverstärker, der Signaldämpfungen ausgleicht und dem Graukeil die notwendigenThe signal switching is followed by a video amplifier, which compensates for signal attenuation and the gray wedge necessary

Synchronimpulse zumischt, so daß am Ausgang wieder ein.normgerechtes Videosignal mit Graukeil und Äquidensite oder kontur anliegt.Sync pulses mixed, so that the output again ein.normgerechtes video signal with gray wedge and Equidensite or contour is applied.

Die Besonderheit der entwickelten Schaltung liegt darin, daß mit sehr geringem Aufwand (im Vergleich zu kommerzielen Geräten, z.B. Densitron) die für den vorliegenden Einsatzfall gestellten Parameter erfüllt werden.The peculiarity of the developed circuit is that with very little effort (compared to commercial equipment, such as Densitron) the parameters set for the present application are met.

Aus Ukon, und Uaqui werden erfindungsgemäß Meßwerte (Spannungen) erzeugt, die durch einen Ist-Soll-Vergleich zur Steuerung des Schweißprozesses dienen.From U kon , and U aqui measured values (voltages) are generated according to the invention, which serve by an actual-target comparison for controlling the welding process.

Eine Integration des Äquidensitensigrials durch ein RC-Glied ergibt einen Spannungswert (Ub), der einer auf dem Monitor hell geschriebenen Fläche proportional ist. Durch Integration des Konturensignals erhält man einen Spannungswert, der der Länge der Fläche proportional ist (Ua), d.h. senkrecht zur Zeileneinrichtung bzw. in Schweißrichtung.An integration of the equidensity trace by an RC element results in a voltage value (U b ) which is proportional to an area written bright on the monitor. By integration of the contour signal, a voltage value is obtained which is proportional to the length of the surface (U a ), ie perpendicular to the line device or in the welding direction.

Die einfache Division beider Größen durch eine Logikschaltung ergibt einen Wert Üc, der etwa proportional der Breite des Gebietes ist.The simple division of both quantities by a logic circuit yields a value Ü c which is approximately proportional to the width of the area.

Diese 3 Meßgrößen liegen im Echtzeitbetrieb kontinuierlich am Ausgang des Sensorsystems an. Sie genügen zur Überwachung des Prozesses. Durch eine nachgeschaltete Signalverarbeitungseinheit kann der Prozeß durch Ist-Soll-Vergleiche gesteuertThese 3 measurands are in real time continuously at the output of the sensor system. They are sufficient for monitoring the process. By a downstream signal processing unit, the process can be controlled by actual-target comparisons

werden. ' 'become. ''

Die Größen Ua bis Upwerden mit für den jeweiligen Prozeß charakteristischen Spannungen verglichen. Bei Über-oderThe quantities U a to Up are compared with voltages characteristic of the respective process. In case of over or

Unterschreitung der Sollwerte leitet die Signalverarbeitungseinheit eine Schweißparameterveränderung ein. .If the setpoint values are undershot, the signal processing unit initiates a welding parameter change. ,

ÄosführungsfeeäsptelÄosführungsfeeäsptel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörenden Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:

Fig. 1: Bildleiteroptik und Blockschaltbild.Fig. 1: image conductor optics and block diagram.

Fig.2: Aufnahmekopf und Schweißbrenner. : Fig.2: Recording head and welding torch. :

Fig.3: Bildleiter mit Fernsehkamera und Endikon. ' Fig.3: Picture ladder with TV camera and Endikon. '

Fig.4: Schema der erzeugten SignaleFig.4: Scheme of the generated signals

Nach der Fig. 1 erfolgt die Bildaufnahme über eine Bildleiteroptik, wobei der Aufnahmekopf 2 gemäß Fig.2 unmittelbar in Nähe des Schweißbrenners 1 angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird anstelle einer Aufnahmelinse eine Lochblende 14 eingesetzt.According to FIG. 1, image acquisition takes place via an image conductor optics, wherein the recording head 2 according to FIG. 2 is arranged directly in the vicinity of the welding torch 1. According to the invention, a pinhole aperture 14 is used instead of a taking lens.

Davor befindet sich ein Schmalbandfilter 12 UG 6 für IR-Strahlung. Anstelle einer Blende sind zur Helligkeitseinstellung zwei Polarisationsfilter 13 eingesetzt, von denen das eine1 gegen das andere verdreht wird. Zum Schutz vor Strahlungswärme wirdIn front of it is a narrow band filter 12 UG 6 for IR radiation. Instead of a diaphragm for polarity adjustment two polarizing filters 13 are used, of which one is rotated 1 against the other. To protect against radiant heat is

eine Wasserkühlung vorgesehen. Ein wechselbares Schutzglas 11 und ein durch die Gastülle 10 eingeleiteter Gasstrom schützen die Optik vor Verschmutzung. Der Aufnahmekopf 2 bildet das Temperaturfeld 15 auf dem Bildleiter 3 ab, wobei der Bildleiter optisch dicht an das Endikon 9 einer stationären Fernsehkamera 4 gemäß Fig.3 angekoppelt ist. Als Koppelmedium werden Silikonöle verwendet.provided a water cooling. An exchangeable protective glass 11 and a gas stream introduced through the feed nozzle 10 protect the optics from contamination. The recording head 2 forms the temperature field 15 on the image guide 3, wherein the image guide is optically tightly coupled to the Endikon 9 a stationary television camera 4 according to Figure 3. As coupling medium silicone oils are used.

Der Monitor 5 dient zur Überwachung des Temperaturfeldes 15 während des Schweißprozesses. Der Bildleiter 3 ist dabei so ;auf das Endikon 9 justiert, daß das Temperaturfeld 15 des Schweißbades senkrecht auf dem Monitor 5 erscheint, d.h.The monitor 5 is used to monitor the temperature field 15 during the welding process. The image guide 3 is so ; adjusted to the Endikon 9 that the temperature field 15 of the weld pool appears perpendicular to the monitor 5, ie

Schweißrichtung senkrecht zur Bildzeilenrichtung.Welding direction perpendicular to the image line direction.

Die Fernsehbetriebszentrale mit Bildanalysator 6 gemäß Fig. 1 erzeugt aus dem Videosignal (Uv;deo) gemäß Fig.4 dasThe television operations center with image analyzer 6 according to FIG. 1 generates the video signal (Uv; de o) according to FIG

Äquidensitensignal (Uaqui) sowie das Konturensignal (Ukont) für eine durch die Referenzspannung U' wählbare Grauschwelle.'Equidensitensignal (U aqui ) and the contour signal (U kont ) for a by the reference voltage U 'selectable gray wave.'

Das Äquidensitensignal Uaqui ist gleich Null, wenn das Videosignal U < U' und Uaqui = Umax· wenn U > U', d. h. Umax ist dieThe equidensit signal U aqui is equal to zero when the video signal U <U 'and U aqui = U max when U>U', ie U max is the

maximale Videosignalspannung für weiß. Das, Konturensignal wechselt von 0 auf Umax, wenn UVid80 den Wert U' über- oder unterschreitet, bleibt für die Zeit τ bei Umax und fällt dann wieder auf 0 ab. Die Lage von U' wird so gewählt, daß die zugehörige» Kontur einer Isotherme T = 15000C = Schmelztemperatur von Stahl entspricht.maximum video signal voltage for white. The contour signal changes from 0 to U max , if U Vid80 exceeds or falls below the value U ', remains at U max for the time τ and then drops back to 0. The position of U 'is chosen so that the associated »contour of an isotherm T = 1500 0 C = melting temperature of steel.

Durch Integration der Signale Ukont und Uaqui werden die Spannungen U8 und Ub erzeugt, die in der Signalverarbeitungseiiihoit 8 für einen Ist-Soll-Vergleich genutzt werden. Außerdem wird durch Division der Spannungen Ua und Ub in einer Logikschaliung 7 eine Spannung Uc erzeugt, mit der ebenfalls in der Signalverarbeitungseinheit 8 ein Ist-Soll-Vergleich durchgeführt wird.By integrating the signals U kont and U aqui , the voltages U 8 and U b are generated, which are used in the Signalverarbeitungseiiihoit 8 for an actual-target comparison. In addition, a voltage U c is generated by dividing the voltages U a and U b in a Logikschaliung 7, with the also in the signal processing unit 8, an actual target comparison is performed.

-3- 260733 6-3- 260733 6

Für die Ausgangsspannungen Ua bis Uc gilt dannFor the output voltages U a to U c then applies

(Ja proportional der Schmelzbadlänge .-(J a proportional to the length of the bath .-.

Ub proportional der SchmelzbadgrößeUb proportional to the melt pool size

Uc proportional der Nahtbreite.U c proportional to the seam width.

Die Spannungen U8 bis Uc werden mit vorgegebenen Sollwerten verglichen. Über- oder unterschreitet Uc den Sollwert, wirdThe voltages U 8 to U c are compared with predetermined setpoints. If U c exceeds or falls below the setpoint value, then

die Schweißgeschwindigkeit erhöht oder gesenkt. Über- oder unterschreitet Ub den Sollwert, so sind die Schweißparameter Us und Ij zu senken oder zu erhöhen.the welding speed is increased or decreased. If U b exceeds or falls below the nominal value, then the welding parameters U s and Ij are to be lowered or increased.

Claims (1)

-1- 260 733-1- 260 733 Erfindungsanspruch:Invention claim: Verfahren zur Überwachung und Steuerung des Schweißprozesses, insbesondere zum Erfassen der Schweißbadzone beim Lichtbogenschweißen und -schneiden unter Verwendung von Bildlichtleitern, gekennzeichnet dadurch, daß eine Aufnahmeoptik, bestehend aus Lochblende (14), Polarisations- und Schmalbandfilter (12; 13), am Aufnahmekopf (2) so angeordnet wird, daß die Weiterleitung des optischen Bildes über Lichtleitkabel mit direkter Kopplung an der Aufnahmeröhre der Fernsehkamera (4) erfolgt, daß die Störstrahlung durch Filterung mittels Schmalbandfilter (12) und Polarisationsfilter (13) unterdrückt wird, daß durch die Schaltungsvariante ein Äquidensitensignal und ein Konturensignal in Abhängigkeit der Temperatur und Geometrie des Schweißbades erzeugt wird und daraus Spannungen gebildet werden, die in Beziehung zur Geometrie des Temperaturfeldes stehen und über einen Ist-Soll-Vergleich eine Prozeßsteuerung der Parameter Schweißgeschwindigkeit, Schweißstrom und Schweißspannung erfolgt.Method for monitoring and controlling the welding process, in particular for detecting the weld zone in arc welding and cutting using image light guides, characterized in that a pickup optical system consisting of pinhole (14), polarization and narrow band filter (12, 13), on the recording head ( 2) is arranged so that the transmission of the optical image via optical fiber cable with direct coupling to the recording tube of the television camera (4), that the interference is suppressed by filtering means of narrowband filter (12) and polarizing filter (13) that by the circuit variant a Equidensitensignal and a contour signal depending on the temperature and geometry of the welding pool is generated and from this voltages are formed, which are related to the geometry of the temperature field and an actual-target comparison, a process control of the parameters welding speed, welding current and welding voltage he follows.
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