DD242990A1

DD242990A1 - METHOD OF INFLUENCING THE CLEANING BEHAVIOR OF MACHINE OR ROBOT WELDING BURNERS

Info

Publication number: DD242990A1
Application number: DD28343685A
Authority: DD
Inventors: Rainer Gallien
Original assignee: Zentralinstitut Schweiss
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1987-02-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens bei Schweissbrennern, die mit Mitteln zum Ausblasen von Druckluft ausgestattet sind. Ziel ist, die Reinigung derartiger Schweissbrenner effektiver zu gestalten. Nach der Aufgabe sind Massnahmen vorzuschlagen, durch welche die Bildung von Schweissspritzern innerhalb der Schutzgasduese stark herabgesetzt wird. Erfindungsgemaess wird der Schweisszyklus in eine oder mehrere Verschmutzungsphasen mit nachfolgenden Reinigungsphasen unterteilt, derart, dass auf eine laengere Verschmutzungsphase eine kurze Reinigungsphase erfolgt, wobei waehrend der Verschmutzungsphase die verschmutzende innere Oberflaeche der Schutzgasduese intensiv gekuehlt wird, dass in der nachfolgenden Reinigungsphase die Kuehlung der Schutzgasduese unterbrochen und letztere waehrend der Unterbrechungszeit gezielt auf eine Temperatur um 500C erwaermt wird. Das Steuern der beiden Phasen kann durch Ab- und Zuschalten eines Kuehlwasserstromes erfolgen. FigurThe invention relates to a method for influencing the cleaning behavior in welding torches, which are equipped with means for blowing out compressed air. The aim is to make the cleaning of such welding torches more effective. After the task measures are to be proposed by which the formation of Schweissspritzern within the inert gas duo is greatly reduced. According to the invention, the welding cycle is subdivided into one or more soiling phases with subsequent cleaning phases, such that a short cleaning phase takes place over a longer period of soiling, during which the soiling inner surface of the protective gas duct is cooled intensively, that the cooling of the inert gas duct is interrupted in the subsequent cleaning phase and the latter is deliberately heated to a temperature around 500C during the interruption time. The control of the two phases can be done by disconnecting and connecting a Kuehlwasserstromes. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens bei Maschinen- und Roboterschweißbrennern, die mit Mitteln zum Ausblasen von Druckluft ausgestattet sind und bei dem die Haftfähigkeit der Spritzerbtldung weitgehend herabgesetzt ist.The invention relates to a method for influencing the cleaning behavior in machine and robot welding torches, which are equipped with means for blowing out compressed air and in which the adhesion of the Spritzerbtldung is largely reduced.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß Schutzgasdüsen von Schweißbrennern, insbesondere von Automatenbrennern, mittels Druckluft oder mit Hilfe von Schwingungen gereinigt werden können. Dazu sind eine Reihe von Lösungen bekannt. Um ein festes Anhaften oder Einbrennen der heißen Schweißspritzer in der Gasdüsenwandung zu vermindern, werden während des gesamten Schweißvorganges gekühlte Schutzgasdüsen eingesetzt. Auch ist zur Vermeidung dieses Nachteiles der Einsatz von Antihaftmitteln, beispielsweise Silikonöl, bekannt.It is known that protective gas nozzles can be cleaned by welding torches, in particular automatic burners, by means of compressed air or by means of vibrations. For this purpose, a number of solutions are known. In order to reduce a firm adhesion or burn-in of the hot weld spatter in the gas nozzle wall, cooled shielding gas nozzles are used during the entire welding process. Also, to avoid this disadvantage, the use of non-stick agents, such as silicone oil, known.

Untersuchungen haben gezeigt, daß eine ständige Kühlung der betreffenden Oberfläche keine ausreichende Maßnahme darstellt und hinsichtlich des Verschmutzungsgrades nur geringe oder keine Vorteile sich ergeben.Investigations have shown that a constant cooling of the surface concerned is not a sufficient measure and with regard to the degree of contamination little or no benefits arise.

Einfache Reinigungsverfahren wie Ausblasen mit Druckluft bringen nicht den gewünschten Erfolg, solange mit den in den Industriebetrieben verwendeten Drücken von kleiner 0,5 MPa gearbeitet wird, da bei Verunreinigungen durch Schweißspritzer deren Haftkräfte größer sind als die durch die Luftströmung erzeugten Scherkräfte.Simple cleaning methods such as blowing out with compressed air do not bring the desired success, as long as the pressures used in industrial operations of less than 0.5 MPa is used, since contamination by spatter whose adhesive forces are greater than the shear forces generated by the air flow.

Höhere Drücke erfordern zusätzliche Einrichtungen, z. B. Druckumsetzer und Kompressoren, wodurch die Wirtschaftlichkeit erheblich beeinträchtigt wird.Higher pressures require additional facilities, eg. As pressure converter and compressors, whereby the economy is significantly affected.

Object of the invention

Durch die Erfindung ist die Reinigung von Maschinen- und Roboterschweißbrennern effektiver zu gestalten.The invention makes the cleaning of machine and robot welding torches more effective.

The essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache technische Maßnahmen das Reinigungsverhalten bei Maschinenoder Roboterschweißbrennern so zu verbessern, daß die Bildung von Schweißspritzerringen in der Schutzgasdüse derart herabgesetzt wird, daß entweder eine Selbstreinigung der Schutzgasdüse ermöglicht wird oder ein leichteres Herauslösen der Schweißspritzer, vorzugsweise durch Ausblasen mit Druckluft, gewährleistet ist.The invention has for its object to improve by simple technical measures, the cleaning behavior of machine or robot welding torches so that the formation of welding spatter in the protective gas nozzle is reduced so that either a self-cleaning of the shield is possible or easier dissolution of the spatter, preferably by blowing with compressed air, is guaranteed.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Schweißzyklus in eine oder mehrere Verschmutzungsphasen mit nachfolgenden Reinigungsphasen unterteilt wird, derart, daß auf eine längere Verschmutzungsphase eine kurze Reinigungsphase folgt, wobei während der Verschmutzungsphase die verschmutzende innere Oberfläche der Schutzgasdüse intensiv gekühlt wird und in der nachfolgenden Reinigungsphase die Kühlung der Schutzgasdüse unterbrochen und letztere während der Unterbrechungszeit gezielt auf eine Temperatur um 500⁰C erwärmt wird.The object of the invention is achieved in that, according to the invention, the welding cycle is subdivided into one or more contamination phases with subsequent cleaning phases, such that a short cleaning phase is followed by a short cleaning phase, during which phase the soiling inner surface of the protective gas nozzle is intensively cooled and the subsequent cleaning phase, the cooling of the protective gas nozzle is interrupted and the latter is heated during the interruption time specifically to a temperature around 500 ⁰ C.

Nach einem Merkmal der Erfindung kann das Steuern der beiden Phasen durch Ab- und Zuschalten eines Kühlwasserstromes erfolgen.According to a feature of the invention, the control of the two phases can be done by switching off and on of a cooling water flow.

In Versuchen wurde festgestellt, daß die Zeitdauer der Reinigungsphase gegenüber der Verschmutzungsphase gering gehalten wird. Das Zeitregime ist so zu bemessen, daß die Reinigung gegen Ende des Schweißzyklus erfolgt. Sind die Schweißzyklen sehr lang, muß mehrere Male gereinigt werden. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die anfängliche Kühlung beim Bilden eines Schweißspritzerringes einmal eine geringe Haftkraft bewirkt und zum anderen zu einem Spritzerringaufbau an einem noch nicht durch Wärmedehnung erweiterten Gasdüseninnendurchmesserf ührt. Durch Abbrechen der Kühlung in der Reinigungsphase dehnt sich die Schutzgasdüse gegenüber dem Schweißspritzerring aus, wodurch dieser an seiner Haftkraft verliert und durch die einaanas beschriebenen Mittel entfernt wnnfon kannIn experiments it has been found that the duration of the cleaning phase is kept low compared to the contamination phase. The time regime should be such that cleaning takes place towards the end of the welding cycle. If the welding cycles are very long, it must be cleaned several times. The invention is based on the recognition that the initial cooling when forming a welding spatter ring once causes a low adhesive force and on the other hand leads to a spatter ring structure on a not yet extended by thermal expansion Gasdüseninnendurchmesserf. By stopping the cooling in the cleaning phase, the protective gas nozzle expands against the welding spatter ring, as a result of which it loses its adhesive force and can be removed by the means described in detail

Nach dem Abstoßen des Schweißspritzerringes in der Reinigungsphase wird diese sofort beendet und durch sofortiges Zuschalten der Kühlung eine erneute Verschmutzungsphase eingeleitet. Durch Messung der Gasdüsentemperatur und Einleiten des Reinigungsvorganges beim Erreichen einer oberen Grenztemperatur von vorzugsweise 500°C kann die Steuerung der beiden Phasen bei der Erforderlichkeit mehrere Reinigungszyklen innerhalb eines Schweißzyklus erfolgen. Ist nur eine Reinigung innerhalb eines Schweißzyklus vorgesehen, erfolgt die Steuerung der beiden Phasen über ein festes Programm mittels einer Prozeß- oder Positioniersteuerung.After repelling the welding spatter ring in the cleaning phase, this is immediately stopped and initiated by immediately connecting the cooling a renewed contamination phase. By measuring the gas nozzle temperature and initiating the cleaning process when reaching an upper limit temperature of preferably 500 ° C, the control of the two phases can be carried out when required, several cleaning cycles within a welding cycle. If only one cleaning is provided within a welding cycle, the two phases are controlled via a fixed program by means of a process or positioning control.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert werden, die einen Brennerkopf mit einem Schweißteil zeigt. Der Innenteil, bestehend aus Innenrohr 2 und Stromkontaktdüse 3, ist vom Außenteil, bestehend aus Außenmantel 6 und Gasdüse 4, umgeben.The invention will be explained below with reference to an embodiment and the accompanying drawings, which shows a burner head with a welded part. The inner part, consisting of inner tube 2 and Stromkontaktdüse 3, is surrounded by the outer part, consisting of outer shell 6 and 4 gas nozzle.

Die Gasdüse 4 verfügt über eine Kühlkammer 5, die mit einem Zulauf 8 und einem Ablauf 9 versehen ist. Der Zulauf 8 kann mittels Magnetventil 10 gesperrt werden.The gas nozzle 4 has a cooling chamber 5, which is provided with an inlet 8 and a drain 9. The inlet 8 can be locked by means of solenoid valve 10.

An der Gasdüsenmündung befindet sich ein Spritzerring 12. Ein Temperaturfühler 7 dient zur Feststellung der Temperatur am Gasdüsensitz. Temperaturfühler 7 und Magnetventil-10 sind an eine Steuerung 11 angeschlossen.At the gas nozzle mouth is a splash ring 12. A temperature sensor 7 is used to determine the temperature at the gas nozzle seat. Temperature sensor 7 and solenoid valve 10 are connected to a controller 11.

Mit dem Einschalten des Schweißstromes und Beginn des Schweißens auf dem Schweißteil 1 oder kurz zuvor wird das Magnetventil 10 geöffnet und der Kühlmittelfluß durch die Kühlkammer 5 gewährleistet. Es erfolgt die Ausbildung des Spritzerringes 12 an der Gasdüsenmündung. Nach einer vorgegebenen Zeitdauer, die empirisch ermittelbar ist (ca. 5min), hat sich der Spritzerring 12 derart vergrößert, daß eine Reinigung notwendig wird. Die Steuerung 11 unterbricht über das Magnetventil 10 den Kühlmittelzufluß 3. Die Gasdüsentemperatur, die bisher kleiner 100°C war, nimmt schnell zu, wobei das Kühlmittel (destilliertes Wasser) aus der Kühlkammer 5 verdampft.With the switching on of the welding current and the beginning of the welding on the welding part 1 or shortly before the solenoid valve 10 is opened and ensures the coolant flow through the cooling chamber 5. There is the formation of the spatter ring 12 at the gas nozzle mouth. After a predetermined period of time, which can be determined empirically (about 5 minutes), the spatter ring 12 has increased in such a way that a cleaning is necessary. The controller 11 interrupts the Kühlmittelzufluß 3 via the solenoid valve 10. The gas nozzle temperature, which was previously less than 100 ° C, increases rapidly, wherein the coolant (distilled water) evaporates from the cooling chamber 5.

Liegt am Temperaturfühler 7 eine vorgegebene Temperatur von 400-500^cC an, wird der Druckluftstrom 13 für 1 bis 3 Sekunden zugeschaltet, wodurch das Ausstoßen des Spritzerringes 12 erfolgt. Durch sofortiges erneutes Kühlen durch Öffnen vom Magnetventil 10 wird eine erneute Verschmutzungsphase eingeleitet.If the temperature sensor 7 a predetermined temperature of 400-500 ^c C, the compressed air stream 13 is switched on for 1 to 3 seconds, whereby the ejection of the spatter ring 12 takes place. By immediately re-cooling by opening the solenoid valve 10, a new contamination phase is initiated.

Dem Abbruch des Schweißvorganges sollte möglichst eine Reinigung vorausgehen.The termination of the welding process should precede cleaning as possible.

Claims

Invention claim:

1. A method for influencing the cleaning behavior in machine or robot welding torches, which are equipped with means for blowing out with compressed air and in which the adhesion of the spattering is largely reduced, characterized in that the welding cycle is divided into one or more pollution phases with subsequent cleaning phases, in such a way that a brief cleaning phase takes place for a longer period of soiling, during which the polluting inner surface of the protective gas nozzle is intensively cooled, the cooling of the protective gas nozzle is interrupted in the subsequent cleaning phase and the latter is deliberately heated to a temperature around 500 ^° C. during the interruption time becomes.

2. A method for influencing the cleaning behavior according to item 1, characterized in that the control of the two phases takes place by switching off and on a cooling water flow

3. A method for influencing the cleaning behavior according to item 1 and 2, characterized in that the duration of the cleaning phase compared to the contamination phase is kept lower.

4. A method for influencing the cleaning behavior according to item 1 to 3, characterized in that the cleaning takes place towards the end of the welding cycle.

5. A method for influencing the cleaning behavior according to item 1 to 4, characterized in that for very long welding cycles a repeated cleaning takes place.