DE102014218186A1

DE102014218186A1 - Verfahren zum Durchführen eines Schweißprozesses, Schweißgerät und Drahtrolle für ein solches Schweißgerät

Info

Publication number: DE102014218186A1
Application number: DE102014218186.0A
Authority: DE
Inventors: Manfred Rührnössl; Markus Schorn; Herbert Staufer
Original assignee: Fronius International GmbH
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN104439625A; CN104439625B; DE102014218186B4; AT514318A4; AT514318B1; US9545683B2; US20150069031A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Schweißgerät (1) zum Durchführen eines Schweißprozesses an einem Werkstück (14) mit einem Schweißbrenner (7) unter Verwendung eines abschmelzenden Schweißdrahts (9), der auf einer Drahtrolle (10) angeordnet ist und dem Schweißbrenner (7) über ein Schlauchpaket (21) zuführbar ist, wobei in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks (14) verschiedene Schweißdrähte (9) und verschiedene Schweißparameter (P_i) verwendet werden. Erfindungsgemäß ist ein aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten (9) in von der Geometrie des Werkstücks (14) abhängigen Längen (L_i) gebildeter Schweißdraht (9') auf der Drahtrolle (10) angeordnet, sodass der Schweißprozess unterbrechungsfrei mit den verschiedenen Schweißdrähten (9) und verschiedenen Schweißparametern (P_i) durchführbar ist, indem dem Schweißbrenner (7) der aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten (9) gebildete Schweißdraht (9') von der Drahtrolle (10) zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Schweißprozesses an einem Werkstück mit einem Schweißbrenner unter Verwendung eines abschmelzenden Schweißdrahts, der dem Schweißbrenner von einer Drahtrolle zugeführt wird, wobei in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks verschiedene Schweißdrähte und verschiedene Schweißparameter verwendet werden.
Weiters betrifft die Erfindung ein Schweißgerät zum Durchführen eines Schweißprozesses an einem Werkstück mit einem Schweißbrenner unter Verwendung eines abschmelzenden Schweißdrahts, der auf einer Drahtrolle angeordnet ist und dem Schweißbrenner über ein Schlauchpaket zuführbar ist, wobei in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks verschiedene Schweißdrähte und verschiedene Schweißparameter verwendet werden.
Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Drahtrolle mit einem Schweißdraht zur Durchführung eines Schweißprozesses mit einem oben genannten Schweißgerät.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Verbinden von Schweißdrähten bekannt geworden, wobei immer ein und derselbe Schweißdraht miteinander verbunden wird, um ein unterbrechungsfreies Schweißen eines Werkstücks mit ein und demselben Schweißdraht zu ermöglichen. Beispielsweise zeigen die CA 1022627 A1 , die GB 233199 A und die JP H03294097 A Verfahren zum Verbinden eines Schweißdrahts.
Beim Verschweißen mancher Werkstücke ist es zur Erzielung bestimmter Eigenschaften erforderlich, den Schweißprozess in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks mit verschiedenen Schweißdrähten und verschiedenen Schweißparametern durchzuführen. Beispielsweise werden Schienen im Bereich des Schienenfußes mit anderen Schweißmaterialien und anderen Schweißparametern als im Bereich des Schienenkopfes miteinander verschweißt. Nach dem Stand der Technik wird der Schweißprozess mit einem Schweißdraht begonnen, danach unterbrochen, der Schweißdraht gewechselt und der Schweißprozess mit dem neuen Schweißdraht am Werkstück fortgesetzt. Durch die Unterbrechung des Schweißprozesses kommt es zu Einbußen der Schweißqualität. Um die Pause zwischen den Schweißprozessen gering zu halten, können mehrere Schweißgeräte mit den unterschiedlichen Schweißdrähten zum Einsatz kommen, was jedoch den Aufwand des Schweißprozesses erhöht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines oben genannten Schweißverfahrens, Schweißgerät und einer Drahtrolle, durch welche ein Schweißprozess an einem Werkstück mit, in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks, verschiedenen Schweißdrähten und verschiedenen Schweißparametern durchgeführt werden kann. Die Schweißqualität soll möglichst hoch sein, und der Aufwand für die Durchführung des Schweißverfahrens möglichst gering und kostengünstig.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsicht dadurch, dass der Schweißprozess unterbrechungsfrei mit den verschiedenen Schweißdrähten und verschiedenen Schweißparametern durchgeführt wird, indem dem Schweißbrenner ein aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten in von der Geometrie des Werkstücks abhängigen Längen gebildeter Schweißdraht von der Drahtrolle zugeführt wird. Die Erfindung sieht also vor, dass für das Verschweißen von Werkstücken mit unterschiedlichen Materialien und Parametern Erfahrungswerte herangezogen werden, und anhand dieser Erfahrungswerte die verschiedenen Schweißdrähte in entsprechenden Längen vorkonfektioniert und miteinander verbunden werden und daraus ein gemeinsamer Schweißdraht gebildet wird, der dem Schweißbrenner von der Drahtrolle zugeführt wird. Für das Verschweißen bestimmter Werkstücke werden also Drahtrollen mit bestimmten Zusammensetzungen von Schweißdrähten vorgefertigt, sodass während des Schweißprozesses automatisch die den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte und die entsprechenden Schweißparameter zur Anwendung kommen können. Auf diese Weise ist ein unterbrechungsfreier Schweißprozess auch beim Verschweißen von Werkstücken mit unterschiedlichen Materialien möglich, der sich optimal auf die Schweißqualität und die Schweißdauer auswirkt. Beispielsweise kann mit der Drahtrolle mit einem aus zwei miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten bestehenden Schweißdraht eine Schiene in einem Schweißprozess verschweißt werden, wobei der Schienenfuß mit einem anderen Schweißdraht und anderen Schweißparametern als der Schienenkopf verschweißt wird, um die erforderlichen Eigenschaften des Werkstücks zu erfüllen. Einzige Voraussetzung für die Durchführung des Schweißverfahrens ist die richtige Richtung des Schweißprozesses. Da bei einer Vielzahl an Werkstücken, welche mit unterschiedlichen Schweißmaterialien verschweißt werden müssen, der Übergang von einer Region zu einer anderen nicht exakt sein muss, ist auch eine gewisse Toleranz für den Übergang von einem Schweißdraht zum anderen damit verbundenen Schweißdraht zulässig. Bei einem automatischen Roboter-gesteuerten Schweißverfahren ist aber auch der Übergang von einem Schweißdraht zum anderen damit verbundenen Schweißdraht sehr genau einstellbar.
Vorteilhafterweise wird während des Zuführens des Schweißdrahts ein Wechsel der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte detektiert. Auf diese Weise kann dem Schweißer bzw. dem Schweißgerät der Wechsel der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte mitgeteilt werden, und es können allenfalls notwendige Maßnahmen, beispielsweise das Umschalten von Schweißparametern veranlasst werden. Die Art der Detektion kann unterschiedlich erfolgen.
Wenn der Wechsel, der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte angezeigt wird, kann dem Schweißer ein entsprechendes Feedback gegeben werden. Die Anzeige kann optisch und/oder akustisch oder auch mechanisch, beispielsweise durch Vibration des Schweißbrenners erfolgen.
Beispielsweise kann der Wechsel der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte durch einen im Bereich des Überganges von einem Schweißdraht zum anderen damit verbundenen Schweißdraht angeordneten Indikator detektiert werden. Dieser Indikator, der beispielsweise durch einen Ring aus einem von den miteinander verbundenen Schweißdrähten unterschiedlichen Material gebildet sein kann, wird beim Konfektionieren des Schweißdrahtes im Bereich des Überganges von einem Schweißdraht zum anderen damit verbundenen Schweißdraht befestigt und von einem entsprechenden Detektor detektiert. Beispielsweise kommen Indikatoren aus optisch erfassbarem Material oder magnetisch detektierbarem Material in Frage.
Alternativ dazu kann der Wechsel der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte auch indirekt über die Schweißparameter detektiert werden. Dadurch, dass sich die Lichtbogenparameter, insbesondere die Lichtbogenspannung und der Lichtbogenstrom bei einem Wechsel der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte in gewissen Grenzen ändern, kann der Wechsel der miteinander verbundenen Schweißdrähte auch über die Lichtbogenparameter erfasst werden. Dies hat den Vorteil, dass die miteinander verbundenen Schweißdrähte im Bereich des Überganges nicht markiert oder mit Indikatoren versehen werden müssen.
Die Schweißparameter werden vorzugsweise automatisch geändert, wenn ein Wechsel der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte detektiert wird. Dies gewährleistet einen unterbrechungsfreien Schweißprozess und somit eine hohe Schweißqualität.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können Informationen über jeden Schweißdraht auf der Drahtrolle von einem auf der Drahtrolle angeordneten Informationsträger an eine Steuervorrichtung des Schweißgeräts weitergeleitet werden. Auf diese Weise kann allenfalls auch ohne vorhandene Indikatoren am Schweißdraht der Wechsel von einem Schweißdraht auf den anderen Schweißdraht der Drahtrolle aufgrund der erhaltenen Informationen ermittelt werden und eine vorzugsweise automatische Änderung der Schweißparameter beim Wechsel des Schweißdrahts vorgenommen werden.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein oben genanntes Schweißgerät, wobei ein aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten in von der Geometrie des Werkstücks abhängigen Längen gebildeter Schweißdraht auf der Drahtrolle angeordnet ist, sodass der Schweißprozess unterbrechungsfrei mit den verschiedenen Schweißdrähten und verschiedenen Schweißparametern durchführbar ist, indem dem Schweißbrenner der aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten gebildete Schweißdraht von der Drahtrolle zuführbar ist. Ein derartiges Schweißgerät muss gegenüber herkömmlichen Schweißgeräten nicht oder nur unwesentlich geändert werden, wodurch eine breite Anwendung sichergestellt werden kann. Zu den dadurch erzielbaren Vorteilen wird auf die obige Beschreibung des Verfahrens verwiesen.
Wenn im Bereich des Überganges der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte ein Indikator angeordnet ist, kann durch einen entsprechenden Detektor der Übergang von einem Schweißdraht zu einem anderen damit verbundenen Schweißdraht sicher festgestellt und an weiter Komponenten des Schweißgeräts weitergeleitet werden.
Vorteilhafterweise ist ein Detektor zur Detektion des Wechsels der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte vorgesehen. Über einen entsprechenden Detektor, der an einer geeigneten Stelle des Schweißgeräts beispielsweise im Bereich der Fördervorrichtung oder dem Schweißbrenner angeordnet sein kann, wird der entsprechende Indikator im Bereich des Übergang von einem Schweißdraht auf den anderen damit verbundenen Schweißdraht detektiert, und es können entsprechende Schritte, beispielsweise das Anzeigen eines Wechsels der den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte dem Schweißer mitgeteilt werden.
Dieser Detektor kann durch einen optischen Detektor gebildet sein. Beispielsweise kann der Indikator durch einen Ring aus reflektierendem Material gebildet werden und der optische Detektor durch einen Reflexionslichtschranken gebildet werden, welcher den Indikator entsprechend detektiert.
Alternativ dazu kann der Detektor auch durch einen magnetischen Detektor gebildet sein. In diesem Fall ist der Indikator beispielsweise durch einen Ring aus magnetischem Material gebildet, der durch diesen magnetischen Detektor erfasst werden kann. Aber auch andere Indikatoren, wie z.B. Kerben im Bereich des Übergangs von einem Schweißdraht zum anderen damit verbundenen Schweißdraht, die durch entsprechende Detektoren erfassbar sind, wären denkbar.
Der Detektor kann aber auch durch eine Einrichtung zur Erfassung der Lichtbogenparameter gebildet werden, sodass der Wechsel der miteinander verbundenen Schweißdrähte indirekt detektiert wird. Bei dieser Art der Detektion, welche beispielsweise softwaremäßig in der Steuervorrichtung des Schweißgeräts realisiert werden kann, sind keine Maßnahmen an der Drahtrolle bzw. am Schweißdraht vorzunehmen.
Es kann im Schweißgerät eine Leseeinrichtung zum Auslesen eines an der Drahtrolle angeordneten Informationsträger, welcher Informationen über jeden Schweißdraht auf der Drahtrolle enthält, vorgesehen sein. Die Leseeinrichtung ist vorzugsweise mit der Steuervorrichtung des Schweißgeräts verbunden, sodass diese aufgrund der erhaltenen Informationen entsprechende Änderungen, beispielsweise der Schweißparameter, veranlassen kann.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch eine oben genannte Drahtrolle, wobei der Schweißdraht durch miteinander verbundene verschiedene Schweißdrähte gebildet ist, deren Längen von der Geometrie des zu verschweißenden Werkstücks abhängen. Zu den dadurch erzielbaren Vorteilen wird auf die obige Beschreibung des Schweißverfahrens und des Schweißgeräts verwiesen.
Vorzugsweise sind die den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte auf der Drahtrolle miteinander verschweißt. Dies gewährleistet eine rasche und sichere Verbindung der den Schweißdraht bildenden unterschiedlichen Schweißdrähte miteinander.
Im Bereich des Überganges von einem den Schweißdraht bildenden Schweißdraht auf den anderen damit verbundenen Schweißdraht kann ein entsprechender Indikator angeordnet sein, der mit einem entsprechenden Detektor erfasst werden kann.
Der Indikator kann beispielsweise durch einen Ring um einen der den Schweißdraht bildenden Schweißdrähte, aus einem von den Schweißdrähten unterschiedlichem Material, gebildet sein.
Ebenso kann der Indikator durch eine Markierung auf einem der den Schweißdraht bildenden Schweißdrähte gebildet sein, welche durch einen Farbring oder eine Kerbe realisiert sein kann.
Die den Schweißdraht bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte auf der Drahtrolle weisen vorzugsweise unterschiedliches Material und/oder unterschiedlichen Durchmesser auf. Auf diese Weise können verschiedene Eigenschaften in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstoffs, beispielsweise ein weicheres Gefüge im Bereich des Schienenfußes einer Schiene und ein härteres Gefüge im Bereich des Schienenkopfes einer Schiene erzielt werden.
Wie bereits oben erwähnt, kann ein Informationsträger mit Informationen über jeden Schweißdraht an der Drahtrolle angeordnet sein, welche beispielsweise durch ein Etikett, einen Barcode, einen QR-Code, einen RFID-Tag oder dgl. gebildet sein kann.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 einen Aufbaus eines Schweißgeräts;
2 eine schematische Darstellung eines Schweißgeräts zum Schweißen eines Werkstücks unter Verwendung verschiedener Schweißdrähte und verschiedener Schweißparameter in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks;
3 eine schematische Darstellung zweier verschiedener miteinander verbundener Schweißdrähte;
4 einen Indikator im Bereich des Übergangs von einem Schweißdraht zu einem anderen Schweißdraht; und
5 eine Markierung im Bereich des Übergangs von einem Schweißdraht zu einem anderen Schweißdraht.
In 1 ist ein Schweißgerät 1 für verschiedenste Prozesse bzw. Verfahren, wie z.B. MIG/MAG-, WIG/TIG-, Elektroden-, Doppeldraht/Tandem-Schweißverfahren, Plasma- oder Lötverfahren usw., gezeigt.
Das Schweißgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem darin angeordneten Leistungsteil 3, einer Steuervorrichtung 4 und weiteren nicht dargestellten Komponenten und Leitungen, wie beispielsweise einem Umschaltglied, Steuerventile, usw. Die Steuervorrichtung 4 ist beispielsweise mit einem Steuerventil verbunden, welches in einer Versorgungsleitung für ein Schutzgas 5 zwischen einem Gasspeicher 6 und einem Schweißbrenner 7 angeordnet ist.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch eine Vorrichtung 8 zur Förderung eines Schweißdrahts 9 von einer Drahtrolle 10 in den Bereich des Schweißbrenners 7 angesteuert werden, wie es beispielsweise für das MIG/MAG-Schweißen üblich ist. Selbstverständlich kann die Fördervorrichtung 8 auch im Schweißgerät 1, insbesondere im Gehäuse 11 der Stromquelle 2, integriert und nicht, wie in 1 dargestellt, als Zusatzgerät auf einem Fahrwagen 12 positioniert sein. Die Fördervorrichtung 8 für den Schweißdraht 9 kann auch direkt auf das Schweißgerät 1 aufgesetzt werden, wobei das Gehäuse 11 der Stromquelle 2 an der Oberseite zur Aufnahme der Fördervorrichtung 8 ausgebildet ist, und der Fahrwagen 12 entfallen kann.
Der Schweißdraht 9 kann von einer Fördervorrichtung 8 auch außerhalb des Schweißbrenners 7 an die Prozessstelle zugeführt werden, wobei im Schweißbrenner 7 bevorzugt eine nicht abschmelzende Elektrode angeordnet ist, wie dies beim WIG/TIG-Schweißen üblich ist.
Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 13 zwischen dem Schweißdraht 9 und einem aus einem oder mehreren Teilen gebildeten Werkstück 14 wird über eine Schweißleitung (nicht dargestellt) vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2, dem Schweißbrenner 7 zugeführt. Das Werkstück 14 wird über eine weitere Schweißleitung (nicht dargestellt) für das weitere Potential, insbesondere ein Masse-Kabel, mit der Stromquelle 2 verbunden, wodurch über den Lichtbogen 13 ein Stromkreis für einen Prozess aufgebaut werden kann.
Zum Kühlen des Schweißbrenners 7 wird dieser über ein Kühlgerät 15 unter Zwischenschaltung allfälliger Komponenten, wie beispielsweise einem Strömungswächter, mit einem Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einem Wasserbehälter 16 mit einer Füllstandsanzeige 17, verbunden. Bei Inbetriebnahme des Schweißbrenners 7 wird das Kühlgerät 15, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 16 angeordnete Flüssigkeit verwendete Flüssigkeitspumpe, gestartet, wodurch eine Kühlung des Schweißbrenners 7 bewirkt wird. Wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, wird das Kühlgerät 15 auf den Fahrwagen 12 positioniert, auf das anschließend die Stromquelle 2 gestellt wird. Die einzelnen Komponenten des Schweißgeräts 1, also die Stromquelle 2, das Drahtvorschubgerät 8 und das Kühlgerät 15, sind dabei derart ausgebildet, dass diese entsprechende Vorsprünge bzw. Ausnehmungen aufweisen, sodass sie sicher aufeinander gestapelt bzw. aufeinander gestellt werden können.
Das Schweißgerät 1, insbesondere die Stromquelle 2, weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 18 auf, über welche die unterschiedlichsten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme eingestellt bzw. aufgerufen und angezeigt werden können. Die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 18 eingestellten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme werden an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser anschließend die einzelnen Komponenten des Schweißgeräts 1 angesteuert bzw. entsprechende Sollwerte für die Regelung oder Steuerung vorgegeben. Bei Verwendung eines entsprechenden Schweißbrenners 7 können auch Einstellvorgänge über den Schweißbrenner 7 vorgenommen werden, wozu der Schweißbrenner 7 mit einer Schweißbrenner-Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 19 ausgestattet ist. Bevorzugt ist dabei der Schweißbrenner 7 über einen Datenbus, insbesondere einen seriellen Datenbus, mit dem Schweißgerät 1, insbesondere der Stromquelle 2 oder der Fördervorrichtung 8 verbunden. Zum Starten des Schweißprozesses weist der Schweißbrenner 7 meist einen Startschalter (nicht dargestellt) auf, durch dessen Betätigung der Lichtbogen 13 gezündet werden kann. Um gegen die vom Lichtbogen 13 ausgehende Hitzestrahlung geschützt zu werden, kann der Schweißbrenner 7 mit einem Hitzeschutzschild 20 ausgestattet werden.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schweißbrenner 7 über ein Schlauchpaket 21 mit dem Schweißgerät 1 verbunden, wobei das Schlauchpaket 21 über einen Knickschutz 22 am Schweißbrenner 7 befestigt sein kann. Im Schlauchpaket 21 sind die einzelnen Leitungen, wie beispielsweise die Versorgungsleitung, Leitungen für den Schweißdraht 9, das Schutzgas 5, den Kühlkreislauf, die Datenübertragung, usw., vom Schweißgerät 1 zum Schweißbrenner 7 angeordnet, wogegen das Masse-Kabel bevorzugt gesondert an der Stromquelle 2 angeschlossen wird. Das Schlauchpaket 21 wird vorzugsweise über eine nicht dargestellte Kupplungsvorrichtung an der Stromquelle 2 oder der Fördervorrichtung 8 angeschlossen, wogegen die einzelnen Leitungen im Schlauchpaket 21 mit einem Knickschutz am bzw. im Schweißbrenner 7 befestigt sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung des Schlauchpakets 21 gewährleistet ist, kann das Schlauchpaket 21 über eine Zugentlastungsvorrichtung mit dem Gehäuse 11 der Stromquelle 2 oder der Fördervorrichtung 8 verbunden sein (nicht dargestellt).
Grundsätzlich müssen für die unterschiedlichen Schweißverfahren bzw. Schweißgeräte 1 nicht alle zuvor benannten Komponenten verwendet bzw. eingesetzt werden. Der Schweißbrenner 7 kann auch als luftgekühlter Schweißbrenner 7 ausgeführt werden und das Kühlgerät 15 entfallen. Das Schweißgerät 1 wird zumindest durch die Stromquelle 2, die Fördervorrichtung 8 und allenfalls das Kühlgerät 15 gebildet, wobei diese Komponenten auch in einem gemeinsamen Gehäuse 11 angeordnet sein können. Es können noch weitere Teile bzw. Komponenten, wie beispielsweise ein Schleifschutz 23 am Drahtvorschubgerät 8 oder ein Optionsträger 24 an einer Haltevorrichtung 25 für den Gasspeicher 6 usw., angeordnet werden.
Die in 1 dargestellte Ausführungsform eines Schweißgeräts 1 stellt nur eine von vielen Möglichkeiten dar. Insbesondere können die Schweißgeräte 1 hinsichtlich der Zuführung des Schweißdrahts 9, der Länge des Schlauchpakets 21, der Art, Position und Anzahl von Fördervorrichtungen 8 für den Schweißdraht 9, dem Vorhandensein eines Drahtpuffers (nicht dargestellt) und vielem mehr variieren.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Schweißgeräts 1 zum Schweißen eines Werkstücks 14 unter Verwendung eines Schweißdrahtes 9', der aus miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten 9 in entsprechenden Längen L_i in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks 14 gebildet ist, unter Verwendung verschiedener Schweißparameter P_i. Als Beispiel eines Werkstücks 14 ist der Querschnitt einer Schiene dargestellt, welcher im Bereich des Schienenfußes mit einem anderen Schweißdraht 9 und anderen Schweißparametern P_i als im Bereich des Schienenkopfes verschweißt werden soll. Dementsprechend wird der Schweißprozess im Bereich des Schienenfußes begonnen und dem Schweißbrenner 7 der Schweißdraht 9', der aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten 9 besteht, von einer Drahtrolle 10 zugeführt.
Im Bereich des Schienenkopfes wird automatisch ein anderer Schweißdraht 9 dem Schweißbrenner 7 zugeführt, und es werden die Schweißparameter P_i allenfalls angepasst, so dass im Bereich des Schienenkopfes ein anderes Werkstückgefüge erzielt werden kann. Über einen Detektor 27 kann der Wechsel von einem den Schweißdraht 9' bildenden Schweißdraht 9 zum anderen damit verbundenen Schweißdraht 9 erfasst werden und an die Steuervorrichtung 4 des Schweißgeräts 1 bzw. der Stromquelle 2 weitergeleitet werden. Bei Detektion des Wechsels der den Schweißdraht 9' bildenden Schweißdrähte 9, was auch indirekt durch eine Änderung der Schweißparameter P_i erfolgen kann, wird dem Schweißer, beispielsweise akustisch oder optisch, der Wechsel angezeigt, so dass dieser über den Wechsel informiert wird.
Ebenso können Informationen über jeden auf der Drahtrolle 10 angeordneten Schweißdraht 9 auf einem Informationsträger 28, welcher an der Drahtrolle 10 angeordnet ist, enthalten sein. Dieser Informationsträger 28 kann beispielsweise durch ein Etikett, einen Barcode, einen QR-Code, ein RFID (radio Frequency Identification)-Tag oder dgl. gebildet sein und Informationen über die Länge L_i, das Material und den Durchmesser jedes Schweißdrahts 9' auf der Drahtrolle 10 enthalten. Über eine entsprechende Leseeinrichtung 29, beispielsweise eine Kamera oder ein RFID-Transponder, können die entsprechenden Informationen ausgelesen und der Steuervorrichtung 4 des Schweißgeräts 1 bzw. der Stromquelle 2 zugeführt werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines aus zwei verschiedenen miteinander verbundener Schweißdrähten 9 gebildeter Schweißdraht 9'. Bei diesem Beispiel wird zum Verschweißen eines Werkstücks 14 ein aus zwei verschiedenen Schweißdrähten 9 gebildeter Schweißdraht 9' verwendet, welcher auf der Drahtrolle 10 oder dergl. angeordnet ist. Die Längen L₁ und L₂ der verschiedenen den Schweißdraht 9' bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte 9 werden an die Geometrie des zu verschweißenden Werkstücks 14 entsprechend angepasst. Beispielsweise beim Verschweißen einer Schiene entspricht die Länge L₁ des ersten Schweißdrahtes 9 beispielsweise der Länge, die für das Verschweißen des Schienenfußes erforderlich ist. Die Länge L₂ des zweiten Schweißdrahtes 9 zum Verschweißen des Schienenkopfes entspricht der erfahrungsgemäß notwendigen Länge des Schweißdrahtes 9 für das Verschweißen des Schienenkopfes. Natürlich können auch mehrere Schweißdrähte 9 mit unterschiedlichem Material und/oder unterschiedlichem Durchmesser zur Bildung des gemeinsamen Schweißdrahtes 9' miteinander verbunden und auf der Drahtrolle 10 angeordnet werden. Auch werden den jeweiligen den Schweißdraht 9' bildenden Schweißdrähten 9 entsprechende Schweißparameter P_i hinterlegt, mit welchen das Verschweißen der jeweiligen Geometrie des Werkstücks 14 erfolgen soll.
4 zeigt ein Beispiel eines Indikators 26 im Bereich des Übergangs von einem den Schweißdraht 9' bildenden Schweißdraht 9 zu einem anderen damit verbundenen Schweißdraht 9. Beispielsweise kann der Indikator 26 des mit einem entsprechenden Detektor 27 erfasst wird, durch einen Ring aus reflektierbarem Material oder einem Farbring oder einem Ring aus magnetischem Material bestehen. Der Detektor 27 ist entsprechend der Variante des Indikators 26, beispielsweise durch einen optischen Sensor, einen magnetischen Sensor, kapazitiven Sensor, induktiven Sensor oder dergl. gebildet.
5 zeigt eine Markierung 28 im Bereich des Übergangs von einem den Schweißdraht 9' bildenden Schweißdraht 9 zu einem anderen damit verbundenen Schweißdraht 9. Im dargestellten Beispiel ist diese Markierung 28 durch eine ringförmig gebildete Kerbe im Bereich des Übergangs von einem den Schweißdraht 9' bildenden Schweißdraht 9 zum anderen damit verbundenen Schweißdraht 9 gebildet, welche durch einen entsprechenden Detektor 27, beispielsweise einem optischen Detektor, erfasst werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CA 1022627 A1 [0004]
GB 233199 A [0004]
JP 03294097 A [0004]

Claims

Verfahren zum Durchführen eines Schweißprozesses an einem Werkstück (14) mit einem Schweißbrenner (7) unter Verwendung eines abschmelzenden Schweißdrahts (9), der dem Schweißbrenner (7) von einer Drahtrolle (10) zugeführt wird, wobei in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks (14) verschiedene Schweißdrähte (9) und verschiedene Schweißparameter (P_i) verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißprozess unterbrechungsfrei mit den verschiedenen Schweißdrähten (9) und verschiedenen Schweißparametern (P_i) durchgeführt wird, indem dem Schweißbrenner (7) ein aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten (9) in von der Geometrie des Werkstücks (14) abhängigen Längen (L_i) gebildeter Schweißdraht (9') von der Drahtrolle (10) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Zuführens des Schweißdrahts (9') ein Wechsel der diesen Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte (9) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte (9) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte (9) durch einen im Bereich des Überganges von einem Schweißdraht (9) zum anderen damit verbundenen Schweißdraht (9) angeordneten Indikator (26) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte (9) über die Schweißparameter (P_i) detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißparameter (P_i) automatisch geändert werden, wenn ein Wechsel der den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte (9) detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über jeden Schweißdraht (9) auf der Drahtrolle (10) von einem auf der Drahtrolle (10) angeordneten Informationsträger (28) an eine Steuervorrichtung (4) des Schweißgeräts (1) weitergeleitet werden.
Schweißgerät (1) zum Durchführen eines Schweißprozesses an einem Werkstück (14) mit einem Schweißbrenner (7) unter Verwendung eines abschmelzenden Schweißdrahts (9), der auf einer Drahtrolle (10) angeordnet ist und dem Schweißbrenner (7) über ein Schlauchpaket (21) zuführbar ist, wobei in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks (14) verschiedene Schweißdrähte (9) und verschiedene Schweißparameter (P_i) verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten (9) in von der Geometrie des Werkstücks (14) abhängigen Längen (L_i) gebildeter Schweißdraht (9') auf der Drahtrolle (10) angeordnet ist, sodass der Schweißprozess unterbrechungsfrei mit den verschiedenen Schweißdrähten und verschiedenen Schweißparametern (P_i) durchführbar ist, indem dem Schweißbrenner (7) der aus den miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähten (9) gebildete Schweißdraht (9') von der Drahtrolle (10) zuführbar ist.
Schweißgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Überganges der den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte (9) ein Indikator (26) angeordnet ist.
Schweißgerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektor (27) zur Detektion des Wechsels der den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen Schweißdrähte (9) vorgesehen ist.
Schweißgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (27) durch einen optischen Detektor, einen magnetischen Detektor oder durch eine Einrichtung zur Erfassung der Lichtbogenparameter gebildet ist.
Schweißgerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leseeinrichtung (29) zum Auslesen eines an der Drahtrolle (10) angeordneten Informationsträger (28), welcher Informationen über jeden Schweißdraht (9) auf der Drahtrolle (10) enthält, vorgesehen ist.
Drahtrolle (10) mit einem Schweißdraht (9) zur Durchführung eines Schweißprozesses mit einem Schweißgerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißdraht (9') durch miteinander verbundene verschiedene Schweißdrähte (9) gebildet ist, deren Längen (L_i) von der Geometrie des zu verschweißenden Werkstücks (14) abhängen.
Drahtrolle (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte (9) miteinander verschweißt sind.
Drahtrolle (10) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Überganges von einem den Schweißdraht (9') bildenden Schweißdraht (9) auf den anderen damit verbundenen Schweißdraht (9) ein Indikator (26) angeordnet ist.
Drahtrolle (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator (26) durch einen Ring um einen der den Schweißdraht (9') bildenden Schweißdrähte (9) aus einem von den Schweißdrähten (9) unterschiedlichen Material oder durch eine Markierung auf einem der den Schweißdraht (9') bildenden Schweißdrähte (9) gebildet ist.
Drahtrolle (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schweißdraht (9') bildenden miteinander verbundenen verschiedenen Schweißdrähte (9) unterschiedliches Material und/oder unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.
Drahtrolle (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Informationsträger (28) mit Informationen über jeden Schweißdraht (9) angeordnet ist.