DE102017211823A1 - Device for cleaning a welding wire - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (12) zum Reinigen eines Schweißdrahtes (14) mittels Abscheiden magnetischer Partikel des Schweißdrahtes (14). Die Vorrichtung (12) hat ein Gehäuse (10), dessen Gehäusewandung (32, 34) einen Gehäuseeingang (24) und einen Gehäuseausgang (16) zum Hindurchführen des Schweißdrahtes (14) aufweist. Im Gehäuse (10) ist mindestens eine Magneteinheit (38) zum Abscheiden magnetischer Partikel angeordnet. The invention relates to a device (12) for cleaning a welding wire (14) by means of depositing magnetic particles of the welding wire (14). The device (12) has a housing (10), the housing wall (32, 34) has a housing entrance (24) and a housing outlet (16) for passing the welding wire (14). In the housing (10) at least one magnet unit (38) for depositing magnetic particles is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen eines Schweißdrahts.The invention relates to a device for cleaning a welding wire.
Bei Schweißrobotern wird Schweißdraht oftmals als Endlosdraht herangefördert. Während des Heranförderns werden mit dem Schweißdraht häufig auch unerwünschte Fremdstoffe wie Partikel bzw. Staub in eine Drahtvorschub-Station oder zu der Schweißstelle transportiert.In welding robots, welding wire is often conveyed as an endless wire. During conveyance, the welding wire often also transports unwanted foreign matter such as particles or dust into a wire feed station or to the welding point.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Schweißdraht während des Heranförderns an eine Schweißstelle möglichst effizient zu reinigen.It is therefore the object of the present invention to clean the welding wire during conveyance to a weld as efficiently as possible.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 11 gelöst.This object is achieved according to the features of the
Gemäß Patentanspruch 1 ist eine Vorrichtung zum Reinigen eines Schweißdrahtes vorgesehen. Das Reinigen beinhaltet ein Abscheiden oder Auffangen magnetischer Partikel bzw. magnetischem Staubes, die bzw. der vom Schweißdraht herrühren. Die Vorrichtung kann deshalb auch als eine Abscheidevorrichtung bezeichnet werden. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, dessen Gehäusewandung einen Gehäuseeingang und einen Gehäuseausgang zum Hindurchführen des Schweißdrahtes hat. Im Gehäuse ist mindestens eine Magneteinheit zum Abscheiden bzw. Einfangen magnetischer Partikel angeordnet. Jede Magneteinheit enthält mindestens einen Magneten. Die mindestens eine Magneteinheit zieht magnetische Partikel vom Schweißdraht an, der in den Gehäuseeingang hineingeführt und durch den Gehäuseausgang aus dem Gehäuse hinausgeführt wird und dabei an der mindestens einen Magneteinheit vorbeigeführt wird. Außerdem kann die mindestens eine Magneteinheit magnetische Partikel im Bereich des Gehäuseeingangs anziehen, welche dort vorhanden sind, z.B. im Innenbereich einer an den Gehäuseeingang angeschlossenen Drahtführungsleitung. Dort kann ebenfalls magnetischer Abrieb des Schweißdrahtes vorhanden sein.According to
Mittels der Vorrichtung gelangen weniger Fremdstoffe, insbesondere magnetischer Staub bzw. magnetische Partikel an die Schweißstelle. Beispielsweise werden eine Drahtvorschubeinheit und darin angeordnete Förderrollen für den Vorschub bzw. Transport des Schweißdrahts hin zu der Schweißstelle deutlich reduziert oder gar nicht mehr mit metallischem Staub zugesetzt. Hierdurch kann der Schweißdraht leichter und mit konstanter Geschwindigkeit gefördert werden. Dies unterstützt eine gleichmäßigere Schweißqualität. Außerdem verringert sich in die Zugkraft, die zur Förderung bzw. Vorschub des Schweißdrahtes benötigt wird. Darüber hinaus gelangen mit dem Schweißdraht weniger Fremdstoffe in das Schmelzgut der Schweißnaht. Weniger Fremdstoffe im Bereich des Schweißgutes bewirken eine reduzierte Anzahl von Einschlüssen, Lunkern und Schweißfehlern an der Schweißstelle. Entsprechend wird die Qualität des Schweißprozesses signifikant verbessert.By means of the device less impurities, in particular magnetic dust or magnetic particles reach the weld. For example, a wire feed unit and arranged therein conveyor rollers for the advancement or transport of the welding wire towards the weld significantly reduced or not added any more with metallic dust. This allows the welding wire to be conveyed more easily and at a constant speed. This supports a smoother welding quality. It also reduces the pulling force needed to feed the welding wire. In addition, with the welding wire less impurities enter the melt of the weld. Fewer foreign substances in the area of the weld metal cause a reduced number of inclusions, voids and welding defects at the weld. Accordingly, the quality of the welding process is significantly improved.
Das Gehäuse kann aus einem Kunststoff bestehen. Insbesondere besteht es zumindest teilweise aus Aluminium. Es kann einstückig oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt hergestellt sein. Der Schweißdraht ist vorzugsweise als Endlosdraht ausgebildet.The housing may consist of a plastic. In particular, it is at least partially made of aluminum. It may be made in one piece or assembled from several parts. The welding wire is preferably formed as an endless wire.
Die Magneteinheit enthält mindestens einen Magneten, der insbesondere als Permanentmagnet ausgebildet ist.The magnet unit contains at least one magnet which is designed in particular as a permanent magnet.
Die Vorrichtung weist mindestens eine Magneteinheit, vorzugsweise zwei Magneteinheiten, auf. Sie können am Gehäuse derart verteilt angeordnet sein, dass der Schweißdraht entlang seine Mantelumfanges an verschiedenen Positionen von jeweils einer Magneteinheit flankiert ist.The device has at least one magnet unit, preferably two magnet units. They can be arranged distributed on the housing, that the welding wire is flanked along its outer circumference at different positions of a respective magnetic unit.
Für eine montagetechnisch einfache Handhabung der Magneteinheit weist diese vorzugsweise ein Magnet-Trägerelement auf, welches eine Magnet-Anschlussöffnung in der Gehäusewandung durchsetzt. Das Magnet-Trägerelement dient der Fixierung der Magneteinheit und somit des mindestens einen Magneten dieser Magneteinheit. Das Magnet-Trägerelement ist beispielsweise aus Kunststoff hergestellt. Weiterhin hat das Magnet-Trägerelement insbesondere eine hülsenartige Ausgestaltung, welche den oder die Magneten umfassen oder ummanteln und hierdurch gegen etwaige Beschädigungen oder anderweitigen Verschleiß schützen kann.For a montage technically simple handling of the magnet unit, this preferably has a magnetic carrier element which passes through a magnetic connection opening in the housing wall. The magnet carrier element serves to fix the magnet unit and thus the at least one magnet of this magnet unit. The magnet carrier element is made of plastic, for example. Furthermore, the magnetic carrier element in particular has a sleeve-like configuration, which comprise or encase the magnet or magnets and thereby protect against any damage or otherwise wear.
Vorzugsweise weist das Magnet-Trägerelement nach Art einer Schraube ein Außengewinde auf, welches mit einem Innengewinde der Magnet-Anschlussöffnung korrespondiert. Hierdurch wird eine stabile Positionierung der Magneteinheit in dem Gehäuse unterstützt.Preferably, the magnetic carrier element in the manner of a screw on an external thread, which corresponds to an internal thread of the magnetic connection opening. This assists stable positioning of the magnet unit in the housing.
Vorzugsweise ist in dem Gehäuse eine Sensorik zur Detektion abgeschiedener bzw. abgefangener magnetischer Partikel angeordnet. Diese Sensorik bietet eine kostengünstige Möglichkeit für eine integrierte Überwachung des Zustands der Vorrichtung bezüglich eines Maßes (z.B. Konzentration, Menge, Volumen) der mittels der Magneteinheit aufgefangenen magnetischen Partikel.Preferably, a sensor system for detecting separated or trapped magnetic particles is arranged in the housing. This sensor provides a cost effective way of integrally monitoring the condition of the device with respect to a measure (e.g., concentration, amount, volume) of the magnetic particles captured by the magnet unit.
Insbesondere ist jeder Magneteinheit eine Sensorik zugeordnet. In particular, each magnet unit is associated with a sensor.
Vorteilhaft kann ein Sensorsignal der Sensoreinheit dazu genutzt werden, einen Vorgang zur Entfernung bzw. Entsorgung des von der Magneteinheit aufgefangenen magnetischen Staubs bzw. magnetischer Partikel auszulösen. Beispielsweise wird ein erfasstes Ist-Sensorsignal mit einem definierten Schwellenwert verglichen und bei einem entsprechenden Vergleichsergebnis (z.B. Unter- oder Überschreiten des Schwellenwertes) eine Entsorgung der an der Magneteinheit aufgefangenen bzw. abgeschiedenen magnetischen Partikel ausgelöst.Advantageously, a sensor signal of the sensor unit can be used to initiate a process for To trigger removal or disposal of the magnetic dust or magnetic particles trapped by the magnet unit. For example, a detected actual sensor signal is compared with a defined threshold value and, in the case of a corresponding comparison result (eg, undershooting or exceeding the threshold value), a disposal of the magnetic particles collected or deposited on the magnet unit is triggered.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensorik einen Leitwertsensor zur Detektion oder Sensierung eines elektrischen Leitwertes auf. Der Leitwertsensor ist besonders geeignet, da er aufgefangene magnetische Partikel erkennen kann und gleichzeitig dessen Sensorsignale von der Magneteinheit selbst nicht beeinflusst werden. Der Sensor enthält vorzugsweise zwei elektrisch leitende Sensordrähte, welche jeweils mit einem Drahtabschnitt im Gehäuse angeordnet sind. Diese Sensor-Drahtabschnitte flankieren eine zugeordnete Magneteinheit in einem geeigneten Abstand. Diese technisch einfache und raumsparende Ausgestaltung der Sensorik ermöglicht deren Verwendung auch bei besonders kleinen Baugrößen oder beengten Raumverhältnissen des Gehäuses der Vorrichtung. Eine raumsparende Handhabung der Sensorik am Gehäuse wird auch dadurch unterstützt, dass eine Auswerteelektronik zur Auswertung der Sensorsignale nicht an der Messstelle im Gehäuse, sondern davon entfernt angeordnet werden kann, z.B. in einem Schaltschrank.In a preferred embodiment, the sensor system has a conductivity sensor for detecting or sensing an electrical conductance. The conductivity sensor is particularly suitable because it can detect trapped magnetic particles and at the same time its sensor signals are not affected by the magnet unit itself. The sensor preferably contains two electrically conductive sensor wires, which are each arranged with a wire section in the housing. These sensor wire sections flank an associated magnet unit at an appropriate distance. This technically simple and space-saving design of the sensor allows their use even with very small sizes or confined spaces of the housing of the device. A space-saving handling of the sensors on the housing is also supported by the fact that an evaluation electronics for the evaluation of the sensor signals can not be arranged at the measuring point in the housing, but away from it, e.g. in a control cabinet.
Für eine montagetechnisch einfache Handhabung der Sensor-Drahtabschnitte sind diese vorzugsweise jeweils an einem Sensor-Trägerelement der Sensorik angeordnet oder fixiert. Das Sensor-Trägerelement durchsetzt eine Sensor-Anschlussöffnung in der Gehäusewandung. Das Sensor-Trägerelement ist beispielsweise aus Kunststoff hergestellt. Weiterhin hat das Sensor-Trägerelement insbesondere eine hülsenartige Ausführungsform, welche einen Sensor-Drahtabschnitt umfassen oder ummanteln und hierdurch gegen etwaige Beschädigungen oder anderweitigen Verschleiß schützen kann.For a montage technically simple handling of the sensor wire sections, these are preferably each arranged or fixed to a sensor carrier element of the sensor. The sensor carrier element passes through a sensor connection opening in the housing wall. The sensor carrier element is made of plastic, for example. Furthermore, the sensor carrier element in particular has a sleeve-like embodiment, which comprise or encase a sensor wire section and thereby protect against any damage or otherwise wear.
Vorzugsweise weist das Sensor-Trägerelement nach Art einer Schraube ein Außengewinde auf, welches mit einem Innengewinde der Sensor-Anschlussöffnung korrespondiert. Hierdurch wird eine stabile Positionierung der Sensorik in dem Gehäuse unterstützt.The sensor carrier element preferably has an external thread in the manner of a screw, which corresponds to an internal thread of the sensor connection opening. As a result, a stable positioning of the sensor is supported in the housing.
Der bereits erwähnte Vorgang zur Entfernung bzw. Entsorgung des von der Magneteinheit aufgefangenen magnetischen Staubs bzw. magnetischer Partikel wird insbesondere mittels Druckluft durchgeführt. Hierbei weist die Gehäusewandung vorzugsweise mindestens eine Leitungs-Anschlussöffnung zum Anschluss einer Druckluftleitung auf, um die aufgefangenen magnetischen Partikel von der Magneteinheit wegzublasen. Um die derart weggeblasenen Partikel auf einfache Weise zu entsorgen, weist die Gehäusewandung vorzugsweise mindestens eine Ausleitungsöffnung zum Ausleiten abgeschiedener bzw. aufgefangener magnetischer Partikel aus dem Gehäuse auf. Hierdurch wird mit geringem technischen Aufwand eine Reinigung der im Gehäuse angeordneten Magneteinheiten erzielt, wenn diese mit magnetischen Partikeln zugesetzt sind.The aforementioned process for the removal or disposal of the magnetic dust or magnetic particles collected by the magnet unit is carried out in particular by means of compressed air. In this case, the housing wall preferably has at least one line connection opening for connecting a compressed-air line in order to blow off the collected magnetic particles from the magnet unit. In order to easily dispose of the particles thus blown off, the housing wall preferably has at least one discharge opening for discharging separated or intercepted magnetic particles from the housing. As a result, a cleaning of the magnet units arranged in the housing is achieved with little technical effort, if they are added with magnetic particles.
Die eingangs erwähnte Aufgabe wird außerdem mit einer Anordnung gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Diese Anordnung weist einen Schweißroboter, eine Drahtvorschubeinheit für einen Transport bzw. Vorschub des Schweißdrahts (vorzugsweise als Endlosdraht ausgebildet) zum Schweißroboter und eine Vorrichtung zum Abscheiden magnetischer Partikel des Schweißdrahts auf. Die zum Patentanspruch 1 genannten Vorteile gelten gleichermaßen für die gesamte Anordnung.The object mentioned above is also achieved with an arrangement according to claim 11. This arrangement comprises a welding robot, a wire feed unit for feeding the welding wire (preferably formed as an endless wire) to the welding robot and a device for depositing magnetic particles of the welding wire. The advantages mentioned in
Vorzugsweise ist die Vorrichtung in Transportrichtung des Schweißdrahts vor der Drahtvorschubeinheit angeordnet. Die Vorrichtung kann somit unmittelbar vor der Drahtvorschubeinheit angeordnet oder befestigt werden. Mittels des Schweißdrahts bis zur Drahtvorschubeinheit transportierte magnetische Partikel werden deshalb noch vor einem Eintritt in die Drahtvorschubeinheit abgefangen. Magnetischer Abrieb gelangt deshalb zumindest teilweise erst gar nicht in die Drahtvorschubeinheit. Dies unterstützt, wie bereits erwähnt, einen stabilen Schweißvorgang und eine qualitativ hochwertige Schweißnaht.Preferably, the device is arranged in the transport direction of the welding wire in front of the wire feed unit. The device can thus be arranged or fastened directly in front of the wire feed unit. By means of the welding wire to the wire feed unit transported magnetic particles are therefore intercepted before entering the wire feed unit. Magnetic abrasion therefore at least partially does not even reach the wire feed unit. This supports, as already mentioned, a stable welding process and a high quality weld.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gehäuseeingang der Vorrichtung an eine Drahtführungsleitung angeschlossen. Dies ermöglicht eine mechanisch einfache „Zwischenschaltung“ der Vorrichtung zwischen einer herkömmlichen Drahtvorschubeinheit und einer herkömmlich an diese Drahtvorschubeinheit angeschlossenen Drahtführungsleitung.In a preferred embodiment, the housing input of the device is connected to a wire guide line. This allows a mechanically simple "interposition" of the device between a conventional wire feed unit and a wire guide line conventionally connected to this wire feed unit.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei sind hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmende bzw. vergleichbare Bauteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Es zeigen:
-
1 eine erste perspektivische Ansicht eines Gehäuses der Vorrichtung, -
2 eine zweite perspektivische Ansicht des Gehäuses gemäß1 , -
3 eine Draufsicht des Gehäuses in BlickrichtungIII gemäß1 , und -
4 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Schweißroboter und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
1 a first perspective view of a housing of the device, -
2 a second perspective view of the housing according to1 . -
3 a plan view of the housing in the direction of viewIII according to1 , and -
4 a schematic representation of an arrangement with a welding robot and a device according to the invention.
Unter den vorgenannten Durchgangslöchern des Gehäusemantels
In
Die Magneteinheit
Der Leitwertsensor
In
Der Schweißdraht
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DE102017211823.7A DE102017211823A1 (en) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Device for cleaning a welding wire |
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CN113664337A (en) * | 2021-08-20 | 2021-11-19 | 中北大学 | Magnesium alloy electric arc vibration material disk drive |
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2017
- 2017-07-11 DE DE102017211823.7A patent/DE102017211823A1/en active Pending
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