DE1113769B - Automatic arc welding machine with photocell control - Google Patents
Automatic arc welding machine with photocell controlInfo
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Description
Automatisches Lichtbogen-Schweißgerät mit Photozellen-Steuerung Es ist bereits früher vorgeschlagen worden, ein Lichtbogen-Schweißgerät mittels photoelektrischer Einrichtungen zu steuern, welche auf die Strahlung des Lichtbogens oder von geschmolzenem Metall in dem Schweißbad ansprechen. Bei Steuervorrichtungen dieser Art kann der Schweißvorgang nicht durch die photoelektrischen Einrichtungen eingeleitet werden. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, eine Spurführungseinrichtung mittels einer photoelektrischen Vorrichtung zu steuern, welche ein Umfangsmuster abtastet. Eine Spurführungseinrichtung dieser Art ist jedoch nur zur Steuerung eines mit ihr verbundenen Schweißkopfes verwendet worden und nicht zur Steuerung der Arbeitsweise des Schweißkopfes.Automatic arc welding machine with photocell control Es has previously been proposed, an arc welding machine using photoelectric Control devices acting on the radiation of the arc or of molten Address metal in the weld pool. In control devices of this type, the The welding process cannot be initiated by the photoelectric devices. It has also been proposed to provide a tracking device by means of a to control photoelectric device which scans a circumferential pattern. One However, tracking device of this type is only used to control one associated with it Weld head has been used and not to control the operation of the weld head.
Die Erfindung betrifft ein automatisches Lichtbogen-Schweißgerät zum Herstellen einer Folge von im Abstand voneinander befindlichen Einzelschweißnähten, mit einem relativ zum Werkstück linear bewegbaren Schweißkopf und mit einer abschmelzenden Elektrode, bei dem die Schweißkopfbewegung von einer photoelektrischen Einrichtung gesteuert wird.The invention relates to an automatic arc welding device for Production of a sequence of spaced apart individual weld seams, with a welding head that can be moved linearly relative to the workpiece and with a melting head Electrode in which the welding head movement is controlled by a photoelectric device is controlled.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines derartigen Gerätes, bei welchem gegenüber den bisher bekannten Geräten solcher Art die Automation weiter vorgetrieben ist.The purpose of the invention is to create such a device which compared to the previously known devices of this type, the automation continues is advanced.
Die Erfindung besteht darin, daß eine oder mehrere mit dem Schweißkopf bewegbare Lichtquellen vorgesehen sind, deren vom Werkstück reflektierte Strahlen in an sich bekannter Weise von einer oder mehreren Photozellen aufgenommen werden, welche die Bewegung des Schweißkopfes derart steuern, daß der Schweißkopf zu Beginn und Ende jeder Einzelschweißnaht angehalten und während eines bestimmten einstellbaren Zeitraumes festgehalten wird.The invention consists in that one or more with the welding head Movable light sources are provided, their beams reflected from the workpiece are recorded in a manner known per se by one or more photocells, which control the movement of the welding head so that the welding head at the beginning and end of each individual weld stopped and adjustable during a certain Period is recorded.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Relativbewegung zwischen dem Schweißkopf und dem Werkstück zwischen den aufeinanderfolgenden Einzelschweißnähten mit einer gegenüber der Schweißgeschwindigkeit erhöhten Geschwindigkeit.In a preferred embodiment of the invention, the relative movement takes place between the welding head and the workpiece between the successive individual weld seams at a speed that is higher than the welding speed.
Das erfindungsgemäße Gerät ist vorteilhaft so ausgebildet, daß, in Schweißrichtung gesehen, zwei Photozellen hintereinander angeordnet sind, und zwar die eine Photozelle, vorzugsweise außerhalb der Nahtmitte, dem Schweißkopf vorauseilend und die zweite entsprechend, jedoch vorzugsweise jenseits der Nahtmitte angeordnet, nacheilend.The device according to the invention is advantageously designed so that, in Seen welding direction, two photocells are arranged one behind the other, namely the one photocell, preferably outside the seam center, hurrying ahead of the welding head and the second accordingly, but preferably arranged beyond the middle of the seam, lagging behind.
Die Photozellen sprechen somit an auf die Anwesenheit oder das Fehlen eines Werkstückes bzw. auf am Werkstück angebrachte Markierungen oder auf die wechselnde Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes, beispielsweise auf das Vorhandensein oder Fehlen eines auf das Werkstück aufgebrachten Schweißpulvers oder auf Unterschiede im Reflexionsvermögen zwischen bearbeiteten und unbearbeiteten Oberflächenbereichen des Werkstückes. Die Photozellen reagieren also auf sämtliche Änderungen der Beleuchtungsstärke, welche sich aus dem Reflexionsvermögen des Werkstückes ergeben, auf welches das Licht einer oder mehrerer Lichtquellen fällt.The photocells respond to the presence or absence of a workpiece or on markings attached to the workpiece or on the changing Surface quality of the workpiece, for example its presence or lack of welding powder applied to the workpiece or differences in the reflectivity between machined and unmachined surface areas of the workpiece. The photocells react to all changes in illuminance, which result from the reflectivity of the workpiece on which the Light from one or more light sources falls.
Der Schweißkopf wird zweckmäßig mittels zweier Elektromotoren relativ zum Werkstück bewegt, wobei die Photozellen jeweils den Obergang des Antriebs von einem dieser beiden Motoren auf den anderen bewirken. Wo der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Werkstücken nur gering ist,, können beide Antriebsmotoren den Schweißkopf mit der normalen Schweißgeschwindigkeit längs der Werkstücke bewegen. Zweckmäßig ist jedoch die Anordnung so getroffen, daß der eine Antriebsmotor den Schweißkopf mit normaler Schweißgeschwindigkeit längs des Werkstückes führt, während der andere Antriebsmotor den Schweißkopf jeweils zwischen aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen mit größerer Vorschubgeschwindigkeit als der Schweißgeschwindigkeit bewegt.The welding head is expediently relative by means of two electric motors moved to the workpiece, the photocells each making the transition of the drive from effect one of these two engines on the other. Where the distance between consecutive Workpieces is only small, both drive motors can drive the welding head with the normal welding speed along the workpieces. However, it is useful the arrangement made so that the one drive motor the welding head with normal Welding speed along the workpiece leads, while the other drive motor the welding head between successive welding processes with larger Feed rate as the welding speed moves.
Der Übergang vom Antrieb- des einen Antriebsmotors auf den anderen kann mittels einer einzigen Photozelle gesteuert werden, deren entsprechend verstärkter Ausgangsimpuls zur Betätigung eines Relais benutzt wird, welches seinerseits wiederum den Antrieb der Antriebsmotoren steuert.The transition from the drive of one drive motor to the other can be controlled by a single photocell, whose corresponding reinforced Output pulse is used to operate a relay, which in turn controls the drive of the drive motors.
Die Ausgangsimpulse der photoelektrischen Zellen können mittels besonderer Schaltmittel einem Steuerkreis zugeführt werden, welcher das Schweißgerät jeweils in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Schweißkopfes derart steuert, daß jeweils bestimmte Steuervorgänge von der in Bewegungsrichtung vorauseilenden Photozelle gesteuert werden, während wiederum andere Steuervorgänge mittels der in Bewegungsrichtung dem Schweißkopf nacheilenden Photozelle gesteuert werden.The output pulses of the photoelectric cells can by means of special Switching means are fed to a control circuit to which the welding device in each case depending on the direction of movement of the welding head controls such that specific control processes from the photocell leading in the direction of movement can be controlled, while in turn other control processes by means of the in the direction of movement photocell trailing the welding head can be controlled.
Die Steuerkreise der Antriebsmotoren können mit einem Verzögerungskreis versehen sein, welcher bewirkt, daß beim Übergang des Antriebs von einem Antriebsmotor auf den anderen Antriebsmotor die Bewegung des Schweißkopfes auf die Dauer einer bestimmten Zeitspanne unterbrochen wird. Für den Fall des Schweißens mit abschmelzenden Elektroden wird auf diese Weise jeweils zu Beginn des Schweißvorganges eine Stillstandsperiode eingeschaltet, während welcher der Lichtbogen beispielsweise durch Hochfrequenzzündung oder durch entsprechende Steuerung des Elektrodenvorschubs oder auf andere Weise automatisch gezündet werden kann. In gleicher Weise wird jeweils am Ende des Schweißvorganges eine Stillstandsperiode eingeschoben, während welcher der Elektrodenvorschub automatisch unterbrochen und die Löschung des Lichtbogens infolge Zurückbrennens der Elektrode herbeigeführt wird. Im Falle des Schweißens mit nicht abschmelzenden Elektroden dient die Stillstandszeit beim Übergang des Schweißkopfantriebes von einem Antriebsmotor zum anderen dazu, einerseits das Zünden des Lichtbogens durch Hochfrequenzzündung und andererseits das Erlöschen des Lichtbogens nach dem Schweißvorgang herbeizuführen, wobei in beiden Fällen, falls gewünscht, die Stillstandszeit so lange bemessen sein kann, daß jeweils am Beginn und am Ende einer Schweißnaht entsprechende Schmelzzonen ohne Kraterbildung entstehen können. Die zur Steuerung dieser Vorgänge vorgesehenen Schaltmittel steuern also jeweils den Beginn und die Beendigung des Schweißvorganges in Abhängigkeit vom jeweiligen Antriebsübergang des Vorschubes von einem Antriebsmotor zum anderen Antriebsmotor mit oder ohne entsprechende Veränderung der Vor schubgeschwindigkeit.The control circuits of the drive motors can be equipped with a delay circuit be provided, which causes the transition of the drive from a drive motor on the other drive motor the movement of the welding head for the duration of a interrupted for a certain period of time. In the event of welding with consumable In this way, electrodes are given a standstill period at the beginning of the welding process switched on, during which the arc, for example by high-frequency ignition or by appropriate control of the electrode advance or in some other way can be ignited automatically. In the same way, at the end of the welding process inserted a standstill period during which the electrode advance automatically interrupted and the extinguishing of the arc as a result of the electrode burning back is brought about. In the case of welding with non-consumable electrodes is used for the downtime when the welding head drive is transferred from a drive motor on the other hand, on the one hand, the ignition of the arc by high-frequency ignition and, on the other hand, to extinguish the arc after the welding process, in both cases, if desired, the downtime can be calculated as long can, that in each case at the beginning and at the end of a weld seam corresponding melting zones can arise without crater formation. The ones provided to control these processes Switching means control the beginning and the end of the welding process depending on the respective drive transition of the feed from a drive motor on the other hand drive motor with or without a corresponding change in the feed speed.
Eine beispielsweise Ausführungsform eines Schweißgerätes nach der Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die schematischen Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar Fig. 1 eine Aufsicht auf die Düse eines gemäß der Erfindung mit photoelektrischen Zellen ausgestatteten Schweißkopfes in Schweißstellung beim Schweißen eines zusammengesetzten, mit Durchbrechungen versehenen Profilträgers, Fig. 2 eine Seitenansicht einer der beiden Photozellen des in Fig. I schematisch dargestellten Gerätes, Fig. 3 das Schaltschema der Antriebsmotoren und Fig. 4. und 5 Schaltschemata der Steuerkreise des erfindungsgemäßen Gerätes.An example embodiment of a welding device according to the The invention will now be described with reference to the schematic drawings. It shows Fig. 1 a plan view of the nozzle according to the invention with photoelectric Cells equipped welding head in welding position when welding a composite, profile carrier provided with openings, FIG. 2 is a side view of one of the two photocells of the device shown schematically in Fig. I, Fig. 3 the circuit diagram of the drive motors and FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams of the control circuits of the invention Device.
Das in den Fig. 1 und 2 der Zeichnungen dargestellte Gerät weist einen Schweißkopf 100 auf, welcher mittels eines Schlittens 101 in Längsrichtung und in Querrichtung relativ zu einer Führung 102 bewegt werden '.tann. Unterhalb des Schweißkopfes ist das zu schweißende Werkstück angeordnet, welches sich parallel zur Führung 102 erstreckt. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schweißgerätes sei angenommen, daß es sich beim Werkstück um einen zusammengesetzten Profilträger bildet wird, daß ein I-Profilträger in der Stegmitte mit durchbrochenem Steg handele, der dadurch geachssymmetrisch durch einen gebrochenen Zickzackschnitt in zwei Längsteile zertrennt wird, welche nach gegenseitiger Längsverschiebung an den auf diese Weise entstandenen Vorsprüngen des Zickzackschnittes wieder miteinander verschweißt werden. Die beiden Teilstücke sind in der Zeichnung mit den Bezugsziffern 105 und 106 bezeichnet. Aus der Zeichnung ist außerdem zu ersehen, daß die Vorsprünge 107 der beiden miteinander zu verschweißenden Längsteile 105 und 106 stumpf aneinanderstoßen und dadurch Durchbrechungen 108 gebildet werden. Die soeben beschriebene stumpfe Verschweißung der beiden Teilstücke soll nun mittels des erfindungsgemäßen Schweißgerätes vorgenommen werden. Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß dies die Herstellung einer Folge von verhältnismäßig kurzen Stumpfschweißnähten 109 in sich schließt, welche sich längs der Mittelachse des Profilträgers erstrecken.The apparatus shown in Figs. 1 and 2 of the drawings has a Welding head 100, which by means of a slide 101 in the longitudinal direction and in Transverse direction are moved relative to a guide 102 '.tann. Below the welding head the workpiece to be welded is arranged, which is parallel to the guide 102 extends. To explain the mode of operation of the welding device according to the invention it is assumed that the workpiece is a composite profile beam forms that an I-profile beam in the middle of the web acts with an open web, which is axially symmetrical through a broken zigzag cut into two longitudinal parts is severed, which after mutual longitudinal displacement to the in this way resulting projections of the zigzag cut are welded together again. The two sections are denoted by the reference numerals 105 and 106 in the drawing. From the drawing it can also be seen that the projections 107 of the two with each other Longitudinal parts 105 and 106 to be welded butt against one another and thereby openings 108 are formed. The butt welding of the two sections just described is now to be made by means of the welding device according to the invention. From the Drawing it can be seen that this is the production of a sequence of proportionally short butt weld seams 109, which extend along the central axis of the profile beam extend.
An den Schweißstellen 109 wird mittels einer automatisch durch eine Düse 11.9 vorgeschobenen Elektrode Zusatzwerkstoff aufgebracht.At the welding points 109 is automatically by means of a Nozzle 11.9 advanced electrode filler metal applied.
Die Bewegung des Schweißkopfes 100 längs seiner Führung 102 erfolgt mittels eines A ntriebsritzels 103, welches in eine Zahnstange 104 eingreift. Der Antrieb des Ritzels 103 erfolgt jeweils mittels eines oder zweier Elektromotoren 110 und 1.11 über ein Differentialgetriebe 112, an welches beide Motoren angeschlossen sind (Fig. 3).The movement of the welding head 100 along its guide 102 takes place by means of a drive pinion 103 which engages in a rack 104. Of the The pinion 103 is driven in each case by means of one or two electric motors 110 and 1.11 via a differential gear 112, to which both motors are connected are (Fig. 3).
Die beiden Antriebsmotoren 110 und 111, welche mittels elektromagnetisch betätigter Kupplungen und Bremsen über Untersetzungsgetriebe an das Differentialgetriebe 112 angeschlossen sind, laufen während des Betriebes des Gerätes kontinuierlich. Der Antriebsmotor 110, welcher eine unveränderliche Drehzahl hat, wirkt mit einem Getriebe 11.3 und einer Kupplung 114 sowie einer Bremse 115 zusammen, während der Antriebsmotor 111, welcher eine veränderliche Drehzahl hat, mit einem Getriebe 116. einer Kupplung 117 und einer Bremse 118 zusammenwirkt. Die Steuerung dieser beiden Motoren erfolgt über einen Steuerkreis, der in den Fig. 4 und 5 schematisch dargestellt ist und außerdem auch den Schweißkopf 100 steuert.The two drive motors 110 and 111, which by means of electromagnetic actuated clutches and brakes via reduction gear to the differential gear 112 are connected, run continuously while the device is in operation. The drive motor 110, which has a fixed speed, acts with a Transmission 11.3 and a clutch 114 and a brake 115 together, during the Drive motor 111, which has a variable speed, with a gear 116. a clutch 117 and a brake 118 cooperates. The control of these two Motors takes place via a control circuit, which is shown schematically in FIGS. 4 and 5 and also controls the welding head 100.
Beiderseits des Schweißkopfes 100 sind an entsprechenden Bügeln 121 zwei photoelektrische Zellen 122 derart angeordnet, daß die eine Zelle in Bewegungsrichtung des Schweißkopfes vorauseilt, während die andere Photozelle in Bewegungsrichtung des Schweißkopfes nacheilt. Beide Photozellen 122 sind so angeordnet, daß sie Licht aufnehmen, welches von der Oberfläche des Werkstückes reflektiert wird. Dieses Licht wird auf das Werkstück durch einen Scheinwerfer 123 aufgestrahlt. Jeweils vor und hinter den photoelektrischen Zellen 122 und dem Scheinwerfer 123 sind Bürsten 124 angebracht, welche auf der Werkstückoberfläche etwa befindliches loses Material beiseitefegen, welches die Steuerung insofern ungünstig beeinflussen könnte, als es die Lichtreflexion des vom Scheinwerfer ausgestrahlten Lichtes stören könnte. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die photoelektrischen Zellen nicht unmittelbar über der Schweißnaht angeordnet sind, sondern daß die Anordnung der Photozellen so getroffen ist, daß sie auf Intensitätsänderungen des vom Werkstück zurückreflektierten Lichtes ansprechen. Wird zur Durchführung des Schweißvorganges körniges Schweißmaterial oder ein Schweißpulver verwendet, ohne daß die photoelektrischen Zellen auf dieses ansprechen sollen, dann ist es zweckmäßig, dieses Material durch entsprechend angeordnete Flußmitteldämme abzudämmen, um zu verhindern, daß dieses Material sich zufällig auf von den photoelektrischen Zellen überwachten Oberflächenbereichen des Werkstücks ablagert.On both sides of the welding head 100 there are corresponding brackets 121 two photoelectric cells 122 arranged so that the one cell in the direction of movement of the welding head runs ahead while the other photocell is moving in the direction of movement of the welding head is lagging behind. Both photocells 122 are arranged so that they light record which is reflected from the surface of the workpiece. This light is irradiated on the workpiece by a headlight 123. Before and behind the photoelectric cells 122 and the headlight 123 are brushes 124 attached, which on the workpiece surface any loose material aside, which could adversely affect the control insofar as it could interfere with the light reflection of the light emitted by the headlight. In this context, it should be noted that the photoelectric cells not arranged directly above the weld seam are but that the arrangement of the photocells is made so that they respond to changes in intensity of the light reflected back from the workpiece. Will be implemented granular welding material or welding powder is used in the welding process, without the photoelectric cells to respond to this, then it is It is advisable to dam this material by means of appropriately arranged flux dams, to prevent this material from accidentally falling on from the photoelectric Cells monitored surface areas of the workpiece deposited.
Den in den Schaltschemata gemäß Fig.4 und 5 dargestellten Sammelschienen 20 und 21 wird eine Wechselspannung zugeführt. Die Schließung des in Fig. 5 ersichtlichen Schaltschützen 22 durch die Bedienungsperson bewirkt die Erregung eines Relais 10 und die Erregung eines weiteren Relais 11 bzw. eines Relais 12, was jeweils davon abhängt, in welcher Stellung sich die Kontakte eines Kreuz-Wechselschalters 23 befinden, die in beiden Schaltschemata angedeutet sind. Der Kreuz-Wechselschalter ist in einer Schaltstellung dargestellt, welche dem Schweißen in Vorwärtsrichtung längs der Führung 102 entspricht. Wird der Kreuz-Wechselschalter 23 im Uhrzeigersinn gedreht, so werden drei Schaltstellungen in folgender Reihenfolge durchlaufen: »Schweißen in Rückwärtsrichtung«, »Vorschub mit hoher Geschwindigkeit rückwärts« und »Vorschub mit hoher Geschwindigkeit vorwärts«. Die Relais 10, 11 und 12 bewirken über die Relaiskontakte 10/1, 10/2, 11/1, 11/2, 11/3, 11/4, 12/1 und 12/2 jeweils die diesen Schaltstellungen entsprechenden sinngerechten Anschlüsse des Motors 111 mit veränderlicher Drehzahl und des Motors 110 mit fester Drehzahl an die betreffenden Schaltpunkte der Sammelschienen. Wie aus Fig.5 ersichtlich ist, sind bei dieser Schaltstellung die Kupplungen und Bremsen der Motoren 110 und 3.11 nicht erregt.An alternating voltage is fed to the busbars 20 and 21 shown in the circuit diagrams according to FIGS. The closing of the contactor 22 shown in FIG. 5 by the operator causes the excitation of a relay 10 and the excitation of a further relay 11 or a relay 12, which in each case depends on the position in which the contacts of a cross toggle switch 23 are located, which are indicated in both circuit diagrams. The cross toggle switch is shown in a switch position which corresponds to welding in the forward direction along the guide 102. If the cross toggle switch 23 is turned clockwise, three switch positions are passed through in the following order: "Welding in reverse direction", "Feeding at high speed backwards" and "Feeding at high speed forwards". The relays 10, 11 and 12 cause the appropriate connections of the corresponding to these switching positions via the relay contacts 10/1, 10/2, 11/1, 11/2, 11/3, 11/4, 12/1 and 12/2 Motor 111 with variable speed and motor 110 with fixed speed to the respective switching points of the busbars. As can be seen from FIG. 5, the clutches and brakes of the motors 110 and 3.11 are not energized in this switching position.
Wenn der Schweißvorgang beginnen soll, betätigt die Bedienungsperson einen Schalter 24 »Beginn der Schweißung«, wodurch das Relais 1 erregt wird. Die Schließung der in Fig. 5 angedeuteten Kontakte 1/1 bewirkt die Betätigung der zum Antriebsmotor 111 mit veränderlicher Drehzahl gehörigen Kupplung 117 und den Beginn der Bewegung des Schweißkopfes. Außerdem wird durch diesen Schaltvorgang auch das Relais 3 erregt, was zur Folge hat, daß die ebenfalls in Fig. 5 angedeuteten Kontakte 3/1 die Betätigung der Bremse 115 des Motors 110 auslösen. Sobald die vorauseilende photoelektrische Zelle das von der Oberfläche des Werkstückes reflektierte Licht aufnimmt, erzeugt sie einen Stromimpuls, der verstärkt und einem in der Zeichnung nicht dargestellten Relais zugeführt wird, wodurch die Schließung der Kontakte PE 1 ausgelöst wird. Dies hat zur Folge, daß nunmehr das Relais 2 erregt wird, dessen Kontakte 2/1 sich nunmehr öffnen. Das Relais 3 bleibt jedoch über den Haltekontakt seines Stromkreises noch erregt, so daß sich der Schweißkopf nunmehr mit geringer Geschwindigkeit vorwärts bewegt. Die Schließung der Kontakte 2/3 gestattet die Erregung des Relais 7, welches seinerseits die Schließung der Kontakte 7/1 bewirkt und dadurch die Erregung des Relais 8 auslöst. Beide Relais 7 und 8 sind als Verzögerungsrelais ausgeführt.When the welding process is to start, the operator actuates a switch 24 "start of welding", whereby the relay 1 is energized. the Closure of the indicated in Fig. 5 contacts 1/1 causes the actuation of the Variable speed drive motor 111 belonging to clutch 117 and the beginning the movement of the welding head. In addition, this switching process also causes the Relay 3 energized, which has the consequence that the contacts also indicated in FIG 3/1 trigger the actuation of the brake 115 of the motor 110. As soon as the leading photoelectric cell the light reflected from the surface of the workpiece picks up, it generates a current pulse that amplifies and one in the drawing relay, not shown, is supplied, whereby the closure of the contacts PE 1 is triggered. This has the consequence that now the relay 2 is energized, its Contacts 2/1 now open. The relay 3, however, remains on the holding contact its circuit is still excited, so that the welding head is now with less Moving speed forward. Closing contacts 2/3 allows excitation of the relay 7, which in turn causes the closure of the contacts 7/1 and thereby the excitation of relay 8 triggers. Both relays 7 and 8 are used as delay relays executed.
Sobald die vorauseilende Photozelle das von der Werkstückoberfläche reflektierte Licht aufnimmt, werden die Kontakte PE2 mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten weiteren Relais geschlossen, wodurch das Relais Q erregt wird. Die Schließung der Kontakte 4/2 hat die Erregung des Relais 6 zur Folge. Durch Betätigung der in Fig.5 angedeuteten Kontakte 6/1 und 672 werden die Bremsen 115 und 119 angezogen, was zur Folge hat, daß nunmehr die Düse 119 über der Schweißnaht 109 angehalten wird und in einem geringen Abstand vom Ende dieser Schweißnaht verharrt. Die Schließung der Kontakte 4/1 hat die Enterregung des Relais 5 zur Folge, wodurch zwischen dem Werkstück und der Spitze des durch die Düse 119 hindurch zugeführten Schweißdrahtes ein Lichtbogen gezündet wird. Der Vorschub dieses Schweißdrahtes wird mittels eines Relais 9 gesteuert, welches bei Schließung der Kontakte 7/3 erregt wird.As soon as the leading photocell picks up the light reflected from the workpiece surface, the contacts PE2 are closed by means of a further relay not shown in the drawing, whereby the relay Q is energized. The closure of contacts 4/2 results in the excitation of relay 6. By actuating the contacts 6/1 and 672 indicated in FIG. 5, the brakes 115 and 119 are pulled, with the result that the nozzle 119 is now stopped above the weld 109 and remains at a short distance from the end of this weld. The closure of the contacts 4/1 results in the de-energization of the relay 5, as a result of which an arc is ignited between the workpiece and the tip of the welding wire fed through the nozzle 119. The advance of this welding wire is controlled by means of a relay 9, which is excited when the contacts 7/3 are closed.
Sobald der Schweißstrom fließt, öffnen sich die Kontakte CR/1 eines in der Zeichnung nicht dargestellten Stromrelais, wodurch das Relais 6 mit einer bestimmten Verzögerung entregt wird. Dadurch werden die Kontakte 6/2 betätigt, was zur Folge hat, daß nunmehr der Antriebsmotor 111 mit veränderlicher Drehzahl am Ende einer bestimmten Stillstandsperiode mit dem Differentialgetriebe 112 gekuppelt wird und nunmehr den Schweißkopf mit Schweißgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung bewegt. Sobald die vorauseilende Photozelle über das Werkstück hinausfährt, wird das Relais 2 entregt, so daß seine Kontakte 2/2 geschlossen werden und dadurch das Relais 6 entregen, was wiederum zur Folge hat, daß die Kontakte 6/1 und 6/2 betätigt werden und die Bremsen 115 und 119 im Sinne eines Anhaltens des Schweißkopfes angezogen werden. Dieser Stillstand des Schweißkopfes erfolgt an einem Zeitpunkt, an welchem die Düse 119 das Ende der Schweißnaht 109 noch nicht ganz erreicht hat. Die ®ffnung der Kontakte 2/3 gestattet die Entregung des Relais 7 mit bestimmter Zeitverzögerung. Dies hat zur Folge, daß sowohl der Elektrodenvorschub als auch die Schweißstromzufuhr in bekannter Weise noch einige Zeit aufrechterhalten werden, bis der sich am Ende der Schweißnaht bildende Krater aufgefüllt ist. Durch Öffnung der Kontakte des Relais 7 werden gleichzeitig das Schweißdrahtvorschubrelais 9 und das Abbrandrelais 8 entregt, was zur Folge hat, daß der Schweißdrahtvorschub im geeigneten Augenblick aufhört, was das Erlöschen des Lichtbogens und die Unterbrechung des Schweißstroms nach sich zieht.As soon as the welding current flows, the contacts CR / 1 of one open current relay, not shown in the drawing, whereby the relay 6 with a certain delay is de-excited. This actuates the contacts 6/2, what has the consequence that now the drive motor 111 with variable speed on Coupled with the differential gear 112 at the end of a certain idle period is and now the welding head with welding speed in the forward direction emotional. As soon as the photocell in front moves over the workpiece, the relay 2 is de-energized, so that its contacts 2/2 are closed and thereby the De-energize relay 6, which in turn means that contacts 6/1 and 6/2 are actuated and the brakes 115 and 119 are applied to stop the welding head will. This standstill of the welding head takes place at a point in time at which the nozzle 119 has not yet quite reached the end of the weld 109. The opening the contacts 2/3 allow the de-excitation of the relay 7 with a certain time delay. This has the consequence that both the electrode feed and the welding current supply in a known way can be maintained for some time until the end the crater forming the weld seam is filled. By opening the contacts of the relay 7 the welding wire feed relay 9 and the consumption relay 8 are de-energized at the same time, with the result that the welding wire feed stops at the right moment, what causes the arc to go out and the welding current to be interrupted pulls.
Das Relais 4 wird bei Öffnung der Relaiskontakte 8 am Ende der Stillstandsperiode entregt. Wenn alle in den Fig. 4 und 5 dargestellten Relais entregt sind, bewegt sich der Schweißkopf mit hoher Vorschubgeschwindigkeit vorwärts bis zum Beginn der nächsten Schweißstelle, wo der soeben beschriebene Ablauf der einzelnen Vorgänge sich sodann sinngemäß wiederholt. Bei bestimmten Anwendungen des erfindungsgemäßen Gerätes wird es nicht notwendig sein, den Schweißkopf mit hoher Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Schweißnähten vorzuschieben. In allen Fällen ist es jedoch wünschenswert, jeweils am Beginn und am Ende jeder Schweißnaht eine Stillstandsperiode von bestimmter Dauer vorzusehen.The relay 4 is when the relay contacts 8 open at the end of the standstill period de-excited. When all of the relays shown in FIGS. 4 and 5 are de-energized, moves the welding head moves forward at high feed speed until the start of the next welding point, where the sequence of the individual processes just described then repeats itself accordingly. In certain applications of the invention Device will not need to run the welding head at high speed to advance between the individual weld seams. In all cases, however, it is it is desirable to have a standstill period at the beginning and at the end of each weld seam of a certain duration.
Bei der soeben beschriebenen automatischen Schweißung hintereinanderliegender Werkstücke besteht die Aufgabe der Photozelle darin, das tatsächliche Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Werkstückes festzustellen. Die Photozelle kann aber auch darauf eingerichtet sein, verschiedene Zonen auf ein und demselben Werkstück aufzuspüren, welche entweder durch entsprechende Markierung des Werkstückes oder durch entsprechende Vorbereitung der Werkstückoberfläche unterscheidbar gemacht werden, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß bestimmte Kennmarken auf der Werkstückoberfläche angebracht werden oder daß auf die miteinander zu verschweißenden Bereiche des Werkstückes ein Schweißpulver aufgebracht wird. Die Aufgabe der Photozelle besteht in diesem Fall dann darin, den Verlauf des Schweißvorganges so zu steuern, daß tatsächlich eine Schweißung nur dort stattfindet, wo die Werkstückoberfläche entsprechend markiert ist oder wo ein Schweißpulver auf die Werkstückoberfläche aufgebracht worden ist.In the case of the automatic welding just described, these are consecutive Workpieces, the task of the photocell is to ensure that they are actually present or the absence of a workpiece. But the photocell can even be prepared to detect different zones on the same workpiece, which either by appropriate marking of the workpiece or by appropriate Preparation of the workpiece surface can be made distinguishable, for example can be done in that certain identification marks are attached to the workpiece surface or that on the areas of the workpiece to be welded together a welding powder is applied. The task of the photocell consists in this The case then is to control the course of the welding process so that actually welding only takes place where the workpiece surface is marked accordingly or where a welding powder has been applied to the workpiece surface.
Die Erfindung beinhaltet auch die Anordnung mehrerer Schweißköpfe auf einem einzigen beweglichen Schlitten, an welchem eine oder mehrere photoelektrische Zellen angeordnet sind, so daß gleichzeitig parallel liegende Schweißnähte ausgeführt werden.The invention also includes the arrangement of a plurality of welding heads on a single movable carriage on which one or more photoelectric Cells are arranged so that parallel welds are carried out at the same time will.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1113769X | 1958-09-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1113769B true DE1113769B (en) | 1961-09-14 |
Family
ID=10875043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEB54807A Pending DE1113769B (en) | 1958-09-17 | 1959-09-15 | Automatic arc welding machine with photocell control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1113769B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1201451B (en) * | 1962-11-02 | 1965-09-23 | Volkswerft Stralsund Veb | Automatic arc welding device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH129941A (en) * | 1927-12-16 | 1928-11-15 | Alexander Perrig | Method and device for regulating the arc length in electrical arc welding. |
| DE631730C (en) * | 1932-08-24 | 1936-06-26 | Linde Air Prod Co | Methods and devices for monitoring and regulating working conditions when welding and cutting metals |
| US2522851A (en) * | 1949-07-16 | 1950-09-19 | Air Reduction | Automatically steered tracer |
-
1959
- 1959-09-15 DE DEB54807A patent/DE1113769B/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH129941A (en) * | 1927-12-16 | 1928-11-15 | Alexander Perrig | Method and device for regulating the arc length in electrical arc welding. |
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