DE1565063B2

DE1565063B2 - Schweisstakter

Info

Publication number: DE1565063B2
Application number: DE19651565063
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8000 München Lameyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-04-28
Filing date: 1965-04-28
Publication date: 1973-03-08
Also published as: DE1565063A1; SE339903B; GB1104555A; NL6602342A; DE1565063C3; BE678668A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißtakter, der automatisch eine Folge von Arbeitsschritten, abhängig von der Erfüllung bestimmter, mit UND-Gattern überwachter Bedingungen, steuert, wobei die Arbeitsschritte durch den Schaltzustand bistabiler Kippstufen und ihre Zeitdauer durch einen elektronischen Periodenzähler und durch ihm nachgeordnete Wahlschalter bestimmt sind. Er hat die Aufgabe, die zur Durchführung eines bestimmten Schweißprogramms nötigen Befehle in Form von elektrischen Signalen zu geben. Jeder Befehl ist von der Erfüllung mehrerer Bedingungen abhängig, die mit Hilfe von UND-Gattern überwacht werden. Zwischen den einzelnen Befehlen soll meistens ein bestimmter einstellbarer, zeitlicher Abstand bestehen. Dieser Abstand wird meist durch die Laufzeit von monostabilen Kippstufen oder mit Hilfe einer Zählkette bestimmt, die die einzelnen Perioden des Schweiß-Wechselstromes abzählt. Als Zeiteinheit dient dann die Dauer einer Periode.

Bisher war es üblich, jedem einzelnen Schaltbefehl, z. B. »Vorhalten«, »Strom«, »Nachhalten« und »Offenhalten«, eine bistabile, meist mit Halbleiterbauelementen arbeitende Kippstufe zuzuordnen.

Ein Ausführungsbeispiel dieser bekannten Technik zeigt Fig. 1. Zur Vereinfachung sind dort nur vier Kippstufen dargestellt und mit 1, 2, 3 und 4 bezeichnet. Bei praktischen Anlagen sind meist sieben oder mehr solcher Stufen entsprechend der Anzahl der Arbeitsschritte erforderlich. Jede Stufe hat einen SetzeingangS, einen Ausgang Λ und einen Lösch-

eingang L, wobei ein nachgestellter Zahlenindex die Zuordnung zu den vier Kippstufen angibt. Durch einen dem Eingangs¹ zugeführten — wenn auch nur flüchtigen — Impuls wird eine solche Kippstufe gesetzt, so daß am Ausgang ^4 ein Signal erscheint, das bestehenbleibt, bis die Kippstufe durch einen dem Löscheingang L zugeführten Impuls wieder umgesteuert wird. ^;■·.:-'■ ; :;

Der Ausgang jeder Kippstufe ist über ein UND-Gatter 11, 21, 31, 41 mit dem Setzeingang S einer anderen Kippstufe verbunden, so daß eine in sich geschlossene Kette entsteht. Ein zweiter Eingang eines jeden UND-Gatters ist über Wahlschalter 14, 24, 34, 44 mit den Ausgängen eines beispielsweise 5stufigen Binärzählers 5 verbunden. Dieser Zähler liefert 32 verschiedene Signalkombinationen, die 32 verschiedene, auf einen Startpunkt bezogene Zeitpunkte markieren. Mit den Wahlschaltern können somit 32 verschiedene Zeiten eingestellt werden.

Der BinärzählerS wird über einen Zählimpulsgeber 53 angesteuert, dem eingangsseitig eine von der Netzwechselspannung (50 Hz) abgeleitete Spannung zugeführt wird und der in jeder Periode einen Impuls liefert. Die^r 32 Zeiteinheiten unterscheiden sich somit stets um die Dauer einer Wechselspannungsperiode.

Jede Kippstufe kann somit erst dann gesetzt werden, wenn die vorhergehende Kippstufe gesetzt ist und die im zugeordneten Wahlschalter eingestellte Zeit verstrichen ist.

Wenn bei einer derartigen Anordnung die zwei "aufeinanderfolgenden Kippstufen zugeordneten Wahlschalter auf dieselbe Zeit eingestellt sind, werden beide Kippstufen kurz nacheinander gesetzt. Die der zweiten Kippstufe zugeordnete Zeitspanne bleibt daher unberücksichtigt. Um solche Fehlsteuerungen zu vermeiden, ist der Ausgang einer jeden Kippstufe über ein ODER-Gatter 12, 22, 32, 42 mit dem Löscherngang der übernächsten Kippstufe verbunden. Das über diese Verbindung gelieferte Signal verhindert das unerwünschte Kippen dieser Stufe. Gelöscht soll jede Kippstufe erst dann werden, wenn die im Zyklus folgende Kippstufe gesetzt und das Zählwerk zurückgestellt ist. Diese Bedingung wird mit je einem jeder Kippstufe zugeordneten UND-Gatter 13, 23, 33, 43 überwacht, dessen Ausgang über das bereits erwähnte ODER-Gatter an den Löscheingang der zugeordneten Kippstufe angeschlossen ist. Ein Eingang dieser UND-Gatter ist daher mit dem Ausgang der nachfolgenden Kippstufe und ein zweiter Eingang mit dem Ausgang einer Umkehrstufe 6 verbunden, die von dem Binärzähler 5 angesteuert wird und immer dann ein Signal liefert, wenn dieser Zähler zurückgestellt wurde.

Das Ende einer Zeitspanne und damit der Zeitpunkt der Rückstellung des Binärzählers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge von zwei aufeinanderfolgenden Kippstufen Signal führen. Die Ausgänge von je zwei aufeinanderfolgenden Kippstufen sind daher an zwei Eingänge eines UND-Gatters und die Ausgänge dieser UND-Gatter mit den Eingängen eines ODER-Gatters verbunden (Einheit 51). Das ODER-Gatter liefert daher immer einen Impuls, wenn je zwei aufeinanderfolgende Kippstufen gesetzt sind. Mit diesem Signal wird eine Zeitkippstufe 52 angesteuert, die ein Signal zur Rückstellung des Binärzählers 5 liefert. Diese Rückstellung hat dann — wie schon ausgeführt — eine Löschung der einen Kippstufe zur Folge. .;.■■■■■.: ;;:>:;/; -;:;:>; ?υχ:1 :/<>.'■

Derartige Taktgeber haben sich praktisch durchaus bewährt. Mitunter wurden jedoch Fehlsteuerungen beobachtet,, deren. Ursachen zunächst nicht gefunden werden konnten.< Längere und umfangreichere Untersuchungen ergaben nun, daß für diese Fehlsteuerungen die Streuungen der Eigenzeiten der einzelnen Kippstufen verantwortlich sind, da bei deri bekannten Schweißtaktern bis zu zwanzig Kippvorgänge in außerordentlich kurzen Zeiten von einigen 100 yStk. kurz nacheinander zum Teil parallel zueinander ablaufen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Technik besteht darin, daß z. B. bei einer Anordnung mit sieben Kippstufen nur vierzehn Schaltzustände, betriebsmäßig ausgewertet werden. Sieben Kippstufen können aber V = 128 verschiedene Schaltzustände annehmen. Sonach können durch Fehlsteuerungen oder durch äußere Einflüsse 114 Schaltzustände herbeigeführt werden, die zum Teil ein »Blockieren« des Schrittschaltwerkes zur Folge haben. ,;,:;;!' ,0 -Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Technik zu vermeiden. ^: ; /

Das wird bei einem Schweißtakter der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß jedem Arbeits-.schritt eine derartige Kombination der Ausgangssignale aller bistabilen Kippstufen zugeordnet ist, daß der Beginn jedes Arbeitsschrittes und damit das Ende des vorhergehenden nur durch den Umsteuervorgang einer einzigen bistabilen Kippstufe bestimmt wird. . . r :■■■.

Die Zahl der bistabilen Kippstufen wird zweckmäßig gleich dem Logarithmus der Basis 2 aus der Anzahl der gewünschten Arbeitsschritte gewählt, wobei gegebenenfalls auf die nächste ganze Zahl aufzurunden ist. Für acht Arbeitsschritte sind demnach nur drei bistabile Kippstufen erforderlich; Die eigentlichen Steuersignale für die einzelnen Arbeitsschritte lassen sich jedoch etwas einfacher von den Ausgangssignalen der Kippstufen ableiten, wenn man deren Zahl halb so groß wie die Zahl der gewünschten Arbeitsschritte wählt.

Eine sehr vorteilhafte Lösung erhält man, wenn man sowohl dem Setzeingang wie auch dem Löscheingang einer jeden bistabilen Kippstufe mindestens ein UND-Gatter mit einem dynamischen Eingang vorschaltet und diesen dynamischen Eingängen pro Periode der Netzwechselspannung einen von ihr abgeleiteten Schaltimpuls zuführt, dessen Phasenlage einstellbar ist. Derartige Impulse werden zweckmäßig mit einem Impulsgeber von der Netzwechselspannung abgeleitet. Er besteht im wesentlichen aus mehreren Phasenschiebern und Begrenzern und liefert an verschiedenen Ausgängen Schaltimpulse mit unterschiedlichem Phasenwinkel. Diese Schaltimpulse werden den einzelnen UND-Gattern so zu-"geordnet, daß zwei aufeinanderfolgende Umsteuervorgänge von Schaltimpulsen mit unterschiedlichem Phasenwinkel ausgelöst werden, sofern der Abstand zwischen diesen Umsteuervorgängen durch den Periodenzähler bestimmt ist. Dadurch wird verhindert, daß zwei aufeinanderfolgende Kippvorgänge gleichzeitig erfolgen, wenn der zeitliche Abstand zwischen ihnen ebenso groß sein soll, wie der zwischen den beiden vorhergehenden Umschaltvorgängen. Wenn jedoch der zeitliche Abstand der beiden Umsteuervorgänge nicht durch den Periodenzähler,

sondern durch andere äußere Bedingungen bestimmt die Netzwechselspannung). Der Phasenwinkel gegenist, dann kann auch zwei aufeinanderfolgenden über der Netzwechselspannung ist durch eine nach-Umsteuervorgängen der gleiche Schaltimpuls zu- gesetzte Zahl angedeutet: P 72 bedeutet somit, daß geordnet werden. der Anfang des Impulses gegenüber der Netz-

Der Periodenzähler wird zweckmäßig über ein 5 wechselspannung um 72° verschoben ist.
dynamisches ODER-Gatter mit den Ausgangssigna- Mit 5 ist wieder ein 5stufiger Binärzähler belen der bistabilen Kippstufen angesteuert. Man kann zeichnet, dem über einen dynamischen Eingang die Zeitkonstanten der Eingänge des ODER-Gatters Zählimpulse von dem Impulsgeber 7 zugeführt werso wählen, daß der dem Zähler zugeführte Rück- den, die gegenüber der Netzwechselspannung einen Stellimpuls länger als die größte Eigenzeit der io Phasenwinkel von 355° aufweisen. Durch die ausbistabilen Kippstufen und größer als die erforder- gefüllt gezeichnete Pfeilspitze ist angedeutet, daß liehe Rückstellzeit ist. Man kann den Rückstell- der Zähler immer am Ende des etwa 180° dauernimpuls aber auch mit einer monostabilen Kippstufe den Zählimpulses — also etwa bei 180° — angemit geeigneter Laufzeit erzeugen und diese über steuert wird. Die Ausgangssignale des Zählers 5 das dynamische ODER-Gatter ansteuern. Es brau- 15 werden fünf Wahlschaltern 14, 34, 214, 215 und 224 chen jedoch nur diejenigen Ausgangssignale über zugeführt, die den Kippstufen 1, 2 und 3 zugeordnet das dynamische ODER-Gatter geführt zu werden, sind. Diese Schalter liefern je nach Stellung nach die nach einer durch den Periodenzähler bestimmten einer bestimmten eingestellten Zeit nach dem RückZeit den folgenden Umsteuervorgang auslösen sollen. Stellzeitpunkt des Binärzählers S ein Signal.

Der Periodenzähler weist vorzugsweise einen so , Zur Rückstellung des Binärzählers dient eine dynamischen Eingang auf, der im Gegensatz zu den monostabile Kippstufe 82, die über ein dynamisches dynamischen Eingängen der UND-Gatter so aus- ODER-Gatter 81 mit den Ausgangssignalen der gebildet ist, daß nur ein Signalwechsel von L nach Kippstufen 1, 2 und 3 angesteuert wird. Die Eigen-NuIl ausgewertet wird. Diesem Eingang wird pro zeit der Kippstufe 82 ist erheblich größer als die Periode der Netzwechselspannung ein Zählimpuls as Eigenzeiten der Kippstufen 1, 2 und 3.
zugeführt, dessen Phasenlage von der der Schalt- Der Startbefehl wird mit Hilfe eines Schalters 10 impulse verschieden ist. Dieser Zählimpuls kann gegeben, der nach dem Einschalten ein statisches ebenfalls von dem Impulsgeber erzeugt werden. Signal liefert, das auch einer Umkehrstufe 101 zu-Man kann den dynamischen Eingang des Zählers geführt wird, die darm ein Signal S liefert, solange auch an einen solchen Ausgang des Impulsgebers 30 Schalter 10 geöffnet ist. Mit 9 ist schließlich ein anschließen, der mit dem dynamischen Eingang von Überwachungskontakt bezeichnet, der ein Signal Ü mindestens einem dynamischen UND-Gatter ver- liefert, sobald der Elektrodendruck der Schweißbunden ist. Es ist zweckmäßig, denjenigen Ausgang maschine einen bestimmten Grenzwert erreicht hat. des Impulsgebers zu wählen, der Schaltimpulse Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 2 liefert, die etwa bei 355° beginnen und daher etwa 35 wird im folgenden in Verbindung mit dem in Fig. 3 bei 180° enden. dargestellten Funktionsschaubild erläutert. Dort sind

Kennzeichnend für diese Technik ist eine klare in einer ersten Spalte die verschiedenen Arbeits-Staffelung der Eigen- und Steuerzeiten der verschie- schritte »Aus«, »1. Vorhalten«, »Druckanstieg«, denen Elemente. Die Eigenzeiten der bistabilen »Vorhalten«, »Strom« usw. aufgeführt. Weitere drei Kippstufen liegen zwischen 2 und 10 μ8ε^ Die 40 Spalten sind den Kippstufen 1, 2, 3 bzw. deren Ausdynamischen Gatter sind dagegen so bemessen, daß gangssignal Al, A2 und A3 zugeordnet Die schrafdie von ihnen gelieferten Impulse etwa 200 μ$ο\ί. fierten Gebiete kennzeichnen das Vorhandensein lang sind. Diese Zeiten liegen so weit auseinander, eines solchen Ausgangssignals. In einer 5. Spalte ist daß keine Überschneidungen auftreten können. Das die Nummer des Gatters angegeben, mit dessen gilt auch für den Abstand der Schaltimpulse, die 45 Hilfe ein Arbeitsschritt beendet und der Beginn des mindestens l,7mSek. äuseinanderliegen. nächsten bestimmt wird. In einer weiteren Spalte

Weitere Einzelheiten werden an Hand des in sind dann die Bedingungen angegeben, die für eine

F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. solche Umsteuerung erfüllt sein müssen. Dabei

Mit 1, 2 und 3 sind wieder bistabile Kippstufen werden die üblichen Zeichen der Schaltungsalgebra

bezeichnet. Sie weisen gegenüber den in F i g. 1 50 verwendet. Ein Punkt kennzeichnet somit eine

dargestellten Kippstufen einen zusätzlichen mit Ά Und-Funktion.

bezeichneten Ausgang auf, der immer dann ein In weiteren drei Spalten ist die Auswertung der

Signal führt, wenn der Ausgang A kein Signal führt. von den drei Kippstufen gelieferten Signale ange-

Zur Signalverknüpfung werden ausschließlich geben. Die schraffierten Bereiche zeigen, in welchem

dynamische UND-Gatter verwendet, die mit 15, 16, 55 Abschnitt Schweißstrom fließen kann, in welchem

212, 213, 222, 223, 35 und 36 bezeichnet sind. Der Bereich das elektromagnetisch betätigte Druckluft-

DIN-Norm entsprechend ist der dynamische Ein- Einlaßventil zum Schließen der Elektroden der

gang mit einer Pfeilspitze gekennzeichnet. Die Gatter Schweißmaschine geöffnet und wann ein Fortschalt-

liefern somit ein kurzzeitiges Ausgangssignal in dem befehl gegeben wird.

Augenblick, wo dem dynamischen Eingang ein 60 Aus F i g. 2 und 3 ergibt sich, daß die Kippstufe 1

L-Signal zugeführt wird, sofern an allen statischen über das UND-Gatter 15 gesetzt wird, wenn über 10

Eingängen L-Signal liegt. der Startbefehl 5 gegeben wurde, die Kippstufen 2

Mit 7 ist ein Impulsgeber bezeichnet, der pro und 3 gelöscht sind (Signale ~Ä 2 und Z 3) und

Periode der Netzwechselspannung drei von der Impulsgeber? bei 325° einen ImpulsP325 liefert.

Netzwechselspannung abgeleitete Rechteckimpulse 65 Dabei wird das Einlaßventil für die Betätigung der

liefert, die ihr gegenüber eine bestimmte einstellbare Elektroden geöffnet. Es ist außerdem geöffnet, wenn

Phasenlage aufweisen. Die gelieferten Impulse sind A3 vorhanden und A2 nicht vorhanden ist.

mit P bezeichnet und etwa 180° lang (bezogen auf Mit dem Setzen der Kippstufe 1 wird auch der

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Zähler 5 durch das Ausgangssignal A1 zurück- Impuls P 355 zugeführt wird. Gleichzeitig wird der gestellt. Etwa 1,7 mSek. nach ..dem Impuls P325 Zähler 5 wieder zurückgestellt,
beginnt bei 355° der Impuls P355. Seine Rückflanke Der Nachhaltebefehl ist damit beendet, und es bei etwa 180° löst den ersten Zählimpuls aus. Nach beginnt jetzt der Schritt »Offenhalten«, der dadurch einer am Wahlschalter 214 eingestellten Zeit tritt 5 gekennzeichnet ist, daß die Kippstufen 2 und 3 an seinem Ausgang ein Signal V_lt auf, das an einem gesetzt sind. Die Dauer dieses Befehls kann mit dem Eingang des UND-Gatters 212 liegt. Über dieses Wählschalter 34 eingestellt werden. Nach Ablauf UND-Gatter wird die Kippstufe 2 gesetzt, wenn dieser Zeit sind alle statischen Eingänge des Gatters außerdem das Signal A1,~Ä3 und der Impuls P355 36 belegt, so daß die Kippstufe 3 gelöscht wird, vorhanden ist. Die Stufe 2 kippt somit, wenn nach io wenn über den dynamischen Eingang ein Impuls Ablauf der mit 214 eingestellten Vorhaltezeit P 325 zugeführt wird. Es ist dann nur noch die (Signal V₁₁) der nächste Impuls P 355 geliefert wird. Kippstufe 2 gesetzt, die über das UND-Gatter 223 Der Arbeitsschritt »Druckanstieg« ist daher dadurch ebenfalls gelöscht wird, sobald der Schalter 10 gegekennzeichnet, daß zwei Kippstufen, nämlich 1 öffnet wird (Signal 5). Wenn diese Voraussetzung und 2 gesetzt sind. 15 erfüllt ist und der Impuls P 325 gegeben wird, liefert

Mit dem Setzen der Kippstufe 2 wird der Zähler 5 das Gatter 223 über das ODER-Gatter 221 einen über das dynamische ODER-Gatter 81 und den Impuls zur Rückstellung der Kippstufe 2. Damit ist Zeitkipper 82 zurückgestellt. Die Zeitzählung be- der Ausgangszustand des Taktgebers wieder erreicht, ginnt wieder mit dem Ende des nächsten Impulses Der vorstehend beschriebene Arbeitsablauf gilt P 355. Sie wird jedoch zur Umsteuerung der Kipp- ao für die Ausführung eines einzelnen Schweißpunktes, stufe 3 nicht benötigt, da das UND-Gatter 35 mit Meist sollen jedoch mehrere Schweißungen nachkeinem der Wahlschalter verbunden ist. Die Bedin- einander an verschiedenen Stellen durchgeführt gung für das Setzen der Kippstufe 3 lautet P255 werden. Bei einem solchen Programm müßte sich Ü· A1 · A 2. Sie wird daher nach dem Setzen der an den Schritt »Offenhalten« sofort der Schritt Kippstufe 2 und dem Schließen des Überwachungs- 25 »Druckanstieg« anschließen. Ein derartiges Prokontaktes 9 nach Erreichen eines bestimmten Elek- gramm läßt sich ebenfalls in einfacher Weise mit trodendruckes in dem durch P 355 bestimmten dem in F i g. 2 dargestellten Taktgeber erreichen. Augenblick (355°) umgesteuert. Sofern das Signal V Zu diesem Zweck ist lediglich in diejenige Zuleitung bereits im Umsteuerzeitpunkt der Kippstufe 2 vor- des UND-Gatters 15, die mit dem Ausgang Ά der handen ist, wird die Kippstufe 3 praktisch gleich- 30 Kippstufe 2 verbunden ist, ein Umschalter 151 zu zeitig mit der Kippstufe 2 gesetzt. legen. Öffnet man mit diesem Umschalter die eben

Der Arbeitsschritt »Vorhalten« ist somit dadurch erwähnte Verbindung und legt an diesen Eingang

gekennzeichnet, daß alle drei Kippstufen gesetzt sind. des UND-Gatters über die Klemme 152 L-Signal,

Mit dem Setzen der Kippstufe 3 wird der Zähler 5 dann führt die Anordnung ein Serienpünktprogramm

wieder zurückgestellt. Der Zähler beginnt am Ende 35 durch, da jetzt das Rückkippen der Kippstufe 2

des Impulses P 355, also 180° nach dem Setzen der (Signal ~Ä2) nicht mehr Voraussetzung für das

Kippstufe 3 zu laufen. Nach Ablauf der am Wahl- Setzen der Kippstufe 1 ist. Diese erhält vielmehr

schalter 224 eingestellten Vorhaltezeit V_t sind alle über das Gatter 15 einen Setzimpuls bereits nach

statischen Eingänge des UND-Gatters 222 belegt dem Rückstellen der Kippstufe 3 (Signal Ά 3), sofern

(V₁ -Al-AS). Auf den dynamischen Eingang wird 40 der Startschalter 10 immer noch geschlossen ist und

vom Impulsgeber 7 ein Impuls P 72 bei 72° der daher das Signal S vorhanden ist. Da die Kippstufe 1

Netzwechselspannung gegeben. In diesem Augen- durch einen Schaltimpuls P 325 gesetzt und die

blick wird die Kippstufe 2 gelöscht und gleichzeitig Kippstufe 3 ebenfalls durch einen Schaltimpuls

der ZählerS mit dem Signal Ά 2 zurückgestellt. P 325 gelöscht wird, entspricht der Zustand des

Von diesem Zeitpunkt an sind nur noch die Kipp- 45 Taktgebers nach dem Löschen der Kippstufe 3 dem

stufen 1 und 3 gesetzt. Dieser Zustand kennzeichnet im Zusammenhang mit F i g. 3 beschriebenen Zu-

den Arbeitsschritt »Strom«. Die Stromzeit wird mit stand nach dem Ende des Schrittes »1. Vorhalten«,

dem Wahlschalter 14 eingestellt, der über ein UND- Der weitere Arbeitsablauf ist daher von da an der

Gatter 16 mit dem Löscheingang der Kippstufe 1 gleiche wie bei einem Einzelpunkt,

verbunden ist. Die Zeitmessung durch das Zähl- 50 Schließlich läßt sich durch einen geringfügigen

werk 5 beginnt wieder mit dem Ende des auf P 72 Zusatz zu der Anordnung nach F i g. 2 auch ein

folgenden nächsten Impulses P 355. Nach Ablauf Programm verwirklichen, bei dem in einem bestimm-

der Stromzeit I_t sind wieder alle statischen Eingänge ten zeitlichen Abstand nacheinander eine bestimmte

des UND-Gatters 16 belegt (I_t ■ Ά2 ■ A 3). Dem Anzahl Z von Schweißimpulsen anstatt eines einzi-

dynamischen Eingang dieses Gatters wird ein Impuls 55 gen Schweißimpulses gegeben wird. Hierzu erhält

P325 bei 325° der Netzwechselspannung zugeführt. das dynamische UND-Gatter 213 einen zusätzlichen

Die Kippstufe 1 wird dann gelöscht und damit der statischen Eingang, an dem ein Signal Z angelegt

Arbeitsschritt »Strom« beendet. Dabei wird durch wird, wenn die eingestellte Anzahl von Schweiß-

das Signal ~Ä\ der Zähler 5 wieder zurückgestellt. impulsen vorüber ist. Die Schweißimpulse können

Es ist jetzt nur noch die Kippstufe 3 gesetzt. 60 dabei mit einem an sich bekannten Zählwerk gezählt

Damit wird der Schritt »Nachhalten« gekennzeich- werden, das dann das Signal Z liefert. Es ist zweck-

net. Die Nachhaltezeit wird durch die Einstellung mäßig so ausgebildet, daß an einem weiteren Aus-

des Wahlschalters 215 bestimmt. Sie beginnt wieder gang auch das komplementäre Signal Z auftritt,

mit dem Ende des 180° langen Impulses P 355. solange die eingestellte Anzahl von Schweißimpulsen

Nach Ablauf dieser Zeit sind alle statischen Ein- 65 noch nicht erreicht ist.

gänge des UND-Gatters 213 belegt (N_t ■ ~Ä1 ■ A3). Ferner ist zwischen den Eingang51 der Kipp-

Die Kippstufe 2 wird daher erneut gesetzt, sobald stufe 1 und das UND-Gatter 15 ein ODER-Gatter

über den dynamischen Eingang dieses Gatters ein mit einem weiteren Eingang zu legen, der mit dem

Ausgang eines zusätzlichen UND-Gatters verbunden ist. Dieses UND-Gatter ist in F i g. 4 mit 17 bezeichnet.

Die Fig. 4 dient wieder zur Veranschaulichung des Arbeitsablaufes eines solchen Programms. Die ersten vier Schritte entsprechen dabei vollständig den ersten vier Schlitten des in F i g. 3 veranschaulichten Programms. Im Unterschied zu jenem Programm kann jedoch nach dem Ablaufen der Nachhaltezeit N_t die Kippstufe 2 nicht gesetzt werden, da an einem Eingang dieses Gatters das Signal Z fehlt. Dagegen wird nach Ablauf einer bestimmten, mit Hilfe eines zusätzlichen Wahlschalters einstellbaren Strompausenzeit L_t durch einen weiteren Schaltimpuls P 40 über das zusätzliche Gatter 17 erneut die Kippstufe 1 gesetzt, da ja die eingestellte Zahl von Stromstößen noch nicht erreicht ist (Signal Z) und die weiteren Bedingungen, nämlich Al gelöscht (SignalΆ2) und,43 gesetzt (Signal^3), erfüllt sind.

Mit dem erneuten Setzen der Kippstufe 1 wird wiederum der Zähler 5 zurückgestellt, und es beginnt erneut die eingestellte Stromzeit l_t, nach deren Ablauf über das Gatter 16 (vgl. F i g. 2) die Kippstufe 1 durch den Schaltimpuls P 325 wieder gelöscht wird. Durch das Signal A1 wird wiederum der ZählerS zurückgestellt, und es beginnt die zweite Strompause.

Dieses Spiel wiederholt sich, bis die gewünschte Zahl von Stromstößen erreicht ist. Dieser Zustand ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein des Signals Z und das Fehlen des Signals Z. Die Kippstufe 1 kann daher nicht mehr erneut über das zusätzliche Gatter 17 gesetzt werden. Vielmehr sind nach dem Ende des letzten Stromimpulses und nach Ablauf der danach beginnenden Nachhaltezeit N_t alle statischen Eingänge des UND-Gatters 213 (das ja einen zusätzlichen Eingang Z aufweist) erfüllt, so daß die Kippstufe 2 durch den Schaltimpuls P 355 gesetzt wird. Dieser Zustand entspricht dem in der siebten Zeile des in F i g. 3 dargestellten Programms gekennzeichneten Zustand. Für den weiteren Verlauf gelten daher wieder die Ausführungen zu Fig. 3.

Der Phasenwinkel des Schaltimpulses, durch den über das Gatter 17 die Kippstufe 1 wiederholt gesetzt wird, wird ebenfalls von dem Impulsgeber 7 erzeugt und soll einen von den anderen Schaltimpulsen unterschiedlichen Phasenwinkel, z. B. 40° aufweisen. Dieser Phasenwinkel soll vorzugsweise zwischen 40 und 85° veränderbar sein, damit man den Anschnittwinkel optimal den jeweiligen Bedingungen anpassen kann (kleinster Einschaltstromstoß).

Die schematische Darstellung des Arbeitsablaufes in F i g. 4 zeigt besonders deutlich, daß Beginn und Ende jedes Arbeitsschrittes immer nur durch die Umsteuerung einer einzigen Kippstufe bestimmt wird. Der genaue Umsteuerzeitpunkt wird dabei nicht durch statische Signale, sondern durch Kurzimpulse festgelegt, die eine feste wählbare Phasenlage gegenüber der Netzwechselspannung aufweisen.

Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit dynamischen UND-Gattern beschrieben. Dabei läßt sich der Aufwand für den Impulsgeber 7 besonders niedrig halten. Die Erfindung läßt sich aber ebenso gut ausschließlich mit gewöhnlichen UND-Gattern realisieren. In diesem Fall muß der Impulsgeber so aufgebaut werden, daß er statt rechteckförmiger Schaltimpulse kurze Schaltimpulse liefert, die etwa 200 pSek. lang sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schweißtakter, der automatisch eine Folge von Arbeitsschritten abhängig von der Erfüllung bestimmter, mit UND-Gattern überwachter Bedingungen steuert, "wobei die Arbeitsschritte durch den Schaltzustand bistabiler Kippstufen und ihre Zeitdauer durch einen elektronischen Periodenzähler und. durch ihm nachgeordnete Wahlschalter bestijnmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Arbeitsschritt eine derartige Kombination der Ausgangssignale aller bistabilen Kippstufen (1, 2, 3) zugeordnet ist, daß der Beginn jedes Arbeitsschrittes und damit das Ende des vorhergehenden nur durch den Umsteuervorgang einer einzigen Kippstufe bestimmt wird. £Υ·^:;' r■'■:''. ' :-;:r:ni;

2. Schweißtakter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der bistabilen Kippstufen gleich dem Logarithmus der Basis (2) aus der Zahl der gewünschten Arbeitsschritte aufgerundet auf die nächst größere ganze Zahl ist.

3. Schweißtakter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Eingang (S, L) jeder bistabilen Kippstufe (1, 2, 3) mindestens ein UND-Gatter (15, 16, 212, 213, 222, 223, 35, 36) mit einem dynamischen Eingang vorgeschaltet ist, dem pro Periode der Netzwechselspannung ein von ihr abgeleiteter Schaltimpuls zugeführt jwird, dessen Phasenlage fest und/oder einstellbar ist.

4. Schweißtakter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgeber (7) vorgesehen ist, der pro Periode der Netzwechselspannung an verschiedenen Ausgängen Schaltimpulse mit unterschiedlichem Phasenwinkel liefert und daß zwei aufeinanderfolgenden Umsteuervorgängen Schaltimpulse (P 72, P 325, P 355) mit unterschiedlichem Phasenwinkel zugeordnet sind, sofern der Abstand zwischen den beiden Umsteuervorgängen durch den Periodenzähler (5) bestimmt ist.

5. Schweißtakter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinanderfolgenden Umsteuervorgängen derselbe Schaltimpuls zugeordnet ist, wenn der zeitliche Abstand der beiden Umsteuervorgänge nicht durch den Periodenzähler (5) bestimmt ist.

6. Schweißtakter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Periodenzähler (5) durch einen Impuls beim Umsteuern der bistabilen Kippstufen (1, 2, 3), abhängig von deren Ausgangssignalen, zurückgestellt wird, sofern der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umsteuervorgängen durch den Periodenzähler bestimmt ist.

7. Schweißtakter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls von einer monostabilen Kippstufe (82) geliefert wird.

8. Schweißtakter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der bistabilen Kippstufen (1, 2, 3) über ein dynamisches ODER-Gatter (81) dem Zähler (5) zugeführt werden.

9. Schweißtakter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des dynamischen ODER-Gatters so gewählt sind, daß der abgegebene Impuls langer als die größte Eigenzeit der bistabilen Kippstufen oder des Zählers ist.

10. Schweißtakter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von der monostabilen Kippstufe (82) gelieferte Rückstellimpuls langer als die größte Eigenzeit der bistabilen Kippstufen (1, 2, 3) oder des Zählers (5) ist.

11. Schweißtakter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Periodenzähler (5) einen dynamischen Eingang aufweist, dem pro Periode der Netzwechselspannung ein Zählimpuls zugeführt wird, dessen Phasenlage von der der Schaltimpulse verschieden ist.

12. Schweißtakter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Eingang des Periodenzählers (5) im Gegensatz zu den dynamischen Eingängen der UND-Gatter so ausgebildet ist, daß nur der Signalwechsel von L nach Null ausgewertet wird (Zählimpuls).

13. Schweißtakter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,.. daß der dynamische Eingang des Periodenzahlers (5) an einen solchen Ausgang des Impulsgebers (7) angeschlossen ist, der mit dem dynamischen Eingang von mindestens einem dynamischen UND-Gatter verbunden ist.

14. Schweißtakter nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von dynamischen UND-Gattern gemeinsame UND-Gatter verwendet werden und daß der Impulsgeber (7) Schaltimpulse mit einer Länge von etwa 200 μ^ε^ liefert.