DE1615301A1

DE1615301A1 - Machine for automatic arc welding

Info

Publication number: DE1615301A1
Application number: DE19671615301
Authority: DE
Inventors: Hirschmann Dipl-Ing Franz
Original assignee: HIRSCHMANN DIPL ING FRANZ
Current assignee: HIRSCHMANN DIPL ING FRANZ
Priority date: 1966-03-17
Filing date: 1967-03-14
Publication date: 1970-05-21

Description

Maschine zur selbsttätigen hichtbogenschweißung Die Erfindung bezieht: sieh, auf die Herstellung von mit dem einen lichtbogenbrenner dem Profil eines Werkstückes folgen lassen; dadurch daß die Spannung zwischen der Elektrodenhalterung und dem Werkstück mit einer an einem Potentiometer eingestellten Spannung verglichen wird, und die.Differenz nach geeigneter Verstärkung als ein Mittel benutzt wird, um einen Motor zu steuern, der den Schweißbrenner-nach oben oder nach unten bewegt, um so die Zichtbögenlänge konstant -zu halten. Mas ch ine for automatically hichtbogenschweißung The invention refers to: check, in the production of the make an arc torch follow the profile of a workpiece; in that the voltage between the electrode holder and the workpiece is compared with a voltage set on a potentiometer, and the difference, after appropriate amplification, is used as a means to control a motor which moves the welding torch up or down, in order to keep the length of the slip sheet constant.

Bei einem sich drehenden Werkstück wird. der wirksame Radius an dem jeweils geschweißten Punkte der- Oberfläche durch-die Brennerlage angezeigt# d.h. dessen Abstand vom Drehungsmittel-Punkt. Die Geschwindigkeit der Radalbewegung des Brenners ist die' gleiche wie die radiale Geschwindigkeitskomponente des Werkstückes; durch Änderung der Drehgeschwindigkeit des Werkstückes entsprechend der Position des Brenners und -ent-. sprechend der Radialgeschwindigkeit des Brenners ist-es möglich, die resultierende Schweißgeschwindigkeit, längs der Werkstückoberfläche gemessen, konstant zu halten. +) bzw: die entsprechende-deutsche Patentschrift 1 070 310 Bisher wurde gefunden, daß die Verbindung einer selbsttätigen Zichtbogenregelung mit einer selbsttätigen Geschwindigkeitsregelung schwierig zu erreichen oder unmöglich war, insbesondere wo die dem Schweißbrenner dargebotene Oberfläche steil auf und ab geht, im Vergleich zu geringen Abweichungen von einer bekannten Abmessung. Der Brenner muß dann mit einer genau eingehaltenen Geschwindigkeit bewegt werden, von der gleichen Größenordnung wie die Schweißgeschwindigkeit. Die licht.-bogenregelung muß schnell ansprechen, um Änderungen der lichtbogenlänge und Nahtfehler zu vermeiden. Die Lichtbogenspannung, die als Anzeige der Lichtbogenlänge benutzt wird, wird in der Regel geringe schnelle Veränderungen auch bei konstanter Zichtbogenlänge aufweisen; infolge dieser Veränderungen neigt eine schnell ansprechende und hoch empfindliche Regelung zum Pendeln: Veränderungen in der lichtbogenlänge vermögen ferner 'Veränderungen des hichtbogenstromes zu verursachen, ,die ebenfalls die Schweißung beeinflussen. Bei einem bekannten Regelungsschema, das das gleiche Ziel hat, Schweißungen an unregelmäßigen Oberflächen zu erreichen, wurde beabsichtigt, die Schweißgeschwindigkeit durch die Lichtbogenspannung und auch durch den Schweißstrom zu steuerng und zwar die Geschwindigkeit proportional zu dem Strom zu erhöhen; es war gedacht g daß dies die pro Einheit der Nahtlänge zugeführte Energie konstant hält. Eine solche Steuerung bringt sich widersprechende Signale und Befehle in den Servokreisen hervor; es wurde deshalb vorgeschlagen, die Empfindlichkeit der Lichtbogenregelung zu verringern, indem man sie nur außerhalb eines Bereiches definierter Abweichungen arbeiten läßt. Die damit herbeigeführten größeren Stufen m'ü'ssen mit einer höheren Geschwindigkeit korrigiert werden, und die Schwierigkeiten sind nicht gelöst. Die Erfindung betrifft eine Maschine zur selbsttätigen Lichtbogenschweißung von Werksocken, die unterschiedlich gestaltete Oberflächen haben. Die Maschine gemäß der Erfindung ist gekenn;zeichnet durch Mittel zur Bewegung des zLi schweißenden Werkstückes relativ zu 'der Position des Brenners zwecks Herbei-Führung einer Schweißnahttunddurch Mittel zur Änderung der Gegchwincligkeit der Werkstückbewegung zwecks Konstanthaltung der Schweißgeschwindigkeit, sowie durch Mittel zur Regelung der Lchtbogenlänge -und weitere Mittel, die ein Rückführungesignal, welches von der Beschleunigung oder Verzögerung der Änderungen des Brennerabstandes- abhängt, den von der Änderungsgeschwindigkeit unabhängigen Mitteln zur Regelung der Irichtbogenlänge zuführen. Die Maschine gemäß der-Erfindung ermöglicht die Schweißung über-einen weiten Bereich von Formen, ohne- daß Nachstellungen während des Arbeitens nötig wären, und ist auch für eine Kombination mit einer selbsttätigen Geschwindgkeitsregelung geeignet.When the workpiece is rotating,. the effective radius at the respectively welded point of the surface indicated by the burner position, ie its distance from the center of rotation point. The speed of the radial movement of the torch is the same as the radial speed component of the workpiece; by changing the rotational speed of the workpiece according to the position of the torch and -ent-. In terms of the radial speed of the torch, it is possible to keep the resulting welding speed, measured along the workpiece surface, constant. +) or: the corresponding German patent specification 1 070 310 So far it has been found that the connection of an automatic arc control with an automatic speed control was difficult to achieve or impossible, especially where the surface presented to the welding torch goes up and down steeply compared to low Deviations from a known dimension. The torch must then be moved at a precisely maintained speed, of the same order of magnitude as the welding speed. The arc control must respond quickly in order to avoid changes in the arc length and seam defects. The arc voltage, which is used to indicate the arc length, will usually show small, rapid changes even with a constant arc length; As a result of these changes, a quickly responding and highly sensitive control tends to oscillate: changes in the arc length can also cause changes in the arc current, which also affect the weld. In a known control scheme, which has the same aim of achieving welds on irregular surfaces, it was intended to control the welding speed by the arc voltage and also by the welding current, namely to increase the speed in proportion to the current; it was thought that this would keep the energy supplied per unit of seam length constant. Such a control produces conflicting signals and commands in the servo circuits; it has therefore been proposed to reduce the sensitivity of the arc control by only allowing it to operate outside of a range of defined deviations. The greater steps thus brought about must be corrected at a higher speed, and the difficulties are not solved. The invention relates to a machine for automatic arc welding of factory socks which have differently designed surfaces. The machine according to the invention is characterized by means for moving the workpiece to be welded relative to the position of the torch for the purpose of producing a weld seam and by means for changing the angularity of the workpiece movement in order to keep the welding speed constant, as well as by means for regulating the arc length - and further means which feed a feedback signal, which depends on the acceleration or deceleration of the changes in the torch spacing, to the means for regulating the arc length, which are independent of the rate of change. The machine according to the invention enables welding over a wide range of shapes without adjustments being necessary during work, and is also suitable for a combination with an automatic speed control.

Bei einer Maschine mit feststehender Drehachse für das Werkstück und mit einem Brenner-, dessen Abstand von der Werkstückoberfläch`e veränderlich ist, wird die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß die Drehgeschwindigkeit abhängt von dem Ab= stand des Brenners von der Drehachse und von der Geschwindigkeitder Brennerbewegung, und: die Regelung der Lichtbogenlänge abhängte vom -Abstand des Brenners von der Werkstückoberfläche und :der Beschleunigung oder Verzögerung. derBrennerbewegung. Bei einer Maschine- mit feststehendem Brenner und beweglicher Drehachse für das Vi:erkstück empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen,. daß die Drehgeschwindigkeit abhängt von dem Ab- stand-der von dem Brenner und-von der Geschwindigkeit der Verschiebung der Drehachse, und die Regelung -der Lichtbogenlänge abhängt vom Abstand des Brenners von der Werkstückoberfläche und der Beschleunigung oder Verzögerung der Drehachsenverschiebung. Bei einer Maschine mit feststehender Drehachse für das Werkstück und einem Brennerg dessen Abstand von der Werkstückoberfläche und dessen Lage in einer zur Drehachse parallelen Ebene-veränderlich sind, sind gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Mittel zur Einstellung des Brennerweges und Werkstückwinkels in aufeinanderfolgenden Nahtpunkten derart, daß die Nahtoberfläche horizontal. verblebt, Mittel zur Aufzeichnung der Einstellungen entsprechend einer konstanten und Mittel zur Ab.-tastung und selbsttätigen Binregelung der aufgezeichneten Wege und Winkel vorgesehen.In the case of a machine with a fixed axis of rotation for the workpiece and with a torch whose distance from the workpiece surface is variable, the arrangement is preferably made so that the speed of rotation depends on the distance of the torch from the axis of rotation and on the speed of the Torch movement, and: the control of the arc length depends on the distance between the torch and the workpiece surface and: the acceleration or deceleration. the burner movement. In the case of a machine with a fixed torch and a movable axis of rotation for the visor piece, it is advisable to arrange it in this way. that the rotational speed depends on the distance-of -the of the burner and-on the speed of displacement of the axis of rotation, and the control arc length depends on the distance of the torch from the workpiece surface and the acceleration or deceleration of the rotation axis shift. In a machine with a fixed axis of rotation for the workpiece and a torch whose distance from the workpiece surface and its position in a plane parallel to the axis of rotation are variable, according to a further embodiment of the invention, means for adjusting the torch path and workpiece angle in successive seam points are such that the seam surface horizontal. remains, means for recording the settings according to a constant and means for scanning and automatic bin regulation of the recorded paths and angles are provided.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Fig. 1-schematisch dargestellt. Der Schweißlichtbogen, der zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 aufrechterhalten wird, empfängt seine Stromversorgungvon dem Lichtbogenschweißgerät 3Die Elektrode-wird von der Halterung 4 getragen, und diese Halterung ist an dem Schlitten 16-angebracht, der über das Getriebe 6 von dem Motor 5 angetrieben wird. Die Elektrode 1 wird angehoben oder gesenkt, .entsprechend .dem',Dreheinn des Servomotors 59 der durch den Verstärker 7 gesteuert wird; der Motor 5 ist vorzugsweise ein Elektromotor mit zwei gegen einander Wirkenden Feldwicklungen, mit seinem Anker"und Feld an zwei Magnetverstärker angeschlossen, wie dies in Einzelheiten in der briti= sehen Patentschrift 805 496_ gezeigt wird, so- daß sich eine proportionale Steuerung im Gegensatz zu einer Ein/Aus-Steuerung ergibt.An example of the invention is shown schematically in FIG. The welding arc that is maintained between the electrode 1 and the workpiece 2 receives its power supply from the arc welder 3, the electrode carried by the bracket 4, and this bracket is attached to the carriage 16, which is driven by the motor 5 via the transmission 6. The electrode 1 is raised or lowered, .according to .dem ', the direction of rotation of the servomotor 59 by the amplifier 7 is controlled; the motor 5 is preferably an electric motor with two opposing field windings, with its armature "and field on two Magnetic amplifier connected as detailed in the briti = see patent 805 496_ is shown, so that there is a proportional control in contrast to an on / off control results.

Der Verstärker ? reagiert auf die positive oder negative Differenz zwischen einer eingestellten Spannung, die von einem@Potentiometer 8 erhalten wird, und der zwischen der Elektroden halterung --und dem Werkstück 2- auftretenden -Spannung; diese Spannung .st die gleiche wie die Klemmenspannung des Schweißgerätes. Der Motor 5 ist mit einem Gleichstromtachometergenerator-9 gekuppelt, der an den Verstärker 7 über einen-Kondensator 16 angeschlossen ist und daher dem Verstärker ein. Signal gibt, das von dem Ladestrom und: von der Beschleunigung in der Bewegung der Blektrodernlialterung 4 abhängt:. Dieses Signal dient als negative Rückführung und verhindert-auf wirksame Weise ein Pendeln, ohne .die Gaschwindigkeit im quasistationären Zustand zu verringern. Das. Werkstück 2 wird um die #,.chse 11 durch den°Motor 12 gedreht, dessen Geschwindigkeit durch das Potentiometer 13 bestimmt-und. von dem Verstärker 1¢ gesteuert wird.The amplifier? responds to the positive or negative difference between a set voltage obtained from a @ potentiometer 8, and the voltage occurring between the electrode holder and the workpiece 2; this voltage .st the same as the terminal voltage of the welding machine. The motor 5 is coupled to a DC tachometer generator-9 which is connected to the amplifier 7 is connected via a capacitor 16 and therefore the amplifier. signal gives that of the charging current and: of the acceleration in the movement of the sheet metal aging 4 depends on: This signal serves as a negative feedback and prevents-on effective Make a commute without reducing the gas speed in the quasi-steady state. That. Workpiece 2 is rotated around the #, axis 11 by the ° motor 12, its speed determined by the potentiometer 13-and. is controlled by the amplifier 1 ¢.

Die Einstellung des Potentiometers 13 wird durch die Bewegung des Schlittens: 16 in einem geeigneten. Verhältnis geändert:, so daß die Geschwindigkeit des Motors 12 umgekehrt proportional dem Abstand der Blektroderispitze von der Mitte der Achse :11 wechselt. Das Potentiometer 13 ist an den Verstärker 15 angeschlossen, -der durch den Tachomete-rgenerator 9 derart gesteuert wird, daB die Klemmenspannung des Poteatiometers 13 bei schnellen Bewegungen des Schlittens 16 verringert wird, beispielsweise durch zusätzliche Vorspannungsamperewindungen an einem Magnetverstärker, mit dem Ergebnis, daß die Schweißgeschwindigkeit,@längs der Naht gemessen, konstant gehalten wird. Der Gleichrichter 20 in Brückenschaltung, der zwischen dem Taähometergenerator und dem Verstärker 15 eingeschaltet ist, macht dies Ergebnis unabhängig von der Richtung der Bewegung des Schlittens 16. Die Zage der Elektrodenhalterung 4 im Schlitten 16 kann durch den Motor 17 geändert werden, der die Halterung um die Achse 18 dreht; die Achse 18 ist so gelagert, daß sie genau durch den Fußpunkt des Lichtbogens führt. Der Motor 1? ist an den Verstärker 19 angeschlossen, der von-der positiven oder negativen Spannung des Tachometergenerators 9 gesteuert wird, verglichen mit der Spannung an einem Potentiometer 21, dessen Einstellung durch die Drehung der Blektrodenhalterung geändert wird. Die Ausgangsspannung des Fotentiometers 21 ist in der senkrechten Zage der Elektrodenhalterung null, und sie erreicht einen-positiven oder negativen Wert entsprechend der Drehung der Blektrodenhalterung im ührzeigersinn oder Gegeneinn. Die Größe der Potentiometerspannungen ist so gewählt, daß für jeden Drehwinkel-der Elektrodenhalterungdiese Spannung annähernd-die gleiche ist wie die Klemmenspannung des Tachometergenerators, wenn der Schlitten 16 angehoben wird und die Halterung einer Oberfläche folgt, d:ie senkrecht zur Halterung liegt. Das Verhältnis zwischen der Spannung des Tachometers. 9 und der Ausgangsspannung des Potentiometers 21 wird zweckmäßig entsprechend der Schweißgeschwindigkeit geändert-, dadurch daB ein Signal von dem Potentiometer 13 auegehend, oder einem zusätzlichen-Potentiometer, das mit dem Potentiometer 13 gekuppelt und in der Zeichnung nicht dargestellt ist, dem Verstärker 19 zugeführt wird. -Der Neigungswinkel-wird sich in der Regel weniger kritisch erweisen als die anderen Werte, aber es kann ratsam sein, das Ausmaß der Neigung von der mittleren senkrechten Geschwindigkeitskomponente, während einer einstellbaren Zeit gemessen, abhängig zu ®sehen. Dies trifft insbesondere zu, wo ein Zueatzdraht beim Schweißen mit Wolframelektrod® benutzt wird, und der Einfluß von Änderungen im Niveau des Schmelzbades verringert ist. E-s ist wesentlich, die Geschwindigkeit der Drahtzufuhr konstant zu halten Und sie nicht, wie bei einer bakanntenVorrichtung, vom Schweißstrom abhängig zu machen.The setting of the potentiometer 13 is made by moving the slide: 16 in a suitable. Ratio changed: so that the speed of the motor 12 changes in inverse proportion to the distance between the tip of the lead wire and the center of the axis: 11. The potentiometer 13 is connected to the amplifier 15, which is controlled by the tachometer generator 9 in such a way that the terminal voltage of the potentiometer 13 is reduced when the carriage 16 moves rapidly, for example by additional biasing ampere turns on a magnetic amplifier, with the result that the welding speed, @ measured along the seam, is kept constant. The rectifier 20 in a bridge circuit, which is connected between the Taähometergenerator and the amplifier 15, makes this result independent of the direction of movement of the slide 16. The position of the electrode holder 4 in the slide 16 can be changed by the motor 17, the holder around the axle 18 rotates; the axis 18 is mounted so that it leads exactly through the base of the arc. The engine 1? is connected to the amplifier 19 , which is controlled by the positive or negative voltage of the tachometer generator 9, compared with the voltage on a potentiometer 21, the setting of which is changed by the rotation of the metal electrode holder. The output voltage of the photentiometer 21 is zero in the vertical position of the electrode holder, and it reaches a positive or negative value corresponding to the clockwise or counter-clockwise rotation of the electrode holder. The magnitude of the potentiometer voltages is chosen so that for each angle of rotation - of the electrode holder, this voltage is approximately the same as the terminal voltage of the tachometer generator when the carriage 16 is raised and the holder follows a surface that is perpendicular to the holder. The ratio between the voltage of the speedometer. 9 and the output voltage of the potentiometer 21 is expediently changed according to the welding speed, in that a signal coming from the potentiometer 13 or an additional potentiometer, which is coupled to the potentiometer 13 and is not shown in the drawing, is fed to the amplifier 19 . -The angle of inclination - will usually prove to be less critical than the other values, but it may be advisable to see the extent of the inclination as a function of the mean vertical speed component, measured over an adjustable time. This is especially true where a filler wire is used in welding with Wolframelectrod® and the influence of changes in the level of the weld pool is reduced. It is essential to keep the speed of the wire feed constant and not to make it dependent on the welding current, as with a known device.

Die beschriebene- Anordnung kann auch zum Schweißen mit abschmelzenden Elektroden- verwendet werden, unter Benutzung der Steuerungsorgane, die in der britischen Patentschrift 805 496 beschrieben sind. In diesem Falle wird vorzugsweise eine Schweißmaschine benutzt, an der die Beziehung zwischen Spannung und Strom im wesentlichen durch die statische Charakteristik,bestimmt-ist, Und der Kurzschlußstrom ahne Benutzung einer zusätzlichen Drosselspannung begrenzt-wird. Ein solches Gerät ist in der britischen Patentschrift 94? 814 beschrieben: Die _ Verstärker 149 15 und °19 können von der , gleichen. Type sein wie der Verstärker 7, und identische Schaltelemente, für die größeren Motoren verdoppelt, wurden. mit Erfolg verwendet. Bei bekannten Geräten für die selbsttätige Steuerung der Lichtbo genlange wurde der Versuch gemacht, ein Pendeln durch eine Geschwindigkeitsrückführung zu verhindern. Solch eine geschwindigkeitsabhängige Rückführung macht-die eingeregelte Zichtbogenlänge abhängig von der Steilheit einer Änderung. Bei einer Oberfläche, die über einen größeren Abstand geneigt ist, wird die hichtbogenlänge dann von der Steilheit der Oberflächenneigung abhängen, und der Lichtbogen wird kürzer werden bei Änderungen der Oberfläche.-Die Beziehungen zwischen der Brennerstellung und der Geschwindigkeit deren Änderung einerseits und den Geschwindigkeitskomponenten der Werkstückbewegung wie auch der Brennerneigung andsrersei.ts, die aur«Binhaltung günstigster Schweißbedingungen verlangt werden, haben einen nichtlinearen Charakter. Sie können durch rein geometrische Untersuchung der Werkstückform und der Geschwindigkeitsvektoren bestimmt werden. Das wechselnde Verhältnis zwischen dem Signal, das von der geregelten Brennerbewegung ausgeht, und dem Signal, das für die . richtige Geschwindigkeit und Brennerneigung erforderlich ist, kann in bekannter Weise durch Nockenscheiben oder abgestufte Regelwiderstände erzielt werden, oder statt dessen vorzugsweise durch Ausnutzung der Eigencharakteristik der Schaltelemeiste, wie spannÜngsabhängige Widerstände, magnetische Schaltteile oder Halbleiter. Die Spannung, die von dem mit der Breis: nerbewegung gekuppelten'Tachometergenerator zur Verfügung steht, kann zum Beispiel dazu benutzt werden; den Basisstrom eines Transistors zu liefern; der. Kollektorstrom des Transistors wird sich dann mit guter Annäherung gemäß einer Kosinusfunktion ändern. Die beschriebenen Bewegungen des Brenners Und des Werkstückes sind austauschbar; man kann den Brenner stationär und im wesentlichen in der senkrechten nage belasseng und das Werkstück drehen und auch unter dem Brenner neigen, je nachdem sich. der Mittelpunkt des Werkstückes-von dem Schweißbrenner weg oder auf ihn zu bewegt Für die Schweißung von Nähten, die nicht in einer Ebene lie#-gen, kann ein zusätzlicher-Motor an der Maschine angebracht werden, so daß man eine Bewegung-des Schweißbrennera in Richtung der Drehachse des Werkstückes erhält. -Dieser Motor kann durch ein"photoelektrisches:Zinenabtastgerät gesteuert werden, indem man zum Beispiel das in der britischen Patentschrift 946 990 beschriebene Verfahren benutzt; der Motor müßte mit einem Tachometergenerator gekuppelt werden, der ein zusätzliches Signal in den.Regelkreis des Motors für die Werkstückdrehung einführt und deren Geschwindigkeit entsprechend der Geschwindigkeit der Aehsialbewegung des Schweißbrenners verringert. Die Regelung dieser Achsialbe.wegung ist vorzugsweise mit einer Rückführung-der gleichen Art, wie sie für die Regelung der lichtbogenlänge bencitzt,wird' auszurüsten: Die Genauigkeit der lichtbogensteuerung leidet, wenn die Schmelzstelle nicht waagrecht oder annähernd waagrecht ist' oder wenn die Steuerbewegung nicht senkrecht oder nahezu senkrecht zur Werkstückoberfläche erfolgt. Es ist daher ratsamt' die Steuerung des Lichtbogens-durch zusätzliche-Steuereinrichtungen zu unterstützen, wenn Werkstücke beliebger.Porm mit stark wechselndem Radius geschweißt werden., wie zB..Trag-Flächen oder Propellerprofile, wie sie bei der Herstellung von Flugzeugen und Strahltriebwerkenverwendet werden: Bei dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Maschine gemäß der Erfindung wird das Werkstück 102 durch einen Motor 112 um die feste Achse 111 gedreht. Ein Triebwerk 105, das den Brenner 101 und die Zusatzdrahtzuführung 122 trägt' ist auf einem Schlitten 123 angebracht. Der :Schlitten ist durch einen Motor 124 über die Zeitspindel 125 in Richtung senkrecht zu der Achse des sich drehenden Werkstücks bewegbar. Die Bewegung des Schlittens muß so gesteuert werden, daß der Sohwe-ißbrenner sich immer über der höchsten Stelle des sich drehenden Werkstückes befindet, wenn: dieses eine konvexe Oberfläche hat, und immer an der niedrigsten Stelle, wo die Oberfläche konkav wird, wenn das gewünschte Ergebnis, daß die Schmelzstelle der Schweißnaht sich immer in waagrechter Zage befindet, erzielt werden soll. Die Stellungen des sich drehenden Werkstückes und des Barübergehenden Brenners müssen genauestens koordiniert werden. Es ist bekannt' hierfür eine Zahlenkontrolle vorzusehen, wobei die Stellungen, welche das sieh drehende leYerkstück und der Brenner zu einer gegebenen Zeit einzunehmen haben, z.B. auf einem magnetischen oder gelochten Band aufgezeichnet werden, und durch Vergleichen der entsprechenden Signale mit den Positionsanzeigen des Werkstückes und des Brennerwagens. In den meisten Fällen müssen die Aufzeichnungen der Bänder durch einen Computer aus den geometrischen Abmessungen des Werkstückes errechnet werden und es ist schwierig, wenn nichtunmöglich, die Aufzeichnung zu ändern, wenn e s sich in der Praxis erweisen sollte, daß die theoretischen Zahlen für die Brennerstellung zu ändern wären, z:B. wegen des Einflusses der Oberflächenspannung an einem Werkstück mit wechselndem Querschnitt und unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit. Die Maschine nach -Fig.: 2-besitzt nun eine Trommel 126, die . mit einer einstellbaren; -:aber konstanten Geschwindigkeit durch den Motor 127 gedreht wird und auf der die jeweils naäh Ablauf -einer @ Zeiteinheit einzunehmenden neuen Stellungen des Schlittens und des Werkstückwinkels aufgezeichnet und danach abgelesen werden.-Mit--dem Schlitten 12-3 ist,ein Lesekopf 128 mechanisch gekuppelt; die Welle 11-'1 ist -mit einem weiteren Lesekopf 129 durch einen elektrischen Gleichlaufantrieb 130l 131 verbunden. Die Stellungen der Leseköpfe 128 und 129 längs' der Achse der Trommel. 126 geben daher den Schlittenweg bzw den Werkstiickwinkel wieder. - _ Zur Aufzeichnung. der Steuersignale: werden die Meeeköpfe durch handbetätigte Schreibstifte ersetzt. An dem Werkstück wird -entlang der beabsichtigten Nahtlinie ein Maßband, zweokmäßig ein-leicht wieder abzunehmender Klebestreifen, angebracht. Die Trommel- wird durch ein Schrittschaltwerk in kleinere Stufen gedreht. Zn jeder :Stufe werden Werkstückwinkelund Schlittenweg von Hand oder durch handbetätigte Steuerknöpfe-so eingestellt, daB die Werkstückcberfläche horizontal. zu liegen kommt und die-= gleiche Einheit der Nahtlänge zurückgelegt wiad$ die so einge-.stellten Schlittenwege und Werkstückwnkel Urerden mit dem: Schreibstift - auf der Trommel markiert. Die einzelnen. Markierungen werden durch- eine Linie verbunden;, die Leseköpfe, in. Verbindung mit. einem normalen Abtastgerät@-werden dann dazu benützt,--. ,die Motoren 1-12 und 124 so zu steuern.' daß die Laieköpfe sich über cäer aufgezeichneten Linie haltenö Die für e ins , solche Auf Zeichnung - erforderliche Zeit ist in der-Regel kürzer als die für die Vorbereitung, eines Programmas für einen Computer'. Die aufgezeichnete Linie kann,: wenn nötig, mit The arrangement described can also be used for consumable electrode welding using the controls described in British Patent 805,496. In this case, a welding machine is preferably used in which the relationship between voltage and current is essentially determined by the static characteristic, and the short-circuit current is limited without the use of an additional inductor voltage. Such a device is in British Patent 94? 814 : The amplifiers 149 15 and 19 can be of the same. Type like amplifier 7, and identical circuit elements, doubled for the larger motors. used with success. In known devices for the automatic control of the Lichtbo genlange, an attempt was made to prevent oscillation by means of a speed feedback. Such a speed-dependent feedback makes the regulated arc length dependent on the steepness of a change. In the case of a surface that is inclined over a greater distance, the arc length will then depend on the steepness of the surface inclination, and the arc will become shorter with changes in the surface Workpiece movement as well as the torch inclination on the other hand, which are required to maintain the most favorable welding conditions, have a non-linear character. They can be determined by purely geometric examination of the workpiece shape and the velocity vectors. The changing ratio between the signal that comes from the regulated torch movement and the signal that is responsible for the. correct speed and burner inclination is required, can be achieved in a known manner by cam disks or graduated variable resistors, or instead preferably by using the characteristic of the switching elements, such as voltage-dependent resistors, magnetic switching parts or semiconductors. The voltage that is available from the tachometer generator coupled with the pulp: nerbewigung can be used for this purpose, for example; to supply the base current of a transistor; the. The collector current of the transistor will then change with a good approximation according to a cosine function. The described movements of the torch and the workpiece are interchangeable; you can leave the burner stationary and essentially in the vertical nage and rotate the workpiece and also tilt it under the burner, depending on the situation. the center of the workpiece - moved away from or towards the welding torch. For the welding of seams that do not lie in one plane, an additional motor can be attached to the machine so that the welding torch can be moved in Direction of the axis of rotation of the workpiece. -This motor can be controlled by a "photoelectric: line scanner" using, for example, the method described in British Patent 946 990 ; the motor would have to be coupled to a tachometer generator which would feed an additional signal into the motor's control loop for workpiece rotation and its speed is reduced according to the speed of the axial movement of the welding torch. The regulation of this axial movement is preferably to be equipped with a feedback - the same type as used for regulating the arc length: the accuracy of the arc control suffers if the Melting point is not horizontal or approximately horizontal 'or if the control movement is not perpendicular or almost perpendicular to the workpiece surface. It is therefore advisable to' support the control of the arc with additional control devices when workpieces of any shape with a strongly changing radius are required be welded, as zB..Trag surfaces or propeller profiles as they are in the production of airplanes and jet engine used:.. In the schematically illustrated in Fig 2 embodiment of a machine according to the invention, the workpiece 102 by a motor 112 about the fixed axis 111 rotated. An engine 105, which carries the burner 101 and the additional wire feed 122 ', is mounted on a slide 123. The: slide is movable by a motor 124 via the time spindle 125 in the direction perpendicular to the axis of the rotating workpiece. The movement of the slide must be controlled so that the welding torch is always above the highest point of the rotating workpiece, if: this has a convex surface, and always at the lowest point where the surface becomes concave, if the desired The result that the melting point of the weld seam is always in a horizontal position is to be achieved. The positions of the rotating workpiece and the torch passing over must be precisely coordinated. It is known to provide a numerical control for this purpose, the positions which the rotating workpiece and the burner have to assume at a given time are recorded, for example, on a magnetic or perforated tape, and by comparing the corresponding signals with the position indicators of the workpiece and of the burner trolley. In most cases the recordings of the tapes have to be calculated by a computer from the geometrical dimensions of the workpiece and it is difficult, if not impossible, to change the record if it should prove in practice that the theoretical figures for the torch position are too would change, e.g. because of the influence of surface tension on a workpiece with changing cross-sections and different thermal conductivity. The machine according to fig .: 2 now has a drum 126 which. with an adjustable; -: but constant speed is rotated by the motor 127 and on which the new positions of the carriage and the workpiece angle to be assumed are recorded and then read. -With - the carriage 12-3 is a read head 128 mechanically coupled; the shaft 11-1 is connected to a further reading head 129 by an electrical synchronous drive 130l 1 31. The positions of the reading heads 128 and 129 along the axis of the drum. 126 therefore show the slide path or the workpiece angle. - _ To the recording. the control signals: the sea heads are replaced by hand-operated pens. A measuring tape, two pieces of adhesive tape that can be easily removed again, is attached to the workpiece along the intended seam line. The drum is rotated in smaller steps by a stepping mechanism. In each step, the workpiece angle and slide path are set by hand or by hand-operated control buttons so that the workpiece surface is horizontal. comes to rest and the = the same unit of the seam length is covered wiad $ the slide paths and workpiece angles set in this way are marked with the: pen - marked on the drum. The single ones. Markings are connected by a line, the reading heads, in connection with. a normal scanning device @ -are then used to -. to control motors 1-12 and 124 like this. ' that the lay minds hold themselves over a recorded line. The time required for such a drawing is as a rule shorter than that for the preparation of "a program for a computer". The recorded line can: if necessary, with

Claims

P atent to spr ü ch e first machine for automatic arc welding of. Workpieces that have differently designed surfaces, characterized by means for moving the workpiece to be welded relative to the position of the torch for the purpose of producing a weld seam and by means for changing the speed of the workpiece movement for the purpose of keeping the welding speed constant - as well as through tel for regulating the arc length and other means that =: a feedback signal, which depends on the acceleration or delay in the changes in the focal length, the means @ i @@, which are independent of the rate of change, for regulating the arc length . -2. Machine according to claim 1 with a fixed axis of rotation for the workpiece and with a torch whose distance from the workpiece surface is variable, characterized in that the rotational speed depends on the distance between the torch and the rotational axis and the speed of the The torch movement and the regulation of the arc length depends on the distance between the torch and the workpiece surface and: - the acceleration or retardation - the torch movement. the direction and size of which corresponds to the acceleration or deceleration of the torch movement .. 4. Machine according to claim 1 with fixed torch and movable axis of rotation for the workpiece, characterized in that the rotational speed depends on the distance between the axis of rotation and the torch and on the speed the displacement of the axis of rotation, and the regulation of the light b Ogen length depends on the distance of the torch from the workpiece surface and the acceleration or deceleration of the axis of rotation displacement. 5. Machine according to claim 4, characterized by means that pivot the axis of rotation around the arc base by an angle, the direction and magnitude of the acceleration or deceleration: the Rotation axis displacement corresponds. 6. Machine according to claim 1 with a nesting axis of rotation for the workpiece and a burner whose distance from the workpiece surface and its position in a plane parallel to the axis of rotation are variable, -characterized by means for setting the burner, # rg s and square angle in successive seam points in such a way that the seam surface remains horizontal, by means for recording the settings corresponding to a constant seam length / time unit, and by means for scanning and automatically adjusting the recorded paths and angles. Machine according to Claim 6, characterized by a drum which receives the recordings and which is rotated during the recording by an indexing mechanism during the scanning at a constant but adjustable speed