Die
Erfindung betrifft eine Schweißanlage, wie
diese im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.The
The invention relates to a welding system, such as
this is described in the preamble of claim 1.
Es
sind im Stand der Technik bereits Schweißgeräte bzw. Schweißbrenner
bekannt, bei denen zum Aufbau eines Lichtbogens zwischen einer abzuschmelzenden
Elektrode und einem Werkstück das
Werkstück
und der Schweißdraht
bzw. die Elektrode mit einer Schweißstromquelle zur Energieversorgung
verbunden sind. Der Stromfluss zwischen dem Schweißdraht und
der Energiequelle erfolgt dabei über
ein elektrisch leitfähiges
Kontaktrohr. Der beschriebene Aufbau einer Schweißanlage
kommt vor allem bei Schweißverfahren
mit einem abschmelzenden und in Richtung des Werkstücks geförderten Schweißdraht,
beispielsweise MIG/MAG-Verfahren oder dgl., zum Einsatz.It
are in the prior art already welding equipment or welding torch
known in which to build an arc between a to be melted
Electrode and a workpiece that
workpiece
and the welding wire
or the electrode with a welding power source for power supply
are connected. The current flow between the welding wire and
the energy source takes place via
an electrically conductive
Contact tube. The described construction of a welding system
comes mainly in welding processes
with a melting and in the direction of the workpiece funded welding wire,
For example, MIG / MAG method or the like., Are used.
Wie
aus der US 6,259,059
B1 bekannt, ist es möglich,
dass der Schweißdraht über ein
aus mehreren, voneinander isolierten Teilen bestehendes Kontaktrohr
mit Energie versorgt wird. Es wird in der US 6,259,059 B1 ein elektrisches
Lichtbogenschweißgerät zur Durchführung eines
Lichtbogenschweißprozesses
zwischen einer verbrauchbaren, durch das Kontaktrohr geförderte Elektrode
und einem Werkstück,
beschrieben. Das Schweißgerät umfasst
eine Energiequelle zur Bereitstellung eines Schweißstroms
und einer Schweißspannung,
die über
eine erste Leitung mit dem Kontaktrohr und über eine zweite Leitung mit
dem Werkstück
verbunden ist. Das Kontaktrohr ist in einen oberen und einen unteren
Teil unterteilt, wobei ein Isolator die unterschiedlichen Kontaktrohrteile
voneinander isoliert. Der obere oder untere Kontaktrohrteil ist über ein
erstes oder weiteres Schaltelement an die zur Stromquelle führende Leitung
schaltbar. Zur Bestimmung, über
welches die Kontaktrohrteile und über welche Zeitdauer ein Energiefluss
erfolgen soll, werden die Schalterstellungen durch eine Schaltelemente-Betriebssteuerung
kontrolliert, sodass die effektive Kontaktrohr: Werkstückdistanz
geregelt werden kann.Like from the US 6,259,059 B1 As is known, it is possible for the welding wire to be supplied with energy via a contact tube consisting of a plurality of mutually insulated parts. It will be in the US 6,259,059 B1 an electric arc welding apparatus for performing an arc welding process between a consumable, promoted by the contact tube electrode and a workpiece described. The welding apparatus comprises a power source for providing a welding current and a welding voltage which is connected via a first line to the contact tube and via a second line to the workpiece. The contact tube is divided into upper and lower parts, with an insulator isolating the different contact tube parts from each other. The upper or lower contact tube part is switchable via a first or further switching element to the line leading to the power source. In order to determine via which the contact tube parts and over which time period an energy flow should take place, the switch positions are controlled by a switching element operating control so that the effective contact tube: workpiece distance can be regulated.
Es
ist bei einer derartigen Ausgestaltung einer abwechselnden Anspeisung
zweier Kontaktrohre durch wechselweise durchgeschaltete Schaltelemente
erforderlich, dass mit den Schaltelementen sehr hohe Ströme, bei
Volllast beispielsweise im Bereich von 200 bis 400 A, schaltbar
sind. Die Schaltelemente müssen
daher eine entsprechende Dimensionierung für ein sicheres Schaltvermögen aufweisen, wodurch
als Nachteil hohe Bauteilkosten, eine großen Bauweise und hohes Gewicht
der Schweißstromquelle
entstehen. Weiters ist ein aufwendiger Steuerungsaufbau des Schweißgeräts notwendig,
da neben der Steuereinrichtung für
die Leistungsversorgung an den Ausgängen der Schweißstromquelle
als weitere Steuereinrichtung die Betriebssteuerung für die Schaltelemente
zur Vorgabe der Schaltstellungen und der Schaltzeiten vorgesehen
sein muss.It
is in such an embodiment of an alternating power supply
two contact tubes by alternately switched through switching elements
required that with the switching elements very high currents, at
Full load, for example, in the range of 200 to 400 A, switchable
are. The switching elements must
Therefore, have a corresponding dimensioning for a safe switching capacity, which
as a disadvantage, high component costs, a large design and high weight
the welding power source
arise. Furthermore, a complex control structure of the welding device is necessary
there beside the control device for
the power supply at the outputs of the welding power source
as a further control device, the operation control for the switching elements
provided for the specification of the switching positions and the switching times
have to be.
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, mittels zweier Energiequellen
die Energieeinbringung in einen Schweißprozess zu verbessern, sodass
diese variabler erfolgen kann. Teilaufgabe der Erfindung ist es
weiters, die Möglichkeiten
zur Steuerung bzw. Regelung von Schweißprozessen zu erweitern.task
The present invention is by means of two energy sources
to improve the energy input into a welding process, so
this variable can be done. Part of the task of the invention is
further, the possibilities
to expand the control or regulation of welding processes.
Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs
1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Die sich daraus ergebenden Vorteile liegen vor allem darin, dass
durch die Anordnung einer weiteren Energiequelle in der Schweißanlage vielfältigere
Möglichkeiten
der Energieeinbringung in einen Schweißprozess gegeben sind. Es kann
somit zu einem durch die erste Energiequelle durchzuführenden
Schweißprozess
eine zusätzliche
Energiezufuhr zur Beeinflussung von Kenngrößen eines Schweißprozesses,
wie z.B. die Abschmelzrate des Schweißdrahtes, erfolgen, wobei die
durch die erste Energiequelle, also der Schweißstromquelle, vorgegebenen
Parameter nicht verändert
werden müssen. Weiters
ist es mittels der weiteren Energiequelle möglich, Prozessstörungen bzw.
Prozessabweichungen eigenständig
auszugleichen und den Schweißprozess
zu stabilisieren, ohne dabei in den Steuer- bzw. Regelkreis der
ersten Energiequelle einzugreifen. Zudem können herkömmliche Schweißgeräte mit nur
einer Stromquelle durch nachträgliches
Versehen mit der weiteren Energiequelle bzw. durch Anschalten einer
weiteren Schweißstromquelle
zur Durchführung
einer Vielzahl von zusätzlichen Schweißprogrammen-
bzw. verfahren ausgestattet werden. Aufgrund der Anbindung der weiteren
Energiequelle an die voneinander isolierten Kontaktelemente kann
in einem definierten Bereich über
den sich zwischen den Kontaktelementen erstreckenden Schweißdraht ein
Stromfluss erfolgen und es entsteht der maßgebliche Vorteil, in diesem
Bereich die zugeführte
elektrische Energie abhängig
vom Leitungswiderstand im elektrisch leitfähigen Schweißdraht zu
einem Teil in Wärmeenergie
umgewandelt wird, also der Schweißdraht erwärmt wird. Dadurch, dass der
erhitzte Schweißdraht
unmittelbar folgend in den Bereich des Lichtbogens gefördert wird,
muss eine geringere Energiemenge zum Schmelzen des Schweißdrahtes
aufgewendet werden und es kann beispielsweise eine größere Überbrückbarkeit
des Schweißspaltes,
d.h. des Abstands zwischen zwei durch eine Schweißnaht zu
verbindenden Werkstückteilen,
erreicht werden, da das Gesamtschmelzvolumen bzw. die Drahtvorschubgeschwindigkeit
des Schweißdrahtes
erhöht
werden kann.The
The object of the invention is characterized by that in the characterizing part of claim
1 reproduced features solved.
The resulting advantages lie in the fact that
by the arrangement of another energy source in the welding system more diverse
options
the energy input are given in a welding process. It can
thus to be performed by the first energy source
welding process
an additional
Energy supply for influencing characteristics of a welding process,
such as. the Abschmelzrate of the welding wire, take place, the
by the first energy source, so the welding power source, predetermined
Parameter not changed
Need to become. Furthermore,
it is possible by means of the further energy source, process disturbances or
Process deviations independently
balance and the welding process
to stabilize, without doing in the control of the
first energy source intervene. In addition, conventional welding machines can only use
a power source by subsequent
Provided with the other energy source or by turning on a
further welding power source
to carry out
a variety of additional welding programs-
or procedures are equipped. Due to the connection of the other
Energy source to the isolated contact elements can
in a defined area over
the welding wire extending between the contact elements
Current flow occur and there is the significant advantage in this
Area the supplied
electrical energy dependent
from the line resistance in the electrically conductive welding wire
a part in heat energy
is converted, so the welding wire is heated. Because of that
heated welding wire
is conveyed immediately following in the area of the arc,
needs a smaller amount of energy to melt the welding wire
and, for example, it can have greater bridgeability
the welding gap,
i.e. the distance between two through a weld
connecting workpiece parts,
be achieved because the total melt volume or the wire feed speed
of the welding wire
elevated
can be.
Gemäß den Merkmalen
nach Anspruch 1 besteht ein weiterer Vorteil darin, dass durch Anbindung der
weiteren Energiequelle an die Kontaktelemente der Schweißprozess,
insbesondere die Lichtbogeneigenschaften, mittels der weiteren Energiequelle
veränderbar
sind und während
eines Schweißprozesses eine Überlagerung
mit der durch die erste Energiequelle abgegebenen Energie erfolgen
kann.According to the features of claim 1, another advantage is that by connection the further energy source to the contact elements of the welding process, in particular the arc properties, can be changed by means of the further energy source and during a welding process, an overlay with the energy emitted by the first energy source can take place.
Die
in zumindest einem der Ansprüche
2, 3 oder 4 angegeben Merkmale beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen
einer Kontaktier-Einrichtung die aus zwei Kontaktelementen gebildet
ist und mit beiden Stromquellen verbunden ist. Das Kontaktelement,
das dem Werkstück
am nächsten
liegt, ist dabei je mit einem Ausgang beider Energiequellen, insbesondere
den positiven Potentialen, verbunden, sodass ein einfacher Aufbau
der Kontaktier-Einrichtung erreicht wird.The
in at least one of the claims
2, 3 or 4 specified features describe advantageous developments
a contacting device formed of two contact elements
is and is connected to both power sources. The contact element,
that the workpiece
the next
is, is ever with an output of both energy sources, in particular
the positive potentials, connected, so a simple structure
the contacting device is achieved.
Die
in Anspruch 5 angegebenen Merkmale sind vorteilhaft, da über eine
zum Stand der Technik zählende
Steuereinrichtung eine oder beide Energiequellen eigenständig oder
in gegenseitiger Abhängigkeit
gesteuert bzw. geregelt werden können.
Somit kann die weitere Energiequelle zum Eingriff in die Steuer-
bzw. Regelung des Schweißprozesses
bedarfsweise aktiviert werden und es können die Kenngrößen, insbesondere
Strom, Spannung, Impulszeiten, usw., der abzugebenden elektrischen
Energie oder der Abstand zwischen zwei Kontaktelementen mittels
der Steuereinrichtung vorgegeben werden.The
specified in claim 5 features are advantageous because of a
to the state of the art counting
Control device one or both sources of energy independently or
in mutual dependence
can be controlled or regulated.
Thus, the additional energy source for engaging in the control
or regulation of the welding process
If necessary, be activated and it can be the parameters, in particular
Current, voltage, pulse times, etc., of the electrical energy to be delivered
Energy or the distance between two contact elements by means
the control device can be specified.
Die
Merkmale nach Anspruch 6 sind vorteilhaft, da durch eine steuer-
bzw. regelbare Energieabgabe der ersten und weiteren Energiequelle
in einen Schweißprozess,
beispielsweise zum Ausgleich von unbeabsichtigten Prozessstörungen bzw.
Abweichungen, eingegriffen werden kann. Weiters ist es möglich, dass
mittels der Variation der von der weiteren Energiequelle abgegebenen
elektrischen Leistung an die angeschalteten Kontaktelemente und/oder
der Veränderung
des Abstandes zwischen den mit der weiteren Energiequelle verbundenen Kontaktelementen
die Kenngröße des effektiven Kontaktelementabstandes
zu einem Werk stück
festgelegt werden kann. Der effektive Kontaktelementabstand ist
dabei jene relevante Kenngröße beim Schweißen, die
den wirksamen Abstand der Kontaktier-Einrichtung bzw. des Schweißbrenners
zum Werkstück
definiert, wobei die Eigenschaften eines Schweißprozesses wesentlich von diesem
Abstand beeinflusst werden, wie dies an späterer Stelle genauer beschrieben
wird.The
Features according to claim 6 are advantageous, since by a tax
or controllable energy output of the first and further energy source
in a welding process,
For example, to compensate for unintentional process disturbances or
Deviations, can be intervened. It is also possible that
by means of the variation of the output from the further energy source
electrical power to the connected contact elements and / or
the change
the distance between the contact elements connected to the further energy source
the characteristic of the effective contact element distance
to a work piece
can be determined. The effective contact element spacing is
In this case, the relevant parameter in welding, the
the effective distance of the contacting device or the welding torch
to the workpiece
Defines the characteristics of a welding process substantially from this
Distance can be influenced, as described in more detail later
becomes.
Eine
Ausgestaltung einer Kontaktier-Einrichtung nach den Merkmalen von
zumindest einem der Ansprüche
7, 8 ist vorteilhaft, da durch die Aufteilung der Kontaktier-Einrichtung
in drei getrennte Kontaktelemente jedes der Kontaktelemente mit
nur einem Ausgang der Energiequellen verbunden ist. Die einzelnen
Kontaktelemente führen
somit weniger Strom, insbesondere nur den durch die angebundene
Energiequelle gelieferten Strom, und eine doppelte Belastung eines
der Kontaktelemente durch zwei angeschaltete Energiequellen wird
verhindert. Somit kann der Kontaktverschleiß an den Kontaktelementen,
der durch Funkenbildung zwischen dem Schweißdraht und der Führungsbohrung
in Abhängigkeit
des Stromes des Kontaktelementes entsteht, verringert werden. Somit
ist es möglich
dass bei ordnungsgemäßen Umgebungsbedingungen
ein Schweißprozess durch
die erste Energiequelle kontinuierlich über ein erstes Kontaktelement
durchgeführt
werden kann, wobei bei sich veränderndem
Abstand des Schweißbrenners
zum Werkstück über die
weitere Energiequelle mittels eines vom Schweißstromkreis getrennten, weiteren
Stromkreises, der über
zwei weitere Kontaktelemente, den Schweißdraht und die weitere Energiequelle
verläuft,
die Lichtbogenlänge
konstant gehalten werden kann, wodurch der Schweißprozess in
gleichbleibender Qualität
aufrecht erhalten werden kann. Insbesondere ist es dabei von Vorteil,
dass während
eines standardmäßig verlaufenden Schweißprozesses
durch die erste Energiequelle eine konstante Energieabgabe zur Schweißprozesssteuerung
erfolgt und keine Wechselschaltung zwischen den Energiequellen erfolgen
muss.A
Configuration of a contact-making device according to the features of
at least one of the claims
7, 8 is advantageous because of the division of the contacting device
in three separate contact elements of each of the contact elements with
only one output of the energy sources is connected. The single ones
Lead contact elements
thus less power, especially only through the tethered
Energy supplied power, and a double burden of one
the contact elements by two powered energy sources is
prevented. Thus, the contact wear on the contact elements,
by sparking between the welding wire and the guide bore
dependent on
the current of the contact element arises, can be reduced. Consequently
Is it possible
that in proper environmental conditions
a welding process
the first energy source continuously via a first contact element
carried out
can be, with changing ones
Distance of the welding torch
to the workpiece over the
another energy source by means of a separate from the welding circuit, another
Circuit over
two other contact elements, the welding wire and the other energy source
runs,
the arc length
can be kept constant, reducing the welding process in
consistent quality
can be maintained. In particular, it is advantageous
that while
a standard welding process
by the first energy source a constant energy output for welding process control
takes place and no switching between the energy sources done
got to.
Eine
Ausgestaltung von Kontaktelementen gemäß Anspruch 9, bei denen mittels
der Führungsanordnung
in baulich einfacher Weise eine elektrisch leitende Verbindung mit
dem Schweißdraht
und gleichzeitig eine Längsführung desselben
gegeben ist, ist von Vorteil.A
Design of contact elements according to claim 9, wherein by means of
the leadership arrangement
in structurally simple manner an electrically conductive connection with
the welding wire
and at the same time a longitudinal guide thereof
is given, is advantageous.
Die
vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 10 ist aufgrund der ermöglichten
Nachrüstbarkeit
von Standardschweißgeräten durch
Zuschalten bzw. Einbau einer modularen Baueinheit, die die weitere
Energiequelle, Steuereinrichtung sowie ein Leistungsteil umfasst,
wo durch der Funktionsumfang von Standardschweißgeräten erweitert werden kann, von
Vorteil.The
Advantageous development according to claim 10 is possible due to the
upgradeability
from standard welders
Connecting or installing a modular unit, the other
Includes energy source, control device and a power unit,
where can be extended by the range of functions of standard welding equipment, from
Advantage.
Die
Merkmale nach Anspruch 11 sind vorteilhaft, da durch Verändern des
Abstandes zwischen zweier einen Stromübergang mit dem Schweißdraht ausbildenden
Kontaktelementen die Leiterstrecke des Schweißdrahts, über die ein Stromfluss erfolgt, variiert
werden kann und die somit die an den Schweißdraht zugeführte Energiemenge
bei konstanter Energieabgabe durch die weitere Energiequelle variierbar
ist. Hierzu sind Ausführungen
nach den Merkmalen nach Anspruch 12 vorteilhaft, da die Steuer-
bzw. Regelung des optimalen Abstandes zwischen zwei Kontaktelementen
automatisiert erfolgen kann.The
Features according to claim 11 are advantageous because by changing the
Distance between two forms a current transition with the welding wire
Contact elements, the conductor distance of the welding wire, over which a current flow occurs, varies
can be and thus the supplied to the welding wire amount of energy
variable with constant energy output by the further energy source
is. These are versions
according to the features of claim 12, since the control
or regulation of the optimal distance between two contact elements
can be automated.
Durch
eine Ausbildung nach den Merkmalen des Anspruches 13 kann in einfacher
Weise eine galvanische Trennung der Kontaktelemente erfolgen.By
An education according to the features of claim 13 can be in a simple
Way done a galvanic separation of the contact elements.
Mit
der erfindungsgemäßen Schweißanlage kann
ein Verfahren zur Energieeinbringung in einen Schweißprozess
durchgeführt
werden. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass ein Stromfluss
zwischen einem Schweißdraht
und einem Werkstück durch
Bildung eines Lichtbogens erfolgt, wobei hierzu elektrische Energie
von einer ersten Energiequelle, insbesondere Stromquelle, über Leitungen
an eines von mehreren Kontaktelementen einer Kontaktier-Einrichtung
und ein Werkstück
abgegeben wird, durch eine weitere Energiequelle über die
Kontaktier-Einrichtung dem Schweißdraht eine elektrische Energie
zugeführt
wird, wobei mit der weiteren Energiequelle, insbesondere deren Ausgänge, über zwei der
Kontaktelemente und einem Schweißdraht ein Stromfluss aufgebaut
wird.With
the welding system according to the invention can
a method for introducing energy into a welding process
carried out
become. In this method, it is provided that a current flow
between a welding wire
and a workpiece through
Forming an arc takes place, with this electrical energy
from a first energy source, in particular power source, via lines
to one of a plurality of contact elements of a contacting device
and a workpiece
is discharged through another source of energy over the
Kontaktier device the welding wire an electrical energy
supplied
is, with the other energy source, in particular their outputs, over two of
Contact elements and a welding wire built up a current flow
becomes.
Bei
dem Verfahren kann weiters vorgesehen werden, dass von der weiteren
Energiequelle ein konstanter elektrischer Energiefluss, dessen Leistung
festlegbar ist, erzeugt wird und somit dem Schweißdraht eine
konstante elektrische Energie zugeführt wird.at
The method may further be provided that of the other
Energy source a constant flow of electrical energy, its performance
is determined, is generated and thus the welding wire a
constant electrical energy is supplied.
Diese
Maßnahme
ist vorteilhaft, da durch Erwärmen
bzw. Anheben des thermischen Energieniveaus des Schweißdrahtes
im Bereich der Kontaktelemente ein schnelleres bzw. besser kontrollierbares Abschmelzen
des Schweißdrahtes
durch die zugeführte
Energie der ersten Energiequelle erfolgen kann, wobei die Differenzenergie,
die von der ersten Energiequelle zum letztendlichen Abschmelzen
de Schweißdrahtes
abgegeben werden muss, geringer ist.These
measure
is advantageous because by heating
or raising the thermal energy level of the welding wire
In the area of the contact elements a faster or more controllable melting
of the welding wire
through the supplied
Energy of the first energy source can take place, wherein the differential energy,
that from the first energy source to eventual melting
en welding wire
is to be delivered is less.
Dabei
kann auch vorgesehen sein, dass von der weiteren Energiequelle ein
konstanter elektrischer Energiefluss, dessen Leistung festlegbar
ist, erzeugt wird und somit dem Schweißdraht eine konstante elektrische
Energie zugeführt
wird und weiters dass die von der weiteren Energiequelle und/oder ersten
Energiequelle abgegebenen Kenngrößen der Energie,
insbesondere ein Strom- bzw. Spannungswert bzw. eine Impulsdauer, über eine
Steuereinrichtung gesteuert bzw. geregelt werden.there
can also be provided that from the other source of energy
Constant electrical energy flow whose power can be determined
is, is generated and thus the welding wire a constant electrical
Energy supplied
and further that of the further energy source and / or first
Energy source emitted characteristics of energy,
in particular a current or voltage value or a pulse duration, via a
Control device to be controlled or regulated.
Von
Vorteil ist auch, wenn derart vorgegangen wird, dass durch die Steuereinrichtung
ein oder mehrere schweißprozessbedingte
Parameter, beispielsweise eine Lichtbogenlänge, ermittelt werden und in
Abhängigkeit
dieser Parameter die Energieabgabe der weiteren Energiequelle und/oder
ein Abstand zwischen zwei Kontaktelementen gesteuert bzw. geregelt
wird und dass die Steuerung bzw. Regelung der weiteren Energiequelle
bzw. einer Verstelleinrichtung durch einen Soll-/Istwert- Vergleich
der ermittelten Parameter erfolgt. Dabei erweist es sich als günstig, dass
bei festgestellter Abweichung eines Parameters vom Soll-Wert die Steuerung-
bzw. Regelung der weiteren Energiequelle zur Angleichung an den
Soll-Wert erfolgt,
indem die Energieabgabe durch die weitere Energiequelle erhöht oder
verringert wird bzw. dass die Energie, die durch die weitere Energiequelle
abgegeben wird und/oder der Abstand zwischen zwei Kontaktelementen,
in Abhängigkeit ein
oder mehrerer durch die Steuereinrichtung vorgegebener Parameter
der ersten Energiequelle, insbesondere eines Schweißstroms,
und/oder des Drahtvorschubgerätes,
insbesondere einer vorgegebenen Drahtvorschubgeschwindigkeit, festgelegt
wird. Zusätzlich
kann auch vorgesehen werden, dass die weitere Energiequelle in Abhängigkeit
von zumindest einem schweißprozessbedingten
Parameter, beispielsweise einem Abschmelzvolumen des Schweißdrahtes,
aktiviert oder deaktiviert wird bzw. dass von der weiteren Energiequelle über eine
vorgegebene, insbesondere durch die Steuereinrichtung ermittelte, Zeitdauer
ein Stromfluss über
zwei der Kontaktelemente hergestellt wird.From
Advantage is also, if such action is taken by the control device
one or more welding process related
Parameter, such as an arc length, are determined and in
dependence
this parameter, the energy output of the other energy source and / or
controlled or regulated a distance between two contact elements
is and that the control of the other energy source
or an adjustment by a reference / actual value comparison
the determined parameter takes place. It proves to be favorable that
If a deviation of a parameter from the setpoint value is detected, the control unit
or regulation of the further energy source for alignment with the
Target value takes place,
by increasing the energy output by the further energy source or
is reduced or that the energy generated by the further energy source
is discharged and / or the distance between two contact elements,
depending on
or more predetermined by the controller parameters
the first energy source, in particular a welding current,
and / or the wire feeder,
in particular a predetermined wire feed speed
becomes. additionally
can also be provided that the additional energy source in dependence
of at least one welding process related
Parameters, for example a melting volume of the welding wire,
is activated or deactivated or that of the other energy source via a
predetermined, in particular determined by the control unit, time duration
a current flow over
two of the contact elements is produced.
Diese
Maßnahmen
sind von Vorteil, da die weitere Energiequelle somit in einen eigenständigen oder
gemeinsam mit der ersten Energiequelle in einen Regelkreis eingebunden
ist, wodurch die Schweißprozessregelung
verbessert wird, wobei hierzu schweißprozessbedingte Parameter,
d.h. durch äußere Einflüsse ungewollt
veränderliche
Parameter, herangezogen werden. Dies kann dabei in der Art eines
Soll/Istwert-Vergleichs von schweißprozessbedingten Parametern
zur Schaffung einer Regelung, zum Erreichen einer gleichmäßigen Qualität der Schweißnaht, erfolgen,
wobei beispielsweise die Lichtbogenlänge, ermittelbar durch Erfassen
der Lichtbogenspannung, einen schweißprozessrelevanten Parameter
darstellt, der mittels der weiteren Energiequelle beeinflusst werden
kann. Es kann somit eine abgestimmte Prozessregelung zwischen den unterschiedlichen
Komponenten der Schweißanlage erfolgen
kann, wobei dies durch Austausch bzw. Ermitteln der durch die Steuereinrichtungen)
vorgegebenen Parameter erfolgt.These
activities
are advantageous, since the further source of energy thus in an independent or
integrated into a control loop together with the first energy source
is, reducing the welding process control
is improved, with welding process-related parameters,
i.e. unwanted by external influences
variable
Parameters are used. This can be in the nature of a
Setpoint / actual value comparison of welding process related parameters
to create a regulation to achieve a uniform quality of the weld,
for example, the arc length, determined by detecting
the arc voltage, a welding process relevant parameter
represents, which are influenced by the further energy source
can. It can thus have a coordinated process control between the different ones
Components of the welding system take place
can, by exchanging or determining the by the control devices)
predetermined parameter takes place.
In
weiteren Maßnahmen
des mit der erfindungsgemäßen Schweißanlage
durchführbaren
Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Schweißdraht entlang von zwei mit
diesem einen Stromübergang
ausbildenden Kontaktelementen von einem Drahtvorschubgerät in Richtung
eines Werkstücks gefördert wird,
als auch dass über
das dem Werkstück
nächstliegende
Kontaktelement und dem Schweißdraht
ein Stromübergang
bzw. Stromfluss über
je einen der Ausgänge,
insbesondere an positiven Potentialen, beider Stromquellen erfolgt
bzw. dass über
das dem Drahtvorschubgerät
nächstliegende
Kontaktelement und dem Schweißdraht
ein von der weiteren Energiequelle bereitgestellter Strom fließt.In
further measures
of the welding system according to the invention
feasible
Method may be provided that the welding wire along with two
this one power transition
forming contact elements of a wire feeder in the direction
a workpiece is conveyed,
as well as that over
that the workpiece
nearest
Contact element and the welding wire
a power transition
or current flow over
one each of the exits,
especially at positive potentials, both current sources takes place
or that over
the wire feeder
nearest
Contact element and the welding wire
a current provided by the further power source flows.
Von
Vorteil ist auch, wenn derart vorgegangen wird, dass der Schweißdraht entlang
von drei mit diesem einen Stromübergang
ausbildenden Kontaktelementen von einem Drahtvorschubgerät in Richtung
eines Werkstücks
gefördert
wird bzw. dass über die
beiden dem Drahtvorschubgerät
räumlich
nächstliegenden
Kontaktelemente ein Stromfluss mit der weiteren Energiequelle, insbesondere über deren Ausgänge, erfolgt
und dass ein Abstand zwischen den mit der weiteren Energiequelle
verbundenen Kontaktelementen über
eine Verstelleinrichtung verstellbar ist. Für diesen Abstand zwischen den
mit der weiteren Energiequelle verbundenen Kontaktelementen, kann
vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass ein Vorgabewert bzw. Soll-Wert für den Abstand durch
die Steuereinrichtung festgelegt wird, wobei dieser Soll-Wert beispielsweise
in Abhängigkeit
von Kenngrößen der
Energie des Schweißprozesses oder
in Abhängigkeit
schweißprozessbedingter
Parameter ermittelt wird, worauf eine Steuer- und/oder Regelung
des Abstandes zwischen den Kontaktelementen durch die von Steuereinrichtung
angesteuerte Verstelleinrichtung erfolgt und außerdem dass bei festgestellter
Abweichung eines Parameters vom Soll-Wert die Steuerung- bzw. Regelung
der Verstelleinrichtung zur Angleichung an den Soll-Wert erfolgt, indem
der Abstand vergrößert oder
verringert wird.It is also advantageous if this is done so that the welding wire along with three that a wire feed device is conveyed in the direction of a workpiece or that over the two wire feed device spatially closest contact elements, a current flow with the further energy source, in particular via the outputs, and that a distance between the contact elements connected to the further energy source is adjustable via an adjusting device. For this distance between the contact elements connected to the further energy source, it can be advantageously provided that a default value or setpoint value for the distance is determined by the control device, this desired value being dependent, for example, on the parameters of the energy of the welding process or on Dependent on welding process related parameters is determined, whereupon a control and / or regulation of the distance between the contact elements by the controlled by the control device adjustment takes place and also that when detected deviation of a parameter from the desired value, the control or regulation of the adjustment for alignment with the Target value is achieved by increasing or decreasing the distance.
Günstig erweist
sich auch, dass durch die weitere Energiequelle eine geringere elektrische Leistung,
insbesondere eine geringere Spannung, als durch die erste Energiequelle
abgegeben wird. Dies ist vorteilhaft, da durch eine geringere abgegebene
Leitung bzw. Energie durch die weitere Energiequelle nur ein Vorwärmen des
Schweißdrahtes
erfolgt und somit kostengünstigere
bzw. geringer dimensionierte Stromquellen verwendet werden können.Conveniently proves
also that by the further energy source a lower electrical power,
in particular a lower voltage, than by the first energy source
is delivered. This is advantageous because of a lower output
Line or energy through the further energy source only preheating the
welding wire
takes place and thus cheaper
or smaller sized power sources can be used.
Zum
besseren Verständnis
wird die Erfindung anhand der nachfolgend beschriebenen, schematischen
Zeichnungen näher
erläutert.To the
better understanding
The invention will be described with reference to the schematic below
Drawings closer
explained.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 einen
schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Schweißanlage; 1 a schematic structure of a welding system according to the invention;
2 eine
mögliche
Ausführungsvariante der
erfindungsgemäßen Schweißanlage
in Blockschaltbilddarstellung mit schematisch dargestellten Komponenten
der Schweißanlage; 2 a possible embodiment of the welding system according to the invention in block diagram representation with schematically illustrated components of the welding system;
3 eine
weitere Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Schweißanlage
in Blockschaltbilddarstellung mit schematisch dargestellten Komponenten
der Schweißanlage; 3 a further embodiment of a welding system according to the invention in block diagram representation with schematically illustrated components of the welding system;
4 eine
weitere Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Schweißanlage
in Blockschaltbilddarstellung mit schematisch dargestellten Komponenten
der Schweißanlage. 4 a further embodiment of the welding system according to the invention in block diagram representation with schematically illustrated components of the welding system.
Einführend sei
festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen
versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen
Offenbarungen sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können.
Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte
Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die
neue Lage zu übertragen.
Weiters können
auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten
und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische
oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.Introducing
noted that the same in the differently described embodiments
Parts with the same reference numerals or the same component designations
provided throughout the description
Revelations mutatis mutandis to the same
Transfer parts with the same reference numerals or the same component designations
can be.
Also, the location information chosen in the description, such as above,
bottom, side, etc. on the immediately described and illustrated
Figur referenced and are mutatis mutandis to a change in position on the
transfer new situation.
Furthermore you can
also individual features or feature combinations from the shown
and described different embodiments for themselves, inventive
or represent solutions according to the invention.
In
der 1 ist eine Schweißanlage 1, insbesondere
eine Schweißstromquelle 2,
zur Durchführung
unterschiedlichster Schweißverfahren
gezeigt. In der dargestellten und den nachfolgend beschriebenen
Ausführungsvarianten
der Schweißanlage 1 ist
diese zur Durchführung
eines Schweißverfahrens mit
verbrauchbarer Schweißelektrode
ausgebildet, wobei hierzu beispielsweise ein MIG/MAG-Verfahren oder ähnliche
Schweißverfahren
durchgeführt
werden können.In the 1 is a welding system 1 , in particular a welding power source 2 , shown for performing a variety of welding processes. In the illustrated and described below variants of the welding system 1 This is designed to carry out a welding process with consumable welding electrode, for which purpose, for example, a MIG / MAG process or similar welding methods can be performed.
Das
Schweißgerät 1,
insbesondere die Schweißstromquelle 2,
umfasst eine erste Energiequelle 3, die eine Steuereinrichtung 4 und
ein Leistungsteil 5 umfassen kann, sowie ein der Steuereinrichtung 4 bzw.
dem Leistungsteil 5 zugeordnetes Umschaltglied 6.
Das Umschaltglied 6 bzw. die Steuereinrichtung 4 ist
mit einem Steuerventil 7 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 8 für ein Gas 9,
insbesondere ein Schutzgas, wie beispielsweise Stickstoff, Helium
oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 10 und
einem Schweißbrenner 11 angeordnet
ist. Zudem wird über
die Steuereinrichtung 4 auch ein Drahtvorschubgerät 12 angesteuert,
wobei über
eine Versorgungsleitung 13 ein Schweißdraht 14 von einer
Vorratstrommel 15 dem Bereich des Schweißbrenners 11 zugeführt wird.
Die Energie zum Aufbau eines Lichtbogens 16 zwischen dem
Schweißdraht 14 und
einem Werkstück 17 wird über Versorgungsleitungen 18, 19 vom
Leistungsteil 5 der Energiequelle 3 dem Schweißbrenner 11 bzw. dem
Schweißdraht 14 zugeführt, wobei
ein erstes, z.B. positives, Potential, insbesondere über die
Versorgungsleitung 18, der Energiequelle 3 am Schweißdraht 14 anliegt,
und das weitere, z.B. negative, Potential, insbesondere über die
weitere Versorgungsleitung 19, am Werkstück 17 anliegt.The welding machine 1 , in particular the welding power source 2 , includes a first energy source 3 containing a control device 4 and a power section 5 may include, as well as one of the control device 4 or the power unit 5 assigned switching element 6 , The switching element 6 or the control device 4 is with a control valve 7 connected, which in a supply line 8th for a gas 9 , in particular a protective gas, such as nitrogen, helium or argon and the like, between a gas storage 10 and a welding torch 11 is arranged. In addition, via the control device 4 also a wire feeder 12 driven, whereby over a supply line 13 a welding wire 14 from a storage drum 15 the area of the welding torch 11 is supplied. The energy to build an arc 16 between the welding wire 14 and a workpiece 17 is via utility lines 18 . 19 from the power section 5 the source of energy 3 the welding torch 11 or the welding wire 14 supplied, wherein a first, eg positive, potential, in particular via the supply line 18 , the energy source 3 at the welding wire 14 is present, and the other, for example negative, potential, in particular via the further supply line 19 , on the workpiece 17 is applied.
Zum
Kühlen
des Schweißbrenners 11 ist
dieser über
einen Kühlkreislauf 20 unter
Zwischenschaltung eines Strömungswächters 21 mit
einem Wasserbehälter 22 verbunden,
sodass bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 11 der Kühlkreislauf 20 von
der Steuereinrichtung 4 gestartet werden kann, wodurch
eine Kühlung
des Schweißbrenners 11 erreicht
wird.For cooling the welding torch 11 this is about a cooling circuit 20 with the interposition of a flow switch 21 with a water tank 22 connected so that during commissioning taking the welding torch 11 the cooling circuit 20 from the controller 4 can be started, thereby cooling the welding torch 11 is reached.
Weiters
weist die Schweißanlage 1 eine
Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 23 auf, die z.B. Bedienelemente,
eine Tastatur und/oder ein Anzeigeelement, wie z.B. einen Bildschirm
oder ein Display, aufweist, durch die die unterschiedlichsten Schweißparameter
bzw. Betriebsarten der Schweißanlage 1 eingestellt
werden können.
Dabei werden die über
die Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 23 eingestellten bzw.
ausgewählten
Werte an die Steuereinrichtung 4 weitergeleitet, sodass
anschließend
von der Steuereinrichtung 4 die einzelnen Komponenten entsprechend
den vorgegebenen Werten bzw. den aus diesen Werten ermittelten Steuerfunktionen
bzw. Signalen aktiviert werden können.Furthermore, the welding system points 1 an input and / or output device 23 on, for example, controls, a keyboard and / or a display element, such as a screen or a display, through which a variety of welding parameters or operating modes of the welding system 1 can be adjusted. These are the on the input and / or output device 23 set or selected values to the controller 4 forwarded so that subsequently by the control device 4 the individual components can be activated according to the predetermined values or the control functions or signals determined from these values.
Eine
Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Schweißanlage 1 ist
in der 2 dargestellt. Wie gezeigt ist die erste Energiequelle 3 über Leitungen 24, 25 an
ein Spannungsversorgungsnetz 26 angebunden bzw. anbindbar,
sodass die durch dass Spannungsversorgungsnetz 26 an die
erste Energiequelle 3 gelieferte Spannung in eine an Ausgängen 27, 28 bereitgestellte
Energie umgewandelt wird, wobei diese Energie, insbesondere die
Strom- und Spannungshöhe,
durch die über
eine Steuerleitung 29 mit dem Leistungsteil 5 der
ersten Energiequelle 3 verbundene Steuereinrichtung 4 festgelegt
werden kann. Das Spannungsversorgungsnetz 26 ist dabei vorzugsweise
durch ein herkömmliches, öffentlich zugängliches
Wechselspannungsnetz gebildet, dass beispielsweise 110, 230 oder
400 V bei einer Frequenz von 50 oder 60 Hz führt.A variant of a welding system according to the invention 1 is in the 2 shown. As shown, the first energy source 3 via lines 24 . 25 to a power supply network 26 Tied or attachable, so that by the power supply network 26 to the first source of energy 3 supplied voltage in one at outputs 27 . 28 provided energy is converted, said energy, in particular the current and voltage level, through which a control line 29 with the power unit 5 the first energy source 3 connected control device 4 can be determined. The power supply network 26 In this case, it is preferably formed by a conventional, publicly accessible AC voltage network which, for example, carries 110, 230 or 400 V at a frequency of 50 or 60 Hz.
Der
Ausgang 27, insbesondere ein positives Potential, der ersten
Energiequelle 3 ist über
die Versorgungsleitung 18 mit einer Kontaktier-Einrichtung 30 bzw.
einem Kontaktstück
verbunden und es ist der weitere Ausgang 28 der Energiequelle 3 über die
Leitung 19 mit dem Werkstück 17 verbunden. Die
Kontaktier-Einrichtung 30 ist ausgebildet, um den Schweißdraht 14,
der gleichzeitig die strömführende Elektrode
darstellt, mit elektrischer Energie zu beaufschlagen, d.h. einen
Stromfluss bzw. Stromübergang zwischen
dem Schweißdraht 14 und
der Kontaktier-Einrichtung 30 zu ermöglichen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
weist die Kontaktier-Einrichtung 30 hierzu ein erstes Kontaktelement 31 und
ein weiteres Kontaktelement 32 auf, die je aus einem elektrisch
leitfähigen
Material gebildet sind und mit dem Schweißdraht 14 in direktem
Kontakt stehen. Bei Aktivierung des Schweißprozesses, insbesondere bei Aktivierung
der ersten Energiequelle 3, bildet sich zwischen dem am
Schweißdraht 14 und
Werkstück 17 anliegenden
positiven oder negativen Potential der Energiequelle 3 der
Lichtbogen 16 aus, wobei eine Lichtbogenlänge 33 durch
von der Steuereinrichtung 4 vorgegebene Parameter, beispielsweise die
durch die Energiequelle 3 abgegebene Spannung bzw. den
Strom, die Fördergeschwindigkeit
des Schweißdrahtes 14 in
Richtung des Werkstückes 17, usw.
beeinflusst wird. Die thermische Energie im Bereich des Lichtbogens 16 bewirkt
ein Abschmelzen des Schweißdrahtes 14 sowie
ein zumindest bereichsweises Anschmelzen des Werkstücks 17,
wodurch ein Schmelzbad 34 erzeugt wird.The exit 27 , in particular a positive potential, the first energy source 3 is over the supply line 18 with a contacting device 30 or a contact piece connected and it is the other output 28 the source of energy 3 over the line 19 with the workpiece 17 connected. The contacting device 30 is formed to the welding wire 14 , which simultaneously represents the flowing electrode to apply electrical energy, ie a current flow or current transition between the welding wire 14 and the contacting device 30 to enable. In the embodiment shown, the contacting device 30 For this purpose, a first contact element 31 and another contact element 32 each formed of an electrically conductive material and the welding wire 14 to be in direct contact. When activating the welding process, especially when activating the first energy source 3 , forms between the at the welding wire 14 and workpiece 17 applied positive or negative potential of the energy source 3 the arc 16 out, with one arc length 33 by the control device 4 predetermined parameters, for example those by the energy source 3 delivered voltage or the current, the conveying speed of the welding wire 14 in the direction of the workpiece 17 , etc. is affected. The thermal energy in the area of the arc 16 causes melting of the welding wire 14 and an at least partially melting the workpiece 17 , creating a molten bath 34 is produced.
Derartige
Lichtbogenschweißverfahren
mit verbrauchbarer Elektrode sind aus dem Stand der Technik bekannt,
weshalb an dieser Stelle nicht näher
auf dessen Funktionsweise eingegangen wird.such
Arc welding process
with consumable electrode are known from the prior art,
why not closer at this point
its operation is discussed.
Es
weist die Schweißanlage 1 bzw.
die Schweißstromquelle 2 neben
der ersten Energiequelle 3 erfindungsgemäß eine weitere
Energiequelle 35 auf, die für eine Energieeinbringung in
den Schweißprozess
zumindest mit der Kontaktier-Einrichtung 30 elektrisch
leitend, insbesondere über
Leitungen 36, 37, die an Ausgängen 38, 39 der
weiteren Energiequelle 35 angebunden sind, verbunden ist. Die
Energiequelle 35 ist gegebenenfalls an das Spannungsversorgungsnetz 26,
insbesondere über Leitungen 24, 25,
angebunden, oder ist als eigenständiger
Energieerzeuger oder aufladbarer Energiespeicher vorgesehen.It shows the welding system 1 or the welding power source 2 next to the first energy source 3 According to the invention, a further energy source 35 on, for an energy input into the welding process at least with the Kontaktier device 30 electrically conductive, in particular via lines 36 . 37 at the outputs 38 . 39 the further energy source 35 are connected. The energy source 35 is possibly to the power supply network 26 , in particular via lines 24 . 25 , connected, or is provided as a stand-alone power generator or rechargeable energy storage.
Es
sei an dieser Stelle angemerkt, dass die erste Energiequelle 3,
insbesondere Stromquelle, zur eigenständigen Durchführung des
Schweißprozesses,
d.h. zur Bereitstellung der schweißrelevanten Parameter, wie
Schweißstrom,
Schweißspannung, Impulszeiten,
usw., ausgebildet ist. Hierzu kann die erste Energiequelle 3 in
Art einer aus dem Stand der Technik bekannten Transistorstromquelle
wie. z.B. einer Inverterstromquelle, die im Wesentlichen durch eine
primärseitig
an einen Transformator geschaltete Inverterschaltung ausgebildet
ist, ausgebildet sein.It should be noted at this point that the first source of energy 3 , in particular power source, for independently carrying out the welding process, ie for providing the welding-relevant parameters, such as welding current, welding voltage, pulse times, etc., is formed. For this purpose, the first energy source 3 in the manner of a known from the prior art transistor power source such as. For example, an inverter power source, which is formed essentially by a primary side connected to a transformer inverter circuit may be formed.
Als
weitere Energiequelle 35 können sämtliche aus dem Stand der Technik
bekannte Gleich- oder
Wechselstromquellen verwendet werden. Es soll durch die weitere
Energiequelle 35 eine steuer- bzw. regelbare Energieabgabe
ermöglicht
werden, insbesondere um die in den Schweißprozess einzubringende Energie
auf zwei Energiequellen 3, 35 aufzuteilen, wobei
hierzu steuer- bzw. regelbare Stromquellen wie z.B. induktive Stromquellen,
insbesondere Transformatorschaltungen, kapazitive Stromquellen,
insbesondere mittels Kondensatoren, Transistor- bzw. Inverterstromquellen,
z.B. in der Art wie vorstehen beschreiben, usw., verwendbar sind.
Die weitere Energiequelle 35 kann gegebenenfalls auch zur
eigenständigen
Durchführung
eines Schweißprozesses,
d.h. zur Abgabe des Schweißstroms,
gebildet sein. Vorzugsweise ist die weitere Energiequelle 35 jedoch
zur Abgabe einer geringeren elektrischen Leistung als der von der
ersten Energiequelle 3 abgegebenen Schweißleistung
ausgebildet, sodass beispielsweise ein gleicher Strom bei einer
reduzierten Spannung gegenüber
der Schweißspannung
der ersten Energiequelle 3 durch die weitere Energiequelle 35 bereitgestellt
wird.As another source of energy 35 For example, all known from the prior art DC or AC sources can be used. It should be through the additional energy source 35 a controllable or controllable energy release are made possible, in particular by the energy to be introduced into the welding process on two energy sources 3 . 35 for this purpose, controllable or controllable current sources such as inductive current sources, in particular transformer circuits, capacitive current sources, in particular by means of capacitors, transistor or inverter power sources, for example in the manner as described above, etc., are used. The further source of energy 35 If appropriate, it can also be used to independently carry out a welding process, ie to deliver the welding current. Preferably, the further energy source 35 however, to deliver a lower electrical Power than that of the first source of energy 3 emitted welding power, so that, for example, a same current at a reduced voltage compared to the welding voltage of the first power source 3 through the further energy source 35 provided.
Gemäß dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
soll mittels der weiteren Energiequelle 35 über den
Schweißdraht 14 im
Bereich der Kontaktier-Einrichtung 30 ein Stromfluss bzw.
Stromübergang
erfolgen, wobei die durch die weitere Energiequelle 35 bereitgestellte
Energie unterhalb eines Energieniveaus liegt, dass für ein Anschmelzen
bzw. Abschmelzen des Schweißdrahtes 14 benötigt wird. Hierzu
ist ein erster Ausgang 38 der Energiequelle 35 über die
Leitung 36 mit dem Kontaktelement 32 und ein weiterer
Ausgang 39 der Energiequelle 35 über die
Leitung 37 mit dem Kontaktelement 31 leitend verbunden,
wodurch am Schweißdraht 14 über einen Abschnitt 40 eine
Leiterstrecke bzw. Kurzschlussstrecke gebildet wird, die den durch
die weitere Energiequelle 35 erzeugten Strom bzw. Spannung
führt.According to the in 2 illustrated embodiment is intended by means of the further energy source 35 over the welding wire 14 in the area of the contacting device 30 a current flow or current transition take place, whereby by the further energy source 35 provided energy is below an energy level that for a melting or melting of the welding wire 14 is needed. This is a first exit 38 the source of energy 35 over the line 36 with the contact element 32 and another exit 39 the source of energy 35 over the line 37 with the contact element 31 conductively connected, causing the welding wire 14 over a section 40 a conductor path or short-circuit path is formed, which by the further energy source 35 generated current or voltage leads.
Zu
der Kontaktier-Einrichtung 30 sei angemerkt, dass die Kontaktelemente 31, 32 von
einander isoliert angeordnet sind, sodass zwischen den Kontaktelementen 31, 32 kein
direkter Stromfluss stattfinden kann. Wie in 2 dargestellt,
ist hierzu beispielsweise ein Isolator 42 aus einem nicht
elektrisch leitfähigen
Material, beispielsweise Keramik, Kunststoff, usw., angeordnet,
wobei auch eine Distanzierung der Kontaktelemente 31, 32 voneinander über einen
Luftspalt zur elektrischen Isolierung möglich ist. Weiters kann in
der Abstand 48, 49 (siehe 3) zwischen
den Kontaktelementen 31, 32, 46 ein isolierendes
Führungselement,
insbesondere aus einem Keramikwerkstoff, angeordnet sein, dass beispielsweise
eine Führungsbohrung
mit geringfügig
größerem Durchmesser
als der Schweißdraht 14 aufweist, sodass
ein seitlicher Auslenkbereich des Schweißdrahtes 14 begrenzt
wird. Somit kann ein Auslenken des Schweißdrahtes 14 in der
Förderstrecke
zwischen den Kontaktelementen 31,32 verhindert
werden.To the contacting facility 30 It should be noted that the contact elements 31 . 32 isolated from each other, so that between the contact elements 31 . 32 no direct current flow can take place. As in 2 shown, for example, this is an insulator 42 from a non-electrically conductive material, such as ceramic, plastic, etc., arranged, with a distancing of the contact elements 31 . 32 from each other via an air gap for electrical insulation is possible. Furthermore, in the distance 48 . 49 (please refer 3 ) between the contact elements 31 . 32 . 46 an insulating guide element, in particular of a ceramic material, be arranged such that, for example, a guide bore with a slightly larger diameter than the welding wire 14 has, so that a lateral deflection of the welding wire 14 is limited. Thus, a deflection of the welding wire 14 in the conveying path between the contact elements 31 . 32 be prevented.
Grundsätzlich ist
die Aufteilung der Kontaktier-Einrichtung 30 in mehrere
Kontaktelemente 31, 32, 46 von Vorteil,
da mehrere Kontaktübergänge mit dem
Schweißdraht 14 geschaffen
werden, und insgesamt der Stromübergangsbereich
vergrößert wird. Somit
werden sehr hohe, punktuelle Stromübergänge vermieden und die Lebensdauer
der Kontaktelemente 31, 32, 46 erhöht. Bevorzugt
ist im Ausführungsbeispiel
nach 2 das jeweils positive Potential, insbesondere
die Ausgänge 27, 39,
der beiden Energiequellen 3, 35 an das dem Werkstück 17 nächstliegende
Kontaktelement 31 geschaltet, sodass an diesem Kontaktelement 31 der
Stromübergang
größer als
am weiteren Kontaktelement 32 ist.Basically, the division of the contacting device 30 in several contact elements 31 . 32 . 46 advantageous because several contact transitions with the welding wire 14 be created, and overall the current transfer area is increased. Thus, very high, selective power transitions are avoided and the life of the contact elements 31 . 32 . 46 elevated. Preferred is in the embodiment according to 2 the respective positive potential, in particular the outputs 27 . 39 , the two sources of energy 3 . 35 to the workpiece 17 nearest contact element 31 switched so that on this contact element 31 the current transition greater than at the other contact element 32 is.
Die
weitere Energiequelle 35 ist, z.B. über eine Steuerleitung 42,
mit der Steuereinrichtung 4 verbunden, wodurch die Steuer-
bzw. Regelung der Energiequelle 35 durch die Steuereinrichtung 4 vorgenommen
werden kann. Die weitere Energiequelle 35 umfasst zumindest
ein Leistungsteil, welches die Leistungselektronik zur Energie-
bzw. Stromerzeugung beinhaltet. Die weitere Energiequelle 35 kann auch
eine eigenständige
Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Leistungsteils der Energiequelle 35 umfassen.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist
der Einfachheit halber nur eine Steuereinrichtung 4 zur
Ansteuerung beider Energiequellen 3, 35 dargestellt,
wobei jede der Energiequellen 3, 35 eine eigene
Steuereinrichtung umfassen kann, die unabhängig voneinander operieren
oder die miteinander für
einen Signalund/oder Datenaustausch verbunden sind und in gegenseitiger
oder einseitiger Abhängigkeit
operieren. Die Steuereinrichtung 4 kann z.B. durch eine
Mikroprozessorsteuerung zur Verarbeitung von geeigneten Programmlogiken
und einem Speicherelement, in dem Programmlogiken, Schweißprogramme,
Schweißparameter,
usw. hinterlegbar sind, ausgebildet sein.The further source of energy 35 is, for example via a control line 42 , with the control device 4 connected, reducing the control of the energy source 35 by the control device 4 can be made. The further source of energy 35 includes at least one power unit, which includes the power electronics for energy or power generation. The further source of energy 35 can also be an independent control device for controlling the power section of the power source 35 include. For the sake of simplicity, only one control device is shown in the exemplary embodiments shown 4 for controlling both energy sources 3 . 35 shown, each of the energy sources 3 . 35 may comprise separate control means which operate independently of each other or which are interconnected for signal and / or data exchange and which operate in mutual or unilateral dependency. The control device 4 For example, it can be designed by a microprocessor control for processing suitable program logics and a memory element in which program logic, welding programs, welding parameters, etc. can be stored.
Zur
Steuer- bzw. Regelung der Drahtvorschubgeschwindigkeit durch das
Drahtvorschubgerät 12 kann
die Steuereinrichtung 4 über eine weitere Steuerleitung 43 mit
dem Drahtvorschubgerät 12, insbesondere
einem drehzahlregelbaren Antriebsmotor für die Vorratstrommel 15,
verbunden sein. Grundsätzlich
ist zu erwähnen,
dass das Drahtvorschubgerät 12 im
Schweißgerät bzw. der
Schweißanlage 1 integriert
ist und die Steuerung bzw. Regelung der Drahtförderung von der Steuereinrichtung 4 erfolgt.For controlling the wire feed speed by the wire feeder 12 can the controller 4 via another control line 43 with the wire feeder 12 , In particular a variable speed drive motor for the storage drum 15 be connected. Basically, it should be mentioned that the wire feeder 12 in the welding machine or the welding system 1 is integrated and the control or regulation of the wire feed from the control device 4 he follows.
Durch
die weitere Energiequelle 35, deren Ausgänge 38, 39 mit
den Kontaktelementen 31, 32 verbunden sind, ist
es möglich,
dass der Schweißdraht 14 im
Bereich des Abschnitts 40 auf eine vorgebbare Temperatur
erhitzt wird bzw. auf ein vorgebbares thermisches Energieniveau
angehoben wird, bevor dieser zu einem Austrittsbereich 44 des
dem Werkstück 17 nächstliegenden
Kontaktelement 31 gefördert
wird. Es wird also neben dem Schweißstromkreis, der über die
Ausgänge 27, 28 der
ersten Energiequelle 3 und das erste Kontaktelement 31 und
dem Werkstück 17 verläuft, ein
weiterer Neben-Stromkreis mit der weiteren Energiequelle 35 ausgebildet.
Somit ist der Schweißdraht 14 bei
Austritt aus dem Kontaktelement 31 bereits erhitzt und
es wird zum Abschmelzen desselben eine geringere Differenz-Energiemenge
bzw. eine geringere Zufuhr-Zeitdauer der Energie von der ersten
Energiequelle 3 benötigt.
Bei gleichbleibendem, von der ersten Energiequelle 3 abgegebenem
Strom kann je nach energetischer Dosierung durch die weitere Energiequelle 35 die
Abschmelz- bzw. Lichtbogencharakteristik während eines Schweißprozesses
verändert
werden. Die Festlegung der Anteile der Energiezufuhr durch die jeweiligen
Energiequellen 3, 35 kann dabei durch die Steuereinrichtung 4 erfolgen,
wobei dies vorzugsweise automatisiert erfolgt, sodass ein Benutzer
nur einen Gesamt-Schweißstrom
an der Schweißanlage 1 einstellen
muss und die optimale Energieaufteilung in Abhängigkeit des Schweißverfahrens,
Prozessparametern, usw., ermittelt und die Energiequellen 3, 35 entsprechend
gesteuert bzw. geregelt werden.Through the additional energy source 35 whose outputs 38 . 39 with the contact elements 31 . 32 It is possible that the welding wire 14 in the area of the section 40 is heated to a predetermined temperature or is raised to a predetermined thermal energy level, before this to an exit region 44 of the workpiece 17 nearest contact element 31 is encouraged. So it's going to be next to the welding circuit that's over the outputs 27 . 28 the first energy source 3 and the first contact element 31 and the workpiece 17 runs, another secondary circuit with the other energy source 35 educated. Thus, the welding wire 14 at the exit from the contact element 31 already heated and it is for melting the same a smaller amount of differential energy or a lower supply period of energy from the first power source 3 needed. At steady, from the first source of energy 3 discharged power can, depending on the energetic dosage by the other energy source 35 change the Abschmelz- or arc characteristic during a welding process be changed. The determination of the shares of the energy supply by the respective energy sources 3 . 35 can by the control device 4 This is preferably done automatically, so that a user only a total welding current to the welding system 1 adjust and the optimal energy distribution depending on the welding process, process parameters, etc., determined and the energy sources 3 . 35 be controlled or regulated accordingly.
Beispielsweise
ist es möglich,
einen Schweißprozess
mit der ersten Energiequelle 3 entsprechend den durch die
Steuereinrichtung 4 vorgegebenen, beispielsweise durch
einen Benutzer eingestellten, Parametern durchzuführen, wobei
im Falle eines benötigten,
höheren
Abschmelzvolumen des Schweißdrahtes 14 die
durch die weitere Energiequelle 35 abgegebene Energie zur
Erwärmung
bzw. Vorwärmung
des Schweißdrahtes 14 erhöht wird
und durch die Steuereinrichtung 4 das Drahtvorschubgerät 12 mit
einem Steuersignal angesteuert wird, sodass die Drahtfördergeschwindigkeit
erhöht
wird. Somit wird das abschmelzende Volumen des Schweißdrahts 14 gesteigert.
Es ist eine Variation von Schweißprozessabläufen durch die Anordnung einer weiteren
Energiequelle 35 möglich,
ohne dass in den durch die erste Energiequelle 3 gesteuerten
bzw. geregelten Schweißprozess
eingegriffen werden muss. Selbstverständlich ist es in umgekehrter
Weise möglich,
ein von der Steuereinrichtung 4 ermitteltes, zu hohes Drahtabschmelzvolumen
während
eines Schweißprozesses
durch Senkung des durch die weitere Energiequelle 35 abgegebenen
Energieniveaus und gegebenenfalls Drosselung der Drahtvorschubgeschwindigkeit
zu reduzieren.For example, it is possible to use a welding process with the first energy source 3 according to the control device 4 predetermined, for example, set by a user to perform parameters, in the case of a required, higher Abschmelzvolumen the welding wire 14 by the other source of energy 35 delivered energy for heating or preheating the welding wire 14 is increased and by the control device 4 the wire feeder 12 is driven with a control signal, so that the wire feed speed is increased. Thus, the melting volume of the welding wire becomes 14 increased. It is a variation of welding processes by the arrangement of another energy source 35 possible without being in by the first energy source 3 controlled or regulated welding process must be intervened. Of course, it is possible in the reverse manner, one of the control device 4 determined, too high Drahtabschmelzvolumen during a welding process by lowering the by the other energy source 35 delivered energy levels and possibly reducing the wire feed speed to reduce.
Weiters
ist es möglich,
dass mittels der weiteren Energiequelle 35 die Lichtbogenlänge 33 bzw. ein
Drahtüberstand 45,
insbesondere eine Stickout-Länge,
gesteuert bzw. geregelt wird. Dies kann derartig erfolgen, dass
während
des durch die erste Energiequelle 3 vorgegebenen Schweißprozesses die
von der weiteren Energiequelle 35 an den Schweißdraht 14 abgegebene
Energie, insbesondere Stromstärke,
erhöht
oder verringert wird, wodurch bei Erhöhung der Stromstärke der
Schweißdraht 14 auf
eine höhere
Temperatur gebracht wird und dieser nach Austritt aus dem Kontaktelement 31 schneller schmilzt,
d.h. der Drahtüberstand 45 verringert
wird und die Lichtbogenlänge 33 erhöht wird
oder bei Verringerung der durch die Energiequelle 35 abgegebene
Energie der Drahtüberstand 45 erhöht und die Lichtbogenlänge 33 verringert
wird, da ein Schmelzen des Schweißdrahtes nach Austritt aus
dem Kontaktelement 31 später erfolgt, worauf sich selbsttätig die
Lichtbogenlänge 33 einstellt.
Die Drahtvorschubgeschwindigkeit des Schweißdrahtes 14 und die
von der ersten Energiequelle 3 ab gegebene Energiemenge
kann dabei konstant bleiben. Somit kann eine Variation der Lichtbogenlänge 33 erreicht
werden, indem unabhängig
von der ersten Energiequelle 3 das von der Energiequelle 35 abgegebene
Energieniveau variiert wird.Furthermore, it is possible that by means of the further energy source 35 the arc length 33 or a wire projection 45 , in particular a stickout length, is controlled or regulated. This can be done in such a way that during the by the first energy source 3 predetermined welding process that of the other energy source 35 to the welding wire 14 emitted energy, in particular current, is increased or decreased, whereby when increasing the current strength of the welding wire 14 is brought to a higher temperature and this after leaving the contact element 31 melts faster, ie the wire protrusion 45 is reduced and the arc length 33 is increased or decreased by the energy source 35 energy released the wire overhang 45 increases and the arc length 33 is reduced because a melting of the welding wire after exiting the contact element 31 later, which is automatically the arc length 33 established. The wire feed speed of the welding wire 14 and that of the first energy source 3 given amount of energy can remain constant. Thus, a variation of the arc length 33 be achieved by being independent of the first energy source 3 that from the source of energy 35 emitted energy level is varied.
Es
sei angemerkt, dass die Steuereinrichtung 4 zum Ermitteln
von schweißprozessbedingten Parametern,
wie z.B., der Lichtbogenlänge 33 ausgebildet
ist bzw. Auswerte- und/oder Überwachungsmittel
zum Erfassen derartiger Parameter aufweist. Die Ermittlung der Lichtbogenlänge 33 kann
beispielsweise über
die Erfassung der Lichtbogenspannung, welche proportional zur Lichtbogenlänge 33 ist,
erfolgen, worauf die Berechnung der Lichtbogenlänge 33 erfolgt. Die
Steuer- bzw. Regelung der weiteren Energiequelle 35 kann
nunmehr in Abhängigkeit
der durch die Steuereinrichtung 4 erfassten, schweißprozessbedingten
Parameter erfolgen, sodass beispielsweise die Abschmelzrate des
Schweißdrahtes 14 unter
Berücksichtigung
der Drahtvorschubgeschwindigkeit, einer Soll-Lichtbogenlänge, einem
Kontaktelementabstand zum Werkstück 17,
usw., durch die Energiequelle 35 festgelegt werden kann.
Die Steuerung bzw. Regelung der weiteren Energiequelle 35 kann
durch einen Soll-/Istwert-Vergleich
der ermittelten Parameter erfolgen. Beispielsweise kann bei festgestellter
Abweichung eines schweißprozessbedingten
Parameters von einem durch die Steuereinrichtung 4 vorgegebenen
Soll-Wert die Steuerung- bzw. Regelung der weiteren Energiequelle 35 zur
Angleichung an den Soll-Wert erfolgen, indem die Energieabgabe der
weiteren Energiequelle 35 durch Veränderung ein- oder mehrerer
Kenngrößen der
abgegebenen Energie erhöht
oder verringert wird.It should be noted that the control device 4 for determining welding process-related parameters, such as, for example, the arc length 33 is formed or has evaluation and / or monitoring means for detecting such parameters. The determination of the arc length 33 can, for example, via the detection of the arc voltage, which is proportional to the arc length 33 is done, whereupon the calculation of the arc length 33 he follows. The control of the further energy source 35 can now be dependent on the by the control device 4 recorded, welding process-related parameters carried out, so that, for example, the melting rate of the welding wire 14 taking into account the wire feed speed, a target arc length, a contact element distance to the workpiece 17 , etc., by the energy source 35 can be determined. The control or regulation of the further energy source 35 can be done by a setpoint / actual value comparison of the determined parameters. For example, if a deviation of a welding process-related parameter from one detected by the control device 4 predetermined target value, the control or regulation of the further energy source 35 for equalization to the target value by the energy output of the other energy source 35 is increased or decreased by changing one or more characteristics of the energy delivered.
Möglich ist
es weiters, dass die weitere Energiequelle 35 in Abhängigkeit
ein oder mehrerer vorgegebener Parameter der ersten Energiequelle 3 und/oder
des Drahtvorschubgeräts 12 gesteuert
bzw. geregelt wird. Die durch die Energiequelle 35 abgegebene
Energiemenge kann beispielsweise von der durch die erste Energiequelle 3 abgegebenen
Stromstärke
abhängig
sein bzw. kann bei der Vorgabe der abzugebenden Energie durch die
weitere Energiequelle 35 die durch die erste Energiequelle 3 abgegebene
Stromstärke
berücksichtigt
werden, sodass ein zwischen den Energiequellen 3, 35 abgestimmter bzw.
synchronisierter Prozessablauf erfolgen kann, wobei mehrere oder
unterschiedliche Parameter berücksichtigt
werden können.
Die Ermittlung bzw. Vorgabe der Parameter an der ersten Energiequelle 3, insbesondere
die Erfassung eines Schweißstroms, Spannung,
Impulsdauer, usw., bzw. einer Drahtvorschubgeschwindigkeit des Drahtvorschubgeräts 12 und
Parametervorgabe zur Steuerung der Energieabgabe der weiteren Energiequelle 35 erfolgt
dabei über
die Steuereinrichtung 4.It is also possible that the further source of energy 35 depending on one or more predetermined parameters of the first energy source 3 and / or the wire feeder 12 is controlled or regulated. The energy source 35 delivered amount of energy, for example, by the first energy source 3 can be dependent on the emitted current or can in the specification of the energy to be delivered by the further energy source 35 through the first source of energy 3 given amperage, so that one between the energy sources 3 . 35 coordinated or synchronized process flow can take place, with several or different parameters can be considered. The determination or specification of the parameters at the first energy source 3 , in particular the detection of a welding current, voltage, pulse duration, etc., or a wire feed speed of the wire feeder 12 and parameter specification for controlling the energy output of the further energy source 35 takes place via the control device 4 ,
Durch
die Anordnung der zweiten Energiequelle 35 ist es z.B.
möglich,
dass auch bei Schweißprozessen
mit einer sehr geringen Einbrandtiefe bzw. geringem Aufschmelzen
des Grundwerkstoffs des Werkstücks 17,
also bei Schweißprozessen
mit sehr geringen Schweißströmen, ein
hohes Abschmelzvolumen des Schweißdrahtes 14 erreichbar
ist. Beispielsweise können
bei Blechen mit geringer Dicke, z.B. im Bereich weniger mm, trotz üblichem
bzw. geringem Schweißstrom
breitere Spaltabstände
zwischen den zu verschweißenden
Teilen mit dem Schmelzbad 34 überbrückt werden, da durch die Vorwärmung des
Schweißdrahtes 14 eine
höhere
Abschmelzrate desselben erzielbar ist. Weiters ist es möglich, dass
Material-Auftragsschweißungen
mit einem hohen Füll-
bzw. Abschmelzvolumen des Schweißdrahtes 14 für einen
großflächigen Materialauftrag
auf das Werkstück 17 durchgeführt werden können, ohne
dass der Grundwerkstoff bzw. das Werkstück 17 wesentlich aufgeschmolzen
wird.By the arrangement of the second energy source 35 It is possible, for example, that even with sweat Processes with a very low penetration depth or low melting of the base material of the workpiece 17 So in welding processes with very low welding currents, a high Abschmelzvolumen the welding wire 14 is reachable. For example, in the case of sheets with a small thickness, for example in the range of a few mm, in spite of the usual or low welding current, wider gap distances between the parts to be welded and the molten bath 34 be bridged, as by the preheating of the welding wire 14 a higher melting rate of the same is achievable. Furthermore, it is possible that material build-up welds with a high filling or Abschmelzvolumen the welding wire 14 for a large-area application of material to the workpiece 17 can be performed without the base material or the workpiece 17 is melted substantially.
In
der 3 ist eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Schweißanlage 1 mit
einer ersten Energiequelle 3 und einer weiteren Energiequelle 35 gezeigt.In the 3 is a further embodiment of a welding system according to the invention 1 with a first energy source 3 and another source of energy 35 shown.
Die
Ausgänge 27, 28 der
ersten Energiequelle sind über
die Versorgungsleitungen 18, 19 je an das dem
Werkstück 17 nächstliegende,
erste Kontaktelement 31 und das Werkstück 17 geschaltet.
Die Ausgänge 38, 39 der
Energiequelle 35 sind je an eines von zwei der weiteren
Kontaktelementen 32, 46 geschaltet, insbesondere über die
Leitungen 36, 37 mit den weiteren Kontaktelementen 32, 46 verbunden.
Die Kontaktier-Einrichtung 30 weist also drei Kontaktelemente 31, 32, 46 auf,
entlang derer der Schweißdraht 14 gefördert wird.
Die beiden mit der weiteren Energiequelle 35 verbundenen
Kontaktelemente 32, 46 sind vorzugsweise nächstliegend
zum Drahtvorschubgerät 12 angeordnet,
d.h. bevorzugt in einem dem Werkstück 17 gegenüberliegenden
Bereich hinter dem ersten Kontaktelement 31 im Schweißbrenner 11 angeordnet.
Somit ist es möglich,
dass der Stromkreis der weiteren Energiequelle 35 zwischen
den beiden weiteren Kontaktelementen 32, 46 über den
Schweißdraht 14 verläuft und über die
beiden dem Drahtvorschubgerät 12 räumlich nächstliegenden
Kontaktelemente 32, 46 ein Stromfluss mit der
weiteren Energiequelle 35, insbesondere über deren
Ausgänge 38, 39,
erfolgen kann.The exits 27 . 28 the first source of energy are via the supply lines 18 . 19 depending on the workpiece 17 nearest, first contact element 31 and the workpiece 17 connected. The exits 38 . 39 the source of energy 35 are ever on one of two of the other contact elements 32 . 46 switched, in particular via the lines 36 . 37 with the other contact elements 32 . 46 connected. The contacting device 30 thus has three contact elements 31 . 32 . 46 along, along which the welding wire 14 is encouraged. The two with the further energy source 35 connected contact elements 32 . 46 are preferably closest to the wire feeder 12 arranged, ie preferably in a workpiece 17 opposite region behind the first contact element 31 in the welding torch 11 arranged. Thus, it is possible that the circuit of the other energy source 35 between the two other contact elements 32 . 46 over the welding wire 14 runs and over the two the wire feeder 12 spatially closest contact elements 32 . 46 a current flow with the further energy source 35 , in particular via their outputs 38 . 39 , can be done.
Zu
den Kontaktelementen 31, 32, 46 sei angemerkt,
dass diese bevorzugt in Verlaufrichtung des Schweißdrahtes 14 hintereinander
angeordnet sind, wobei das erste Kontaktelement 31 dem
Werkstück 17 am
nächsten
ist, beispielsweise in einem Endbereich 47 des Schweißbrenners 11 angeordnet
ist und das weitere Kontaktelement 32 um einen Abstand 48 in
Verlaufrichtung des Schweißdrahtes 14 vom
ersten Kontaktelement 31 distanziert ist und die weiteren Kontaktelemente 32, 47 um
einen Abstand 49 voneinander distanziert sind. Die Kontaktelemente 31, 32 sind
neben der Energieabgabe bzw. Übertragung an
den Schweißdraht 14 bevorzugt
zur Führung
desselben in Förderrichtung
des Schweißdrahtes 14 ausgebildet,
wobei hierzu eine Führungsanordnung 50,
insbesondere eine Kontaktbohrung 51, durch die der Schweißdraht 14 verläuft, ausgebildet
ist. Ein Kontaktierbereich, in dem der Schweißdraht 14 direkt an
der Kontaktbohrung 51 anliegt, um einen Stromfluss zu ermöglichen,
ist dabei zumindest über
einen Teilbereich der Länge
der Kontaktelemente 31, 32, 46 ausgebildet,
wobei die Kontaktelemente 31, 32, 46 vorzugsweise
als rohrartige Elemente gebildet sind. Die gesamte Kontaktier-Einrichtung 30 ist
beispielsweise an einem Halteelement 52 im Schweißbrenner 11 positionsfixiert
befestigt, wobei die energieführenden
Leitungen 18, 36, 37 beispielsweise von
der zumindest einen Schweißstromquelle 2 aus über ein
Schlauchpaket bzw. einen Schutzmantel zu dem Schweißbrenner 11 verlaufen
und dem Schweißbrenner
mit den entsprechenden Kontaktrohrteilen verbunden bzw. verbindbar
ist. Wie in 3 weiters dargestellt, kann
im Bereich der Kontaktier-Einrichtung 30 bzw. dem Endbereich 47 des Schweißbrenners 11 das
Gas 9 in Richtung des Werkstücks 17 strömen, wie
dies beispielsweise beim MIG/MAG-Schweißverfahren notwendig ist.To the contact elements 31 . 32 . 46 It should be noted that these are preferably in the direction of extension of the welding wire 14 are arranged one behind the other, wherein the first contact element 31 the workpiece 17 is closest, for example in an end region 47 of the welding torch 11 is arranged and the further contact element 32 by a distance 48 in the direction of the welding wire 14 from the first contact element 31 is distanced and the other contact elements 32 . 47 by a distance 49 distanced from each other. The contact elements 31 . 32 are in addition to the energy output or transmission to the welding wire 14 preferably for guiding the same in the conveying direction of the welding wire 14 formed, for which purpose a guide assembly 50 , in particular a contact hole 51 through which the welding wire 14 runs, is formed. A contacting area in which the welding wire 14 directly at the contact hole 51 is present to allow a current flow, is at least over a portion of the length of the contact elements 31 . 32 . 46 formed, wherein the contact elements 31 . 32 . 46 are preferably formed as tubular elements. The entire contacting facility 30 is for example on a holding element 52 in the welding torch 11 Fixed in position fixed, with the energy-carrying lines 18 . 36 . 37 for example, from the at least one welding power source 2 from via a hose package or a protective jacket to the welding torch 11 run and connected to the welding torch with the corresponding contact tube parts or is connectable. As in 3 shown further, can in the field of contacting device 30 or the end area 47 of the welding torch 11 the gas 9 in the direction of the workpiece 17 flow, as is necessary, for example, in the MIG / MAG welding process.
Durch
die in 3 dargestellte Ausbildungsvariante ist es möglich, dass
die weitere Energiequelle 35 über separate Kontaktelemente 32, 46,
die je mit nur einem Ausgang 39, 38 der weiteren
Energiequelle 35 verbunden sind, einen steuer- bzw. regelbaren
Stromübergang
mit dem Schweißdraht 14 durchführt, wodurch
mit der weiteren Energiequelle 35 aktiv in den Lichtbogenschweißprozess
durch Energieeinbringung eingegriffen wird. Ein doppelter Stromübergang
an einem der Kontaktelemente 31, 32, 46,
wie dies gemäß 2 der
Fall ist, wird somit vermieden.By the in 3 illustrated training variant, it is possible that the further energy source 35 via separate contact elements 32 . 46 that ever with only one output 39 . 38 the further energy source 35 are connected, a controllable or controllable current transition with the welding wire 14 performs, thereby causing the further energy source 35 is actively intervened in the arc welding process by energy input. A double current transition on one of the contact elements 31 . 32 . 46 as according to 2 the case is avoided.
Weiters
ist es möglich,
dass die Energiequelle 35 zur Steuer- bzw. Regelung eines
Schweißprozesses
bedarfsweise zugeschaltet oder deaktiviert wird. Beispielsweise
kann die weitere Energiequelle 35 zugeschaltet werden,
falls ein höheres
Abschmelzvolumen des Schweiß drahtes 14 benötigt wird,
wobei die Zuschaltung der Energiequelle 35 automatisch,
insbesondere durch die Steuereinrichtung 4, erfolgen kann.
Somit kann mittels der weiteren Energiequelle 35 über eine
vorgegebene, insbesondere durch die Steuereinrichtung 4 ermittelte,
Zeitdauer ein Stromfluss über
zwei der Kontaktelemente 31, 32, 46 hergestellt
werden.It is also possible that the energy source 35 for controlling or regulating a welding process, if necessary, switched on or off. For example, the other source of energy 35 be switched on, if a higher Abschmelzvolumen the welding wire 14 is needed, the connection of the energy source 35 automatically, in particular by the control device 4 , can be done. Thus, by means of the further energy source 35 via a predetermined, in particular by the control device 4 determined duration of a current flow over two of the contact elements 31 . 32 . 46 getting produced.
Ein
möglicher
Anwendungsbereich für
ein bedarfsweises Zuschalten der Energiequelle 35 ist beispielsweise
gegeben, falls während
eines laufenden Schweißprozesses
eine Distanz 53 zwischen der Kontaktier-Einrichtung 30 und
dem Werkstück 17 verändert wird,
wie dies in der Praxis durch Prozessstörungen, mechanische Führungsungenauigkeiten des
Schweißbrenners
bzw. Schweißroboters,
usw. ungewollt erfolgen kann, und diese Veränderung der Distanz 53 ausgeglichen
werden soll. Bei Veränderung
der Distanz 53 ergibt sich bei gleichbleibender Schweißspannung
automatisch eine Veränderung; der
Lichtbogengänge 33,
wodurch aufgrund der sich mit der geänderten Lichtbogenlänge 33 veränderten Lichtbogenspannung
der Drahtüberstand 45 und
somit die Lichtbogengänge 33 für den nachfolgenden Schweißprozess
verändert
wird und am Schmelzbad 34 veränderte Bedingungen, beispielsweise
eine geringere Temperatur, herrschen und eine die Schweißqualität durch
Veränderung
der Distanz 53 verschlechtert wird.A possible application for on-demand connection of the energy source 35 For example, if there is a distance during a running welding process 53 between the contacting device 30 and the workpiece 17 is changed, as in practice by process disturbances, mechanical guidance inaccuracies of the welding torch or welding robot, etc., can take place unintentionally, and this change in the distance 53 should be balanced. When changing the distance 53 results in a constant change in welding voltage; the arc gears 33 , which due to the change in the arc length 33 changed arc voltage of the wire projection 45 and thus the arc gears 33 is changed for the subsequent welding process and the molten bath 34 changed conditions, such as a lower temperature, prevail and the welding quality by changing the distance 53 is worsened.
Um
dies auszugleichen, kann mit der in 3 dargestellten
Ausführungsvariante
durch zuschalten der Energiequelle 35 und/oder durch verändern der
Energieabgabe der Energiequelle 35 können Parameter bzw. Größen eines
Schweißprozesses
wie z.B. eine Lichtbogengänge,
eine Stickout-Länge
bzw. der Drahtüberstand 45,
ein effektiver Kontaktelementabstand 54 zum Werkstück 17 oder dgl.
eingestellt werden, wobei hierbei die von der ersten Energiequelle 3 dem
Schweißprozess
zugeführte Energie
konstant bleiben kann und lediglich die weitere Energiequelle 35 den
Energiefluss ändert.To compensate for this, can with the in 3 illustrated embodiment by switching on the power source 35 and / or by changing the energy output of the energy source 35 can parameters or sizes of a welding process such as an arc gears, a stickout length or the wire projection 45 , an effective contact element distance 54 to the workpiece 17 or the like can be adjusted, in which case from the first energy source 3 The energy supplied to the welding process can remain constant and only the other source of energy 35 changes the energy flow.
Beispielsweise
kann die Lichtbogengänge 33 bei
sich verändernder
Distanz 53 zwischen Werkstück 17 und Kontaktier-Einrichtung 30 konstant
gehalten werden, wodurch der Schweißprozess qualitativ unvermindert
fortgesetzt werden kann. Hierzu wird der Drahtüberstand 45 an die
veränderte
Distanz 53 angepasst, also der Drahtüberstand 45 erhöht oder verringert,
sodass die Lichtbogengänge 33 unverändert bleibt.
Zu diesem Zweck werden an der weiteren Energiequelle 35 die
Kenngrößen der
abzugebenen Energie, z.B. Stromstärke, Spannung bzw. die Frequenz
der Stromimpulse, verändert,
sodass die Abschmelzrate des Schweißdrahtes 14 nach Austritt aus
dem letzten Kontaktelement 31 zumindest kurzzeitig verändert wird.For example, the arc gears 33 with changing distance 53 between workpiece 17 and contacting facility 30 be kept constant, whereby the welding process can be continued qualitatively unabated. This is the wire supernatant 45 to the changed distance 53 adapted, so the wire projection 45 increases or decreases, so that the arc gears 33 remains unchanged. For this purpose be at the other source of energy 35 the characteristics of the energy to be dispensed, such as current, voltage or the frequency of the current pulses, changes, so that the melting rate of the welding wire 14 after exiting the last contact element 31 is at least temporarily changed.
Durch
Steuer- bzw. Regelung der Kenngrößen der
von der weiteren Energiequelle 35 abgegebenen Energie und/oder
Aktivierung bzw. Deaktivierung der weiteren Energiequelle 35 kann
weiters der effektive Kontaktelementabstand 54 eingestellt
werden. Das Aktivieren bzw. Deaktivieren der Energiequelle 35 kann
durch Aussetzen der Energieabgabe über die Ausgänge 38, 29 erfolgen
oder durch deaktivieren von in den 36, 37 angeordneten
Schaltelementen (nicht dargestellt) erfolgen, wobei diese Vorgänge aufgrund
von der Steuereinrichtung 4 übermittelten Steuersignalen
erfolgen.By controlling the characteristics of the other energy source 35 emitted energy and / or activation or deactivation of the further energy source 35 Furthermore, the effective contact element distance can 54 be set. Activating or deactivating the energy source 35 can be done by suspending the energy output through the outputs 38 . 29 done or by deactivating in the 36 . 37 arranged switching elements (not shown), wherein these operations due to the control device 4 transmitted control signals.
Der
effektive Kontaktelementabstand 54 bezeichnet den fiktiven
mittleren Abstand der Kontaktier-Einrichtung 30 zum Werkstück 17,
der sich aus den von den beiden Energiequellen 3, 35 zugeführten Anteilen
der Gesamtenergie, sowie der zeitlichen Schaltung dieser Energie
an die unterschiedlichen Kontaktelemente 31, 32 46 ergibt.
Der effektive Kontaktelementabstand 54 kann in einem Bereich
zwischen dem ersten Kontaktelement 31 und dem weiteren
Kontaktelement 32 liegen, beispielsweise in der werkstückseitigen,
unteren Hälfte
des ersten Kontaktelements 31. Der Kontaktelementabstand 54 ist
jener fiktive Abstand, der von der Steuereinrichtung 4 für den durchzuführenden
Schweißprozess
ermittelt wurde und es soll dieser für einen optimalen Schweißprozess über die
Prozessdauer beibehalten werden. In Abhängigkeit der Zeitdauer der
Aktivierung der Energiequelle 35 und der Energieabgabe
an die beiden räumlich
oberhalb des ersten Kontaktelements 31 angeordneten Kontaktelemente 32, 46 kann
der effektive Kontaktelementabstand 54 relativ zu der Kontaktier-Einrichtung 3 0
verändert
werden.The effective contact element distance 54 denotes the notional mean distance of the contacting device 30 to the workpiece 17 which is from the two sources of energy 3 . 35 supplied shares of the total energy, as well as the timing of this energy to the different contact elements 31 . 32 46 results. The effective contact element distance 54 can be in a range between the first contact element 31 and the further contact element 32 lie, for example, in the workpiece side, lower half of the first contact element 31 , The contact element distance 54 is that fictitious distance that comes from the controller 4 was determined for the welding process to be carried out and it should be maintained over the process duration for an optimal welding process. Depending on the duration of activation of the energy source 35 and the energy delivery to the two spatially above the first contact element 31 arranged contact elements 32 . 46 can the effective contact element distance 54 relative to the contacting device 3 0 to be changed.
Bei
Erhöhung
der von der weiteren Energiequelle 35 abgegebenen Energiedichte
wird der effektive Kontaktelementabstand 54 relativ zu
der Kontaktier-Einrichtung 30 nach oben, d.h. in vom Werkstück 17 abgewandter
Richtung, verschoben, wobei dies zum Ausgleich einer Verringerung
der Distanz 53 zwischen dem ersten Kontaktelement 31 und
dem Werkstück 17 erfolgen
kann. Dies erfolgt derartig, dass aufgrund der erhöhten Energiedichte
die Abschmelzrate des Schweißdrahtes 14 erhöht wird
und sich folglich ein geringer Drahtüberstand 45 einstellt, sodass
die Lichtbogenlänge 33 konstant
gehalten werden kann.When increasing from the other source of energy 35 emitted energy density is the effective contact element distance 54 relative to the contacting device 30 upwards, ie in the workpiece 17 turned away, this being to compensate for a reduction in the distance 53 between the first contact element 31 and the workpiece 17 can be done. This is done in such a way that due to the increased energy density, the melting rate of the welding wire 14 is increased and thus a small wire protrusion 45 adjusts the arc length 33 can be kept constant.
Demgegenüber wird
bei verringerter abgegebener Energiedichte der Energiequelle 35 der effektive
Kontaktelementabstand 54 relativ zur Kontaktier-Einrichtung 30 nach
unten, also in Richtung des Werkstücks 17, verschoben,
wobei dies zum Ausgleich einer Vergrößerung der Distanz 53 zwischen dem
ersten Kontaktelement 31 und dem Werkstück 17 erfolgen kann.
Hierbei wird durch die verringerte Energiedichte durch geringere
Energieabgabe der weiteren Energiequelle 35 die Abschmelzrate
des Schweißdrahtes 14 verringert
und sich weiterer Folge der Drahtüberstand 45 erhöht, wodurch
die Lichtbogenlänge 33 ebenfalls
konstant gehalten werden kann.On the other hand, with reduced delivered energy density, the energy source becomes 35 the effective contact element distance 54 relative to the contacting device 30 down, ie in the direction of the workpiece 17 , displaced, this to compensate for an increase in the distance 53 between the first contact element 31 and the workpiece 17 can be done. This is due to the reduced energy density by lower energy output of the other energy source 35 the melting rate of the welding wire 14 decreases and further consequence of the wire projection 45 increases, reducing the arc length 33 can also be kept constant.
Es
wird damit ermöglicht,
unbeabsichtigte Veränderungen
der Distanz 53 bzw. des Abstandes des Schweißbrenners 11 zum
Werkstück 17 durch Verlagerung
des effektiven Kontaktelementabstands 54 im Bereich der
Kontaktier-Einrichtung 30 auszugleichen und die Länge des
effektiven Kontaktelementabstands 54 beizubehalten, und
den Schweißprozess
in gleichbleibender Qualität
der gebildeten Schweißraupe
durchzuführen,
ohne dass die Stromstärke
bzw. die Distanz 53 nachgeregelt werden muss, was im Stand
der Technik bekannte Nachteile bzw. zusätzliche Aufwendungen mit sich
bringen würde.It makes it possible to unintentionally change the distance 53 or the distance of the welding torch 11 to the workpiece 17 by shifting the effective contact element spacing 54 in the area of the contacting device 30 balance and the length of the effective contact element spacing 54 to maintain and perform the welding process in constant quality of the formed bead without the current or the distance 53 be readjusted must bring what would be known disadvantages or additional expenses in the art.
Mittels
der weiteren Energiequelle 35 können somit unterschiedliche
Betriebsarten durchgeführt
werden, wobei Steuerung bzw. Regelung der weiteren Energiequelle 35 durch
von der Steuereinrichtung 4 vorgegebene Steuersignale bzw.
Impulse, die über
die Steuerleitung 42 übertragen
werden, vorgenommen wird. Zu den Energiequellen 3, 35 sei nochmals
angemerkt, dass diese jeweils eigene Steuereinrichtungen und Leistungsteile
aufweisen können,
die je eigenständig
die Steuer- bzw. Regelung der Energiegulle 3 oder 35 vornehmen,
also ein völlig
eigenständiger
Betrieb bzw. durch Ermittlung von Schweißparametern oder Signalund/oder
Datenverbindung der unterschiedlichen Steuereinrichtungen untereinander
ein aufeinander abgestimmter Betrieb der Energiequellen 3, 35 ermöglicht wird.
Beispielsweise ist es möglich,
dass die erste Energiequelle 3 durch die Steuereinrichtung 4 in
Abhängigkeit
eines schweißprozessbedingten
Parameters, wie z.B. der Lichtbogenspannung, die Stromabgabe verringert
bzw. Energieabgabe verändert.
Gegebenenfalls ist es auch möglich,
dass die Energiequelle 3 deaktivierbar ist und die weitere
Energiequelle 35 den Schweißprozess durchführt, sodass
ein wechselweiser Betrieb der beiden Energiequellen 3, 35 durchgeführt wird.By means of the further energy source 35 Thus, different modes can be performed, with control or regulation of the other energy source 35 by the control device 4 predetermined control signals or pulses via the control line 42 be transmitted. To the sources of energy 3 . 35 It should again be noted that these may each have their own control devices and power units, each independently the tax or regulation of Energiegulle 3 or 35 make, so a completely independent operation or by determining welding parameters or signal and / or data connection of the different control devices with each other a coordinated operation of the energy sources 3 . 35 is possible. For example, it is possible for the first energy source 3 by the control device 4 depending on a welding process-related parameter, such as the arc voltage, the current output is reduced or changed energy output. If necessary, it is also possible that the energy source 3 is deactivated and the other source of energy 35 performs the welding process, allowing alternate operation of the two energy sources 3 . 35 is carried out.
Eine
weitere mögliche
Ausführungsvariante einer
erfindungsgemäßen Schweißanlage 1 ist
in 4 dargestellt. Bei dieser ist die Kontaktier-Einrichtung 30 wiederum
in drei Kontaktele mente 31, 32, 46 unterteilt,
wobei das Kontaktelement 31 das dem Werkstück am nächstliegendste,
das Kontaktelement 46 das dem Werkstück am weitesten entfernte und das
Kontaktelement 32 zwischen den Kontaktelementen 31, 46 angeordnet
ist, wobei Kontaktelemente 31, 32, 46 wiederum
durch einen Isolator 41 bzw. einen Luftspalt elektrisch
voneinander isoliert sind.Another possible embodiment of a welding system according to the invention 1 is in 4 shown. In this is the contacting device 30 again in three Kontaktele elements 31 . 32 . 46 divided, wherein the contact element 31 the closest to the workpiece, the contact element 46 the workpiece furthest away from the workpiece and the contact element 32 between the contact elements 31 . 46 is arranged, wherein contact elements 31 . 32 . 46 again through an isolator 41 or an air gap are electrically isolated from each other.
Die
erste Energiequelle 3 ist an deren Ausgängen 27, 28 über ein
erstes Potential mit dem Werkstück 17 und
das weitere Potential mit dem ersten Kontaktelement 31 leitend
verbunden. Die weitere Energiequelle 35 ist an deren Ausgängen über die Leitung 36 mit
dem oberen Kontaktelement 46 und über die Leitung 37 mit
dem mittleren Kontaktelement 32 verbunden bzw. verbindbar.The first source of energy 3 is at their exits 27 . 28 about a first potential with the workpiece 17 and the further potential with the first contact element 31 conductively connected. The further source of energy 35 is at their exits via the line 36 with the upper contact element 46 and over the line 37 with the middle contact element 32 connected or connectable.
Durch
einen derartigen Aufbau ist es möglich,
dass durch die erste Energiequelle 3, deren Leitung 18 mit
dem ersten Kontaktelement 31 verbunden ist, konstant und
fortwährend
der durch Steuereinrichtung 4 gesteuerte bzw. geregelte
Schweißprozess über die
Prozessdauer durchgeführt
wird, wobei die Energiequelle 35 deaktiviert ist oder lediglich
im Bereich zwischen dem ersten und weiteren Kontaktelement 32, 46 Energie
an den Schweißdraht 14 abgibt,
beispielsweise in der Art und Weise wie dies im Zuge der 2 und 3 beschrieben
wurde, sodass bei aktivierter Energiequelle 35 das Vorwärmen des
Schweißdrahtes 14 erfolgen
kann.By such a structure, it is possible that by the first power source 3 whose leadership 18 with the first contact element 31 is connected, constantly and continuously by the control device 4 controlled or regulated welding process is carried out over the duration of the process, wherein the energy source 35 is deactivated or only in the area between the first and further contact element 32 . 46 Energy to the welding wire 14 for example, in the way this is done in the course of 2 and 3 has been described so that when the power source is activated 35 the preheating of the welding wire 14 can be done.
Wie
im Ausführungsbeispiel
der 4 dargestellt, ist zumindest eines der Kontaktelemente 31; 32; 46 gegenüber den
weiteren Kontaktelementen 31, 32, 46 relativverstellbar
bzw. beweglich ausgebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 46 mit
einer Verstelleinrichtung 55 gekoppelt, mit der eine Bewegung
des Kontaktelements 46 in Richtung eines dargestellten
Pfeils 56 zur Positionierung des Kontaktelements 46 erfolgen
kann. Beispielsweise ist das Kontaktelement 46 verschiebbar
in einer Führungsbahn 57 der
Verstelleinrichtung 55 gelagert, wobei die Verstelleinrichtung 55 ein
aus dem Stand der Technik bekanntes, nicht näher dargestelltes Antriebsmittel
aufweist, mit dem eine Bewegung erzeugt wird und an das Kontaktelement 46 übertragen
wird. Die Verstelleinrichtung 55 ist vorzugsweise mit der
Steuereinrichtung 4 wirkungsverbunden, sodass eine Steuerung
bzw. Regelung der Verstellung des Kontaktelements 46 erfolgen
kann und dieses an einer vorgegebenen bzw. vorgebbaren Position
gehalten werden kann.As in the embodiment of 4 is shown, at least one of the contact elements 31 ; 32 ; 46 opposite the other contact elements 31 . 32 . 46 designed to be relatively adjustable or movable. In the embodiment shown, the contact element 46 with an adjustment 55 coupled with the movement of the contact element 46 in the direction of an arrow 56 for positioning the contact element 46 can be done. For example, the contact element 46 slidable in a guideway 57 the adjustment 55 stored, wherein the adjusting device 55 a known from the prior art, not shown drive means, with which a movement is generated and to the contact element 46 is transmitted. The adjusting device 55 is preferably with the control device 4 operatively connected, so that a control or regulation of the adjustment of the contact element 46 can be done and this can be kept at a predetermined or predetermined position.
Mittels
der Verstelleinrichtung 55 ist es möglich, den Abstand 49 zwischen
zweier benachbarter Kontaktelemente 32, 46 zu
verändern
bzw. zu verstellen, wobei auch der Abstand 48 zwischen
dem ersten und weiteren Kontaktelement 31, 32 verstellbar
sein kann, sodass eine Leiterstrecke bzw. Abschnitt 40,
entlang der oder Schweißdraht 14 einen von
der Energiequelle 35 abgegebenen Strom führt, vergrößert oder
verkleinert werden kann. Somit kann die Vorwärmphase des Schweißdrahtes 14 zwischen den
Kontaktelementen 32, 46 zeitlich verlängert bzw. verkürzt werden.
Es wird durch die Möglichkeit
der Variation des Abstandes 49 eine zusätzliche Steuerung der Energieeinbringung
in den Schweißprozess ermöglicht,
wobei durch eine Vergrößerung des
Abstandes 49 bei gleichbleibender Energiezufuhr der Energiequelle 35 die
eingebrachte Energiemenge aufgrund der längeren Einwirkungsdauer erhöhbar ist
und im gegenteiligen Fall, also bei Verkleinerung des Abstandes 49,
verringerbar ist. Hierzu kann ein Soll- bzw. Vorgabewert für den Abstand 49 durch
die Steuereinrichtung 4 festgelegt werden, wobei dieser Vorgabewert
beispielsweise in Abhängigkeit
von Kenngrößen der
Energie des Schweißprozesses oder
in Abhängigkeit
schweißprozessbedingter
Parameter durch die Steuereinrichtung 4 ermittelt wird, sodass
in Art einer Soll-/Istwert Regelung mittels der Steuereinrichtung 4 der
Abstand 49 durch die Verstelleinrichtung 55 festgelegt
werden kann.By means of the adjusting device 55 is it possible to change the distance 49 between two adjacent contact elements 32 . 46 to change or to adjust, whereby the distance 48 between the first and further contact element 31 . 32 can be adjustable so that a conductor track or section 40 , along the or welding wire 14 one from the energy source 35 discharged current can be increased or decreased. Thus, the preheating phase of the welding wire 14 between the contact elements 32 . 46 be extended or shortened in time. It is characterized by the possibility of varying the distance 49 allows additional control of the energy input into the welding process, whereby by increasing the distance 49 with constant energy supply of the energy source 35 the introduced amount of energy can be increased due to the longer duration of action and in the opposite case, so when reducing the distance 49 , is reducible. For this purpose, a setpoint or default value for the distance 49 by the control device 4 be determined, wherein this default value, for example, depending on characteristics of the energy of the welding process or as a function of welding process related parameters by the controller 4 is determined, so in the manner of a setpoint / actual value control by means of the control device 4 the distance 49 through the adjustment 55 can be determined.
Allgemein
sei zu den 2 bis 4 angemerkt,
dass bei einer Veränderung
der Distanz 53, also dem Abstand zwischen Werkstück und der
Kontaktier-Einrichtung 30, die z.B. über einen festgelegten Toleranzbereich
hinausgeht, dies über
die Steuereinrichtung 4 erkannt wird und die weitere Energiequelle 35 bzw.
die Verstelleinrichtung 55 durch die Steuereinrichtung 4 derart
angesteuert wird, dass die veränderte
Distanz 53 zwischen dem Kontaktelement 31 und
dem Werkstück 17 durch
Verändern
des effektiven Kontaktelementabstandes 54 ausgeglichen
wird, wobei dieses Funktionsprinzip im Zuge der vorstehenden Beschreibung
bereits erläutert wurde.
Somit ist ein konstanter Betrieb der ersten Energiequelle 3 zur
Erzeugung des für
den Schweißprozess
benötigten
Schweißstroms
bei ordnungsgemäßen Prozessbedingungen
möglich,
wobei gegebenenfalls durch die weitere Energiequelle 35 gleichzeitig
Energie in den Schweißprozess
zur Erhitzung des Schweißdrahtes 14 konstant
eingebracht wird, sodass ein Konstantbetrieb beider Energiequellen 3, 35 erfolgt.General is to the 2 to 4 noted that when changing the distance 53 . So the distance between the workpiece and the contacting device 30 , which for example exceeds a specified tolerance range, this via the control device 4 is detected and the other source of energy 35 or the adjusting device 55 by the control device 4 so controlled that the changed distance 53 between the contact element 31 and the workpiece 17 by changing the effective contact element spacing 54 is compensated, this function principle has already been explained in the course of the above description. Thus, a constant operation of the first energy source 3 to generate the welding current required for the welding process under proper process conditions, optionally with the additional energy source 35 at the same time energy in the welding process for heating the welding wire 14 is introduced constantly, so that a constant operation of both energy sources 3 . 35 he follows.
Es
sei jedoch die Möglichkeit
angemerkt, dass auch durch die erste Energiequelle 3 die
Energieabgabe, insbesondere Leistungsabgabe, während eines Schweißprozess
verändert
wird, wobei dies unter Berücksichtigung
der Energieabgabe durch die weitere Energiequelle 35 erfolgen
kann, um eine zusätzliche
Optimierung der schweißprozessbedingten
Parameter zu ermöglichen.However, it should be noted that even by the first source of energy 3 the energy output, in particular power output, is changed during a welding process, this taking into account the energy output by the further energy source 35 can be done to allow additional optimization of the welding process related parameters.
Wird
nun eine Kenngröße, wie
z.B. der Kontaktelement: Werkstückabstand,
Lichtbogenlänge 33,
usw., verändert,
kann dies durch die Steuereinrichtung 4 erkannt werden,
sodass die Energiequelle 35 beispielsweise zur Einstellung
des effektiven Kontaktelementabstand 54 angesteuert wird,
insbesondere wie dies vorstehend beschrieben wurde, wobei durch
die erste Energiequelle 3 die Energiezufuhr unverändert aufrecht
erhalten werden kann und der Schweißprozess konstant fortgeführt werden
kann oder die erste Energiequelle 3 während der Einstellung des effektiven
Kontaktelementabstands 54 deaktiviert wird, worauf bis
zum Erreichen des optimalen, effektiven Kontaktelementabstands 54 der Schweißprozess
durch die Energiequelle 35 gesteuert bzw. geregelt wird
und anschließend
wiederum die erste Energiequelle 3 die Durchführung des Schweißprozesses übernimmt.Now becomes a parameter, such as the contact element: workpiece distance, arc length 33 , etc., changed, this can be done by the control device 4 be recognized, so that the energy source 35 for example, to adjust the effective contact element distance 54 is driven, in particular as described above, wherein by the first energy source 3 the energy supply can be maintained unchanged and the welding process can be continued constantly or the first energy source 3 during the adjustment of the effective contact element spacing 54 is deactivated, whereupon until reaching the optimum, effective contact element spacing 54 the welding process by the energy source 35 is controlled or regulated and then turn the first source of energy 3 the execution of the welding process takes over.
Vorteilhaft
ist die Verwendung zweier eigenständiger Energiequellen 3, 35 vor
allem dadurch, dass die Steuerung bzw. Regelung des Schweißprozesses
verbessert werden kann, indem die Energieversorgung für den Schweißprozess
vielfältiger
regelbar ist und die eigentliche Schweißstromquelle, die in den meisten
Fällen
zur Durchführung
von vorgegebenen bzw. vorgebbaren Schweißprogrammen bzw. Schweißjobs ausgebildet
ist, nicht angesteuert werden muss, um beispielsweise höhere Abschmelzraten
des Schweißdrahtes,
Ausgleich bzw. Kompensation von Veränderungen der Lichtbogenlänge und des
Kontaktelements zu Werkstückabstandes,
usw. zu erreichen. Beispielsweise ist es möglich herkömmliche Schweißgeräte nachträglich mit
der weiteren Energiequelle 35 zu versehen bzw. diese anzuschalten
und diese somit zur Durchführung
einer Vielzahl von zusätzlichen
Schweißprogrammen
bzw. Verfahren auszustatten, also eine modulare Erweiterung von
vorhandenen Schweißgeräten durchgeführt werden
kann. Eine derartige Nachrüstbarkeit
von Schweißgeräten bedeutet
für einen
Benutzer eine Erhöhung
des Funktionsumfangs bei gleichzeitig geringen Anschaffungskosten,
da eine Vielzahl der Komponenten der Schweißanlage nicht neu angeschafft werden
muss.The use of two independent energy sources is advantageous 3 . 35 Above all, the fact that the control or regulation of the welding process can be improved by the power supply for the welding process is more varied regulated and the actual welding power source, which is designed in most cases to carry out predetermined or predetermined welding programs or welding jobs must be controlled, for example, to achieve higher Abschmelzraten the welding wire, compensation or compensation of changes in the arc length and the contact element to workpiece spacing, etc. For example, it is possible conventional welding equipment subsequently with the other energy source 35 to provide or turn on this and thus equip them to carry out a variety of additional welding programs or procedures, so a modular extension of existing welding equipment can be performed. Such a retrofittability of welding devices means for a user an increase in the scope of functions at the same time low acquisition costs, since a large number of the components of the welding system does not need to be purchased new.
Selbstverständlich ist
es auch möglich,
eine zweite Schweißstromquelle,
die gegebenenfalls zur eigenständigen
Durchführung
eines Schweißprozesses
ausgebildet ist, als weitere Ener giequelle 35 zu verwenden.
Bei der zweiten Schweißstromquelle kann
es sich hierbei um ein eigenständiges
Schweißgerät mit eigenem
Gehäuse,
Steuereinrichtung, Leistungsteil, usw. handeln, das parallel zu
der ersten Schweißstromquelle 2 betrieben
wird, um das erfindungsgemäße Verfahrens
zur Energieeinbringung in einen Schweißprozess durchzuführen.Of course, it is also possible, a second source of welding current, which is optionally designed for independent implementation of a welding process, as a further source of energy Ener 35 to use. The second welding power source may be an independent welding device with its own housing, control device, power unit, etc., which are parallel to the first welding power source 2 is operated to perform the inventive method for energy input into a welding process.
Die
Ausführungsbeispiele
zeigen mögliche Ausführungsvarianten
der Schweißanlage 1,
wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf
die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben
eingeschränkt
ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten
untereinander möglich
sind und diese Variationsmöglichkeit
aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche
Erfindung im Können
des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es
sind also auch sämtliche
denkbaren Ausführungsvarianten,
die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und
beschriebenen Ausführungsvariante
möglich
sind, vom Schutzumfang mitumfasst.The embodiments show possible embodiments of the welding system 1 , It should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but rather also various combinations of the individual embodiments are possible with each other and this possibility of variation due to the teaching of technical action by objective invention in the ability of this on this technical Area professional. There are therefore also all possible embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment, the scope of protection.
Der
Ordnung halber sei abschließend
darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Schweißanlage 1 diese
bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder
verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that for a better understanding of the structure of the welding system 1 these or their components have been partially displayed off-scale and / or enlarged and / or reduced.
Die
den eigenständigen
erfinderischen Lösungen
zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die
einzelnen in den 1; 2; 3; 4 gezeigten
Ausführungen
den Gegenstand von eigenständigen,
erfindungsgemäßen Lösungen bilden.
Die diesbezüglichen,
erfindungsgemäßen Aufgaben
und Lösungen
sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description. Above all, the individual in the 1 ; 2 ; 3 ; 4 shown embodiments form the subject of independent solutions according to the invention. The relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.
-
11
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Schweißanlagewelding system
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22
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SchweißstromquelleWelding power source
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33
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erste
Energiequellefirst
energy
-
44
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Steuereinrichtungcontrol device
-
55
-
Leitungsteilline part
-
66
-
Umschaltgliedswitchover
-
77
-
Steuerventilcontrol valve
-
88th
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Versorgungsleitungsupply line
-
99
-
Gasgas
-
1010
-
Gasspeichergas storage
-
1111
-
Schweißbrennerwelding torch
-
1212
-
DrahtvorschubgerätWire feeder
-
1313
-
Versorgungsleitungsupply line
-
1414
-
Schweißdrahtwelding wire
-
1515
-
Vorratstrommelstorage drum
-
1616
-
LichtbogenElectric arc
-
1717
-
Werkstückworkpiece
-
1818
-
Versorgungsleitungsupply line
-
1919
-
Versorgungsleitungsupply line
-
2020
-
KühlkreislaufCooling circuit
-
2121
-
Strömungswächterflow Switch
-
2222
-
Wasserbehälterwater tank
-
2323
-
Ein-
und/oder AusgabeeinrichtungOne-
and / or output device
-
2424
-
Leitungmanagement
-
2525
-
Leitungmanagement
-
2626
-
SpannungsversorgungsnetzPower supply network
-
2727
-
Ausgangoutput
-
2828
-
Ausgangoutput
-
2929
-
Steuerleitungcontrol line
-
3030
-
Kontaktier-EinrichtungContactor device
-
3131
-
Kontaktelementcontact element
-
3232
-
Kontaktelementcontact element
-
3333
-
LichtbogenlängeArc length
-
3434
-
Schmelzbadmelting bath
-
3535
-
weitere
EnergiequelleFurther
energy
-
3636
-
Leitungmanagement
-
3737
-
Leitungmanagement
-
3838
-
Ausgangoutput
-
3939
-
Ausgangoutput
-
4040
-
Abschnittsection
-
4141
-
Isolatorinsulator
-
4242
-
Steuerleitungcontrol line
-
4343
-
Steuerleitungcontrol line
-
4444
-
Austrittsbereichexit area
-
4545
-
DrahtüberstandCable protrusion
-
4646
-
Kontaktelementcontact element
-
4747
-
Endbereichend
-
4848
-
Abstanddistance
-
4949
-
Abstanddistance
-
5050
-
Führungsanordnungguide assembly
-
5151
-
KontaktbohrungContact hole
-
5252
-
Halteelementretaining element
-
5353
-
Distanzdistance
-
5454
-
effektiver
Kontaktelementabstandmore effective
Contact element spacing
-
5555
-
Verstelleinrichtungadjustment
-
5656
-
Pfeilarrow
-
5757
-
Führungsbahnguideway
