DE2140545A1 - Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen durch programmierte Takte - Google Patents
Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen durch programmierte TakteInfo
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- DE2140545A1 DE2140545A1 DE19712140545 DE2140545A DE2140545A1 DE 2140545 A1 DE2140545 A1 DE 2140545A1 DE 19712140545 DE19712140545 DE 19712140545 DE 2140545 A DE2140545 A DE 2140545A DE 2140545 A1 DE2140545 A1 DE 2140545A1
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- G05B19/063—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using cams, discs, rods, drums, or the like for sequential programme-control without delivering a reference value
Description
ζ. sen.
p
Dr.-ä;i.-,. i . ..■ - ^ TZ Jr.
8 Mfinchan 22, Si&insdorfstr. 10
526-l7.396P(l7.397H) 12. 8. 1971
Serge PAU LANGE. Nantes (Frankreich)
Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen durch programmierte Takte
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen durch programmierte Takte oder
Zyklen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll vollaut omatische
Schweißvorgänge mit einer abschmelzenden oder nichtabschmelzenden
Elektrode ermöglichen, indem die Parameter vom zurückgelegten Weg der Elektrode durch Abgabe von
elektrischen Signalen abhängig gemacht werden.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen, deren Arbeitstakt
vorbeschrieben und ständig gesteuert ist in Abhängigkeit vom Vorschub des Werkzeugs, im folgenden Brenner genannt,
der je nach dem gewählten Schweißverfahren entweder eine abschmelzende Elektrode und einen Zusatzdraht oder eventuell
einen den Schweißstrom leitenden abschmelzenden Leiterdraht trägt.
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Genauer gesagt, der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in vollautomatisch gesteuerter Weise die Einstellvorgänge
für die Schweißparameter ablaufen zu lassen, selbst wenn dazu besondere Parameter wie die Einstellung
von Schwankungen oder Pulsierungen beim Schmelzen oder von Neigungen des Brenners oder der Länge des Lichtbogens oder
der Fördergeschwindigkeit des abschmelzenden Drahts gehören.
Die Erfindung benutzt eine Programmierung über Impulse, die von einer Einrichtung abgegeben werden, die in
elektrische Signale gleiche Abschnitte des vom Brennerträger, d. h. der Elektrode, zurückgelegten Wegs umsetzt. Anders
ausgedrückt, in jeder beliebigen Lage des Brenners auf dessen Bahn entspricht ein genau bestimmter Wert in
Abhängigkeit vom vorgewählten Schweißtakt den Schweißparametern. Auf diese Weise ist die Anzahl der Impulse unabhängig
von der Brennergeschwindigkeit. Sie ist allein eine Funktion des zurückgelegten Wegs der Verschweißung. Erfindungsgemäß
wirkt der Programmgeber nicht nur auf diejenigen Parameter ein, die bisher programmiert und gesteuert
werden konnten, d. h. den Schutzgasdurchsatz, die Brennervorschubgeschwindigkeit, die Stromstärke und die
Spannung des Schweißstroms und möglicherweise eine Korrekturwirkung
von Zusatzeinrichtungen beim Anfahren und Anhalten. Zu den erfindungsgemäß bestimmten Parametern gehören
auch solche, die nach dem bekannten Stand der Technik nicht programmiert werden konnten. Zum Beispiel die
Neigung des Brenners und infolgedessen der Abstand der (abschmelzenden oder nichtabschmelzenden) Elektrode relativ
zum Schweißwerkstück; die Verschiebung des Brenners in einer Richtung parallel zu den zu verschweißenden Oberflächen
und senkrecht zur Schweißnaht (die Fördergeschwin-
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digkeit des Zusatzdrahts; bisher war diese Geschwindigkeit
eine Funktion der Schweißstromstärke für einen gegebenen Abstand der Schweißnaht); ferner Parameter, die die modernsten
Lichtbogenschweißverfahren charakterisieren und die kontinuierlich nur im Rahmen eines programmierten Takts
Steuer- und kontrollierbar sind; dabei handelt es sich um Schwingungen oder Pulsierungen des Schweißstroms oder des
Vorschubs (des Abwickeins) des Zusatzdrahts oder Schwingungen dieser beiden Parameter gleichzeitig.
Es sind bereits verschiedene Möglichkeiten bekannt, Impulse zu erhalten, die zurückgelegte Wegelemente des
Brenners auf dessen Bahn darstellen. Diese Impulse sind elektrische Signale, die durch eine Einrichtung mit einfachem mechanischem Schalter oder durch eine Magneteinrichtung
oder durch eine optische Einrichtung hervorgerufen werden, wobei alle diese Einrichtungen mit dem Motor
für den Brennervorschub synchronisiert sind.
Diese elektrischen Signale wirken grundsätzlich auf Impulszähler oder Schrittmotoren ein, die über Steuerkurventräger
die verschiedenen Parameter einstellen, die gewöhnlich durch ein Programm bestimmt werden (d. h. Vorschub,
Stärke und Spannung des Stroms, Verzögerung von Anfahren und Anhalten, Gasdurchsatz). Dieses an sich bekannte
Prinzip mit kontinuierlichem Takt oder in Folgen gibt trotz seiner Beschränkung auf die oben genannten
einstellbaren Parameter beträchtlich bessere Ergebnisse im Vergleich zu anderen ,bekannten Verfahren. Allerdings
werden die Ablaufzeit und die Qualität der Schweißung, was seine Schwierigkeiten sind, immer kritischer. Bestimmte
Vorgänge sind außerdem von Hand oder zumindest unab-
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hängig von der Programmierung durchzuführen. Das ist der Fall für die Einstellung des Abstands des Brenners vom
Werkstück. Bereits bekannte Verbesserungen haben nun zur
Korrektur des Abstands zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenhalter geführt. Sie erlauben eine konstante
Lichtbogenlänge unabhängig von Unregelmäßigkeiten der Oberflächen der zu verschweißenden Werkstücke. So ist
z. B. der Brenner auf einem elastischen Halter montiert, der in Berührung mit den Werkstücken durch ein Rad gehalten
wird, das auf diesem abrollt oder gleitet. Eine andere Lösung besteht darin, den Brenner auf ein motorangetriebenes
oder mit einem Druckzylinder versehenes System zu montieren, das sich senkrecht zu den zu verschweißenden
Oberflächen verschiebt. Diese bekannten Maßnahmen sehen jedoch nur eine unabhängige Einstellung vor,
die nicht zu einem programmierten Betrieb gehört. Außerv
dem hat bis jetzt kein Takt in Abhängigkeit vom zurückgelegten
Weg des Schweißbrenners eine Änderung von dessen Neigung (der Elektrode oder des Zusatzdrahts oder beider)
relativ zum Schweißwerkstück vorgesehen, wie es manchmal für gewlese gekrümmte Oberflächen notwendig ist. Unabhängig
von der Neigungsrichtung ist es oft nötig, in Abhängigkeit
davon den Abstand der Elektrode zum Schweißwerkstück zu korrigieren. Dieser manuelle Vorgang ist schwierig und
zeitraubend.
Das Verschweißen dicker Bleche zum Beispiel erfordert oft mehrere Schweißlagen in einer V-Fug·, die durch Schrägkanten
gebildet ist. Diese Schweißlagen überlagern sich, aber die Bahn der Elektrode ist nicht die gleiche für jeden
zurückgelegten Weg, wie aus Fig. 5 der Zeichnung erkennbar
ist. Die Neigung des Brenners kann ebenfalls ver-
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schieden sein. Bisher werden bei jeder Schweißlage die Korrekturen der Lage des Brenners senkrecht zu seiner Normalbahn,
eventuell seiner Neigung, und infolgedessen seiner Höhe relativ zu den zu verschweißenden Oberflächen,
nicht automatisch in Abhängigkeit von der Öffnung der durch die Schrägkanten gebildeten V-Fuge durchgeführt.
Die modernsten Lichtbogenschweißverfahren mit Zusatzmetall gehen immer mehr zur Verwendung von gepulstem Strom
über, wie es schon seit langem für Schweißungen mit nichtabschmelzender Elektrode der Fall ist. Das heißt, der
Schmelzstrom erfährt ausgehend von einem Grundwert schnelle gesteuerte Änderungen. Fig. 9 zeigt diese Stromstärkenänderungen
in Abhängigkeit von der Zeit. Dieses Vorgehen erlaubt örtlich starke Temperaturerhöhungen ohne übertriebene
Erhitzung der zu verschweißenden Werkstücke insgesamt, wobei jedoch ein besseres Eindringen der Schweißnaht erzielt wird. Die Dauer D der Erzeugung des Höchststroms I
kann verschieden von der Dauer d der Erzeugung des Mindeststroms i sein. Die Dauer d selbst ist einstellbar. Die
Stromstärken I und i können ebenfalls in Abhängigkeit von den verschiedenen Schweißarten unterschiedlich sein. Diese
vier Parameter (D, d, I, i) werden gegenwärtig durch manuelle Voreinstellungen bestimmt. Jedoch können ihre Änderungen
in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg einer gegebenen Schweißung bisher nicht automatisch programmiert werden.
Dieser Mangel wirft Schwierigkeiten für komplizierte Schweißungen auf, ζ. Β, für Schweißungen mit automatischem Schweißkopf
für Orbital- oder Kreis schweißungen (Drehung des Brenners um ein rundes Werkstück in einer yertikalen Ebene) oder
für alle wiederholenden Schweißungen. Die Pulsierung des Drahtvorschubs zum Erreichen derselben Eindringwirkungen
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oder die Kombination der Pulsierungen von Strom und Drahtvorschub unterliegen demselben Nachteil.
Wie bereits erwähnt wurde, steuert der für sich bekannte Programmgeber die Parameter (Stromstärke, Brennergeschwindigkeit,
Gasdurchsatz, Verzögerung des Anfangs und des Endes des zurückgelegten Wegs) mittels einfacher Kurvenscheiben.
Am Ende jeder Folge (einer Kreisschweißung an einem Rohr zum Beispiel) gestattet eine Einrichtung zxim
schnellen Rückführen auf Null den Anfang einer neuen Folge. Diese Ausbildung hat Nachteile, wenn die Anzahl der
einzustellenden Parameter hoch und es notwendig ist, sie von einem Schritt zum anderen zu korrigieren.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die ebengenannten Nachteile zu vermeiden; insbesondere fehlerfrei mit einem
besseren Ergebnis Schweißungen durchzuführen, die sich wiederholen oder nicht wiederholen, kompliziert und schwierig
sind»
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Automatisierung der Einstellungen aller oben genannten Parameter, die die
Schweißung bestimmen, während bisher nur einige dieser Parameter allein programmiert werden konnten. Auf diese
Weise kann man automatisch Oberflächen schweißen, die gekrümmt sind, die rotationssymmetrisch oder nicht rotationssymmetrisch
sind, in mehreren Schritten die von Schrägkanten an dicken Blechen ausgebildete Fuge ausfüllen usw.
In Fugen mit zur Außenfläche zunehmenden Abmessungen kann man z. B. auf einer Fläche dieser Fuge schweißen, danach
auf der anderen beim folgenden Schritt usw., wobei der Betrag der Querverschiebung des Brenners mit den Abmessungen
der Fuge zunimmt.
u / CJb 73
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Andererseits ermöglicht die Erfindung entsprechend einem vorgegebenen Programm, also ohne mögliches Versagen
des Bedieners, die Durchführung des Lichtbogenschweißverfahrens durch pulsierenden Strom oder durch pulsierenden
Vorschub des abschmelzenden Drahts oder durch Pulsierung
dieser beiden Parameter, die miteinander verknüpft sind. Tatsächlich erlaubt die Zuordnung eines Fühlers für die
Lage des Brenners auf dessen Bahn und einer Einrichtung, die ein gepulstes Schmelzen vornimmt (z. Bo über den Strom
entsprechend den Parametern; D, d, I, i), die Programmierung eines kontinuierlichen Takts oder in Folgen (mit
Einstellung z. B. der Werte D, d, I, i). Dieser Takt berücksichtigt selbstverständlich für das Schweißen im Verlauf
der Bahn des Brenners vorhersehbare Schwierigkeiten. Die dauernde oder intermittierende Kombination dieses
Verfahrens mit gepulstem Strom und gepulstem Drahtvorschub kann im übrigen wohl nur gute Ergebnisse im Rahmen
eines programmierten Takts zeigen. Dieses Verfahren ist auch zweckmäßig für Schweißungen mit nichtabschmelzender
Elektrode aus Wolfram und einem Draht aus gewöhnlichem Zusatzmetall, eventuell für Schweißungen mit einem abschmelzenden
Draht, der auch als Elektrode dient. In allen Fällen verformt die Schweißung weniger die Werkstücke, indem
sie tiefer auf derselben Schweißnahtlänge eindringt« Das
Schmelzbad wird besser aufrechterhalten. Die Beschaffenheit und die Lebensdauer der Elektroden werden beim Schweißen
mit einer Wolframelektrode verbessert.
Es sei darauf hingewiesen, daß selbst, wenn die Pulsierungen unnötig sein sollten, die Einstellung der Abwickelgeschwindigkeit
des abschmelzenden Drahts automatisch
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in Abhängigkeit vom Vorschub des Brennerhalters auf seiner
bestimmten Bahn erhalten werden kann, und zwar unabhängig von der Anzahl der anderen einzustellenden Parameter in
diesem Programm. In Verbindung mit einer Einrichtung, die einen pulsierenden Strom abgibt, oder mit einer Einrichtung
zur pulsierenden Förderung des abschmelzenden Drahts öder mit diesen beiden Einrichtungen zusammen gibt die Erfindung
selbstverständlich jede Möglichkeit, ausgehend von der Bahn des Brenners (impulse) alle anderen oder bestimmte
charakteristische Parameter des Schweißens zu programmieren: Gasdurchsatz, Mittelwert des Schweißstroms, Vorschubgeschwindigkeit
des Brennerhalters, mittlere Geschwindigkeit der Drahtförderung, Neigung des Brenners in allen
Richtungen, Abstand des Brenners relativ zu den zu verschweißenden Werkstücken, Lage des Brenners in einer Ebene'
senkrecht zur Bahn des Werkzeugs bzw. Brenners. Schließlich kann man für ein automatisches Kreisschweißen (z. B.
an Rohren) mehrere Schweißlagen herstellen, d. h. mehrere Umläufe mit derselben Einrichtung von speziellen Steuerkurventrägern
machen, was die Kontinuität und die Korrigierbarkeit bestimmter Parameter während eines oder mehrerer
der Schweißlagen verbessert, ohne auf das Verfahren zur schnellen Rückführung auf Null zurückzugreifen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat zwei unterschiedliche
Einheiten oder Hälften. Die erste Hälfte umfaßt die Einrichtungen, die zum Umsetzen der Signale notwendig sind,
die in auf der Bahn des Brenners äquidistanter Weise abgegeben werden, wobei diese Umsetzung die Einstellung jedes
Parameters über Schrittmotoren und Steuerkurventräger erlaubt, die in charakteristischer Weise angeordnet sind, so
daß die erste Einheit oder Hälfte Programmgeber genannt werden soll.
Die durch den Programmgeber eingestellten Parameter,
wobei die Parameter insgesamt oder teilweise betrachtet werden, umfassen: Stromstärke, Brennergeschwindigkeit,
Strompulsierungen, Drahtvorschub, Drahtvorschubpulsierungen,
Zeitpunkt des Inbewegungsetzens oder Anhaltens des Drahts, Kennlinien des Bogenlöschens, transiente Schwankungen
der Brennergeschwindigkeit vom Grundprogramm, und den Gasdurchsatz.
Die zweite Hälfte der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die für das Verständnis der Erfindung unerläßlich ist, hat
eine Bewegungseinheit und eine Einrichtung, durch die der
Brenner automatisch während des Betriebs entsprechend den durch die Steuerkurventräger des Programmgebers übertragenen
Befehlen arbeiten kann. Der Programmgeber empfängt Anzeigen von der Antriebseinrichtung des Brennerhalters entlang
der von der Elektrode zu durchlaufenden Bahn, wobei diese Bahn, unabhängig davon, ob sie wiederholt durchlaufen
wird oder nicht, fiktiv in gleiche Bahnelemente unterteilt wird. Während jedes Bahnelements wird ein elektrisches
Signal abgegeben. Die Winkelverschiebung der Steuerkurventräger
des Programmgebers ist daher direkt proportional zur Brennerverschiebung. Die Steuerkurventräger steuern
also die oben genannten Parameter«
Zusammenfassend kann also über die Erfindung gesagt werden: Die in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg der
Elektrode abgegebenen Signale werden von mindestens einem Schrittmotor empfangen, der einen Programmgeber betätigt.
Der Programmgeber hat eine Einrichtung (Steuerkurventräger mit konstantem Radius und Steuerkurventräger mit verstellbarem
Profil) zur Kontrolle und Steuerung aller folgenden
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Schweißparameter: Schweißstromstärke, Stromschwankungen,
Drahtvorschub, Drahtvorschubpulsierungen, Auslösen und Anhalten des Drahtabwickeins, Verlauf der Elektrodenverschiebung,
Änderungen dieser Verschiebung, Erlöschen des Lichtbogens, minimaler Schutzgasdurchsatz, Lage des Brenners
senkrecht zur Schweißnaht und parallel zu den zu verschweißenden Oberflächen, Abstand der Brenner von der Schweißnaht,
Neigung des Brenners in einer Ebene senkrecht zur Schweißnaht, Der Brenner ist von einem Schweißkopf getragen,
der die notwendigen Gleitstücke und Anlenkungen zur Einstellung der oben genannten Parameter unter Verwendung
eines Antriebsmotors besitzt»
Die Erfindung dient auch für automatische Kreisschweißungen oder Schweißungen auf ebenen oder gekrümmten Oberflächen
und für andere Schweißungen«
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines automatischen
Kreis-Schweißkopfes abgebildet ist, bei dem der Brenner also
von einem Halter zu einer Umdrehung um einen runden Körper angetrieben wird, z. B« ein Rohr. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtvorderansicht des Schweißkopfes mit
seinen Einrichtungen und Antrieben bzw. Getrieben zur Umfangseinstellung;
Fig. 2 eine Ansicht von links des Schweißkopfes nach
dem Schnitt A-A in Fig. 1, woraus die Einrichtung zum Neigen des Brenners ersichtlich ist;
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Fig. 3 eine Teilvorderansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sf wobei der Brenner eine nichtabschmerzende
Elektrode und einen gesonderten. Zusatzdraht trägt;
Fig. h eine Teilvorderansicht eines Ausführungsbeispiels,
bei dem die Drahtspule direkt über dem Plateau angeordnet ist, das das bewegliche Werkzeug
trägt;
Fig. 5 eine Schnittansicht durch eine Schweißnaht an
einem dicken Blech mit mehreren Schweißlagen;
Fig„ 6 schematisch Glieder, die den Programmgeber bilden, der die elektrischen Signale empfängt;
Fig. 7 eine Ansicht der Montage eines derartigen erkurventrägers (der aus mindestens zwei Teilen
besteht) des Programmgebers;
Fig. 8 eine Profilansicht des in Fig. 7 abfgebildeten
Steuerkurventrägers;
Fig. 9 ein Diagramm des pulsierenden Stroms, das die
Stärke des SchweißStroms in Abhängigkeit von
der Zeit angibt;
Fig. 10 ein anderes Diagramm des pulsierenden Stroms bei anderen Parametern; und
Fig. 11 eine schematische Vorderansicht eines Kreis-
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schweißkopfes mit einem Kranz und einem U-HaI-ter
sowie mit einem Impulsgeber an einem der Antriebsritzel.
Vie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist die Einheit zur Einstellung des Brenners relativ zu den zu verschweißenden
Werkstücken auf einem Kranz 1 montiert, der sich um ein Werkstück wie ein Rohr 2 dreht, um eine oder mehrere Schweißraupen
aufzutragen. Der schematisch abgebildete Schweißkopf wird später anhand eines Ausführungsbeispiels genauer beschrieben
werden; er ist für eine Bewegung mit vier Freiheitsgraden auf dem Kranz 1 angelenkt, der seinerseits
durch einen Zahnstangen-Zahnrad-Trieb 3 angetrieben wird,
wobei das Zahnrad (auf fester Achse) von einem Motor k veränderlicher
Drehzahl (z. B. einem Gleichstrommotor) gedreht wird. Der Motor 4 treibt auch, ein Übersetzungsgetriebe
an, das auf ein Ritzel 5 einwirkt, so daß das Drehzahlverhältnis
der Glieder 1 und 5 einen ausgewählten Wert η hat. Das Ritzel 5 ist mit einem Nocken 6 versehen, der
bei jeder Umdrehung einen Schalter 7 betätigt. Es ist also ersichtlich, daß der Schalter 7 η elektrische Signale während
einer vollen Drehung des Haltekranzes 1 abgibt, die in η gedachte gleiche Bahnelemente (eins pro elektrisches
Signal) die Bahn des Brenners 8 um das Rohr 2 während des ersten vollen Takts unterteilen (von O als Anfang der
Schweißung bis zu O1 am Ende des ersten Takts). Die Zahl η
kann auch so groß sein, wie sie eine Feineinstellung der Schweißparameter, z. B. 100 oder 1000, fordert.
Die Einrichtung zur Erzeugung der elektrischen Signale kann anders aufgebaut sein. Beispielsweise können Licht-
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blitze genommen werden, die auf eine fotoelektrische Zelle einwirken, oder ein'Magnetkörper läuft an einem Kontakt aus
einer biegsamen Lamelle vorbei, oder bereits gegenwärtig verwendete Einrichtungen.
Fig. 6 zeigt die Verarbeitung dieser elektrischen Signale, die vom Schalter 7 abgegeben werden, nachdem sie von
einer elektronischen Baugruppe regeneriert und geformt sowie von einem Schrittmotor 10 (oder einem Impulsmotor, wobei
jeder Impuls den Motor um einen vorbestimmten Umdrehungsbruchteil rotieren läßt) empfangen worden sind. Der Schrittmotor
10 befindet sich in einem Programmgeber 11, der ±m selben Gehäuse untergebracht ist, das sich an einem festen
Ort außerhalb des Schweißkopfs befindet, jedoch in der Nähe der Arbeitsstation. Der Schrittmotor 10 treibt mit einem
Untersetzungsgetriebe 12 eine erste Reihe von Steuerkurventrägern an, die in Fig. 6 entlang ihres Durchmessers geschnitten
sind.
Ein Steuerkurventräger 13 bestimmt das Programm für die Schweißstromstärke im Verlauf der Bahn. Eine Abtastrolleneinrichtung 14 wirkt auf eine an sich bekannte elektronische
Baugruppe 15 ein, die die Drehzahl des Gleichstrommotors k- für den Antrieb des Kranzes 1 genau und zuverlässig
steuert.
Ein Steuerkurventräger 16 wirkt auf die Schweißstromstärke
über eine Einrichtung 17 mit einer Abtastrolle und Stellorgane 18 und 18a ein. Die Stellorgane 18 und 18a sind
an sich bereits bekannt und ermöglichen eine Kontrolle, Steuerung und Variation dieses Stroms in Abhängigkeit von
den Parametern, die diesen Strom beeinflussen, insbesondere der Spannung.
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Die Steuerkurventräger 13 und 16 können eine volle
oder eine Teilumdrehung durchführen, wenn der Kranz 1 eine
volle Umdrehung macht, was vom gewählten Schweißtakt abhängt. Sie können auch eine Umdrehung für mehrere Takte
vornehmen, wenn zum Beispiel mehrere Schweißlagen übereinander angeordnet werden müssen. Um diese verschiedenen
Möglichkeiten zu erhalten, kann man entweder das Untersetzungsverhältnis (bei 12 oder bei 5) ändern, das im übrigen
progressiv variabel sein kann, oder die Zahl der gespeicherten oder empfangenen Signale variieren.
Der Schrittmotor 10 treibt ferner eine zweite Reihe von Steuerkurventräger über ein Untersetzungsgetriebe 19
an. Auf ein und derselben Welle 20 sind mehrere Steuerkurventräger montiert, deren Funktion weiter unten erläutert
werden wird.
Ein Steuerkurventräger 21 betrifft den abschmelzenden Draht. Dieser Steuerkurventräger stellt den Zeitpunkt ein,
ab dem der Draht seinen Vorschub beginnt, dann seine (veränderliche
oder unveränderliche) Geschwindigkeit entsprechend der Dicke der Schweißung und läßt dann den Draht anhalten.
Beginn und Ende der Drahtverschiebung können selbstverständlich fortschreitend sein. Der Draht wird von einem
Gleichetrommotor 22 (vgl. Fig. i) über an sich bekannte Antriebsrollen
angetrieben.
Ein Steuerkurventräger 23 stellt bestimmte Änderungen
des Laufs des Motors k für den Antrieb des Kranzes 1 ein. Er dient zur Korrektur zum Beispiel des Vorschubs des Brenners,
insbesondere am Anfang und am Ende des Takts zusätzlich zur Hauptsteuerkurve 13.
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Ein Steuerkurventräger 2k dient dazu, den Lichtbogen
bei Betriebsende auszulöschen, d. h. fortschreitend den Strom durch Zuschalten von Widerständen zu schwächen, und
zwar zusätzlich zum Steuerkurventräger 16.
Ein Steuerkurventräger 25 bestimmt zu einem bestimmten
Zeitpunkt das Ende der Einstellung des Stroms während des Bogenlöschens. Letzteres kann leicht vorgenommen werden
bei einem Schweißen mit nichtabschmelzender Elektrode und einem Zusatzdraht. Das trifft nicht für das Schweißen
mit abschmelzender Drahtelektrode zu.
Steuerkurventräger 26 bis 29 stellen die verschiedenen Parameter (i, i, D, d) des pulsierenden Stroms ausgehend
von einem Mindestwert i (Fig. 10), der durch den Steuerkurventräger 16 vorgegeben ist, oder von einem Höchstwer+ I
(Fig. 9) ein, der durch denselben Steuerkurventräger vorgegeben
ist. Anders ausgedrückt: Ein zusätzliches Potentiometer wird in den Stromkreis geschaltet oder parallel geschaltet
während einer vorbestimmten Zeit D, wenn dieses Potentiometer zugeschaltet ist, und während d, wenn es abgeschaltet
ist. Diese Vorgänge laufen nach einer bestimmten variablen Folge entsprechend der grafischen Form (Stromstärke
- Zeit; vgl. Fig. 9 und 10 als Beispiel) ab, die man erhalten will. Die Erzeugung dieser Impulse, d. h. die Bestimmung
der Zeitpunkte, in denen das (oder die) Potentiometer in den Stromkreis geschaltet oder von diesem abgeschaltet
werden, wird durch eine einstellbare elektronische Baugruppe 30 vorgenommen, z. B, einen Zeitgeber. Es versteht
sich, daß diese Steuerkurventräger nicht direkt auf den Strom einwirken, sondern über einen Schalter oder eine
Folge von Schaltern auf die Baugruppe 30. Sie wirken daher
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in einem Zeitpunkt ein, der durch Relais und die Bauteile der Baugruppe 30 gegeben ist, die den ¥ert der Parameter
der Pulsierung entsprechend einem für sich bekannten Verfahren modifizieren. Es ist daher möglich, gesondert den
Wert v, Amplituden und die Zeiten D (hohe Stromstärke) und d (kleine Stromstärke) einzustellen. Es ist auch möglich, Anfang
und Ende der Pulsierungen zu steuern. Das erklärt die vier Steuerkurventräger, die für diesen Vorgang bestimmt
sind, wobei in manchen Fällen auch weniger derartige Steuerkurventräger vorhanden sein können, indem bestimmte Parameter
in der Baugruppe 30 elektronische Relais zugeordnet werden. Zum Beispiel betragen D und d größenordnungsmäßig
0,1 - 1 s bei kontinuierlichem Betrieb.
Steuerkurventräger 31 und 32 bestimmen die Impulse für
den Vorschub des abschmelzenden Drahts; sie wirken über
einen Mikroschalter auf eine Einrichtung 32a ein, die den Umlauf des Motors 22 (unter Ergänzung von Befehlen, die
vom Steuerkurventräger 21 kommen) während einer bestimmten Zeit und gemäß einer einstellbaren Folge unterbricht, wobei
diese Parameter mit den Pulsierungen des Stroms synchronisiert sind. Wenn die Pulsierungen allein durch den
Draht oder allein durch den Strom hervorgerufen werden, werden die entsprechenden nicht benötigten Anzeigen entweder
elektrisch (durch Öffnungskontakte und Relais) oder mechanisch (z. B. durch Lösen der Kontakte von den Steuerkurventrägern)
unterdrückt. Die Steuerkurventräger 31 und 32 können durch einen einzigen Steuerkurventräger ersetzt
werden, wenn das System zur Synchronisation mit der Führung des pulsierenden Stroms es gestattet.
Ein Steuerkurventräger 33 dient zur Variation des
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Schutzgasdurchsatzes oder mindestens zur Einstellung der Grenze des Sicherheitsgasdurchsatzes (z. B. mittels eines
Verfahrens, wie es in der FR-PS 71.12.004 beschrieben ist oder mittels irgendeiner anderen an sich bekannten Einrichtung) .
Die anderen Steuerkurventräger 3** - 37 bestimmen die
Bewegungen des Brenners 8, d. h.:
dessen Verschiebung parallel zu einer Erzeugenden des Rohrs (über einen Motor 38 am Schweißkopf, vgl. Fig. 1);
seinen Abstand von den zu verschweißenden Oberflächen, d. h. seinen Abstand zum Rohr 2 (über einen Motor 39)5
seine Neigung in einer Ebene senkrecht zur Achse des Rohrs 2 (durch einen Motor ko); bzw.
seine Neigung in einer Ebene durch die Achs· des Rohrs
2 (durch einen Motor 4i).
Diese beiden letzteren Freiheit«grade erlauben bei
ihrer Steuerung auf der Bahn des Brenners über die Steuerkurventräger 3^ und 27 aufeinanderfolgende Schweißlagen
mit verschiedenen Neigungen in der Fuge, die durch die Schrägkanten an den dicken Werkstücken 2a (vgl. Fig. 5)
gebildet wird. Es ist ersichtlich, daß weder die Bahn noch die Neigungen des Brenners bei jedem Takt dieselben sind.
Man kann sich daher in diesem Fall auch des Steuerkurventrägers 3k bedienen, um die ganze Einheit, die den Brenner
trägt, parallel zu einer Erzeugenden zu verschieben. Die
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Korrektur der Höhe durch den Steuerkurventräger 35 ist im allgemeinen unerläßlich.
Wenn als Beispiel das Ausfüllen der von den Schrägkanten 2b und 2c gebildeten Fuge betrachtet wird, sieht
man, daß man am Ende jedes Takts eine Translation des Brenners (mit oder ohne Neigung) hervorrufen kann, wobei die
Amplitude der Translation eine Funktion der Öffnung der Fuge (2b - 2c) jedesmal ist, wenn eine Schweißlage aufzutragen ist. Dieser automatische Ablauf der Änderung der
Amplitude kann durch die kombinierten Steuerkurventräger
34 - 37 gegeben sein. Er kann aber auch viel einfacher in
•infachen Fällen erhalten werden, und zwar durch einen anderen Steuerkurventräger, der z. B. mit 34a bezeichnet werden soll, wobei dieser Steuerkurventräger am Ende jedes
Takts die Amplitude gemäß einem vorgegebenen Programm ändert. Dieses Ergebnis wird erhalten, indem entweder die
Betriebes·!t von einen oder mehreren der Motoren 38-41
©ei jesSisr Takt and· rung erhöht wird, oder durch Endschalter,
die nacheinander so eingeschaltet oder parallelgeschaltet
werden, dafl die Bahn des (oder der) interessierenden Zwiscfeentrtteers nach, jeder SchweiOlage (oder jedem Takt) erhöht wird.
Jeder Steuerkurventräger auf der Welle 20 wirkt auf
einen oder mehrere Mikroschalter wie 42 und 43 ein, wie
genauer in Fig. 7 gezeigt ist. Diese Schalter können in mehreren Itagen angeordnet sein, um zu einest gegebenen
Zeitpunkt das Öffnen oder Schließen einer Schaltung hervorzurufen, die den Vert des Parameters entsprechend diesem Steuerkurventräger ändert (oder korrigiert). Wie bereit« erwähnt wurde, kann die Änderung über eine dem Para-
> 0 9 0 5 U / υ b 7 3
meter zugeordnete Einrichtung erfolgen. Zum Beispiel durch ein motorangetriebenes Potentiometer oder ein nichtmotorangetriebenes
Potentiometer, durch eine elektronische Einrichtung zur Änderung der Drehzahl des Gleichstrommotors,
durch einfache Relaisschalter, um einen Synchronmotor während einer durch die Steuerkurventräger vorgegebene Zeit in
Betrieb zu setzen, durch voreinstellbare Zeitgeber usw.
Um sehr genau einen Schweißvorgang programmieren zu
können, besteht jeder Steuerkurventräger aus zwei oder mehr Kurvenscheiben kk, 45 und eventuell 46, die seitlich zusammen
auf der Welle 20 durch Schnellschlußmuttern gesichert sind, wobei diese Sicherung nach gegenseitiger Ausrichtung
der Kurvenscheibeη erfolgt. Man kann so eine große Anzahl
von Kombinationen entsprechend dem Bedürfnis des Programms erzielen. Die auf der Welle 20 montierten Steuerkurventräger
müssen nicht notwendigerweise sämtlich verwendet werden, da der Schweißbetrieb mehr oder weniger komplex sein kann. Die
Welle 20 kann mit den Steuerkurventrägern 13 und 16 synchronisiert
sein, wenn das Schweißen nur einen Takt aufweist. Si_ kann sich aber auch zwei-, drei- oder mehrfach schneller
drehen, wenn der Betrieb in zwei, drei oder mehr Takten ablauft,wobei jeder Takt dieselbe Charakteristik hat. Wenn
die Takte untereinander sehr verschieden sind, ist es vorzuziehen, daß die Welle 20 dieselbe Drehzahl wie die Steuerkurventräger
13 und 16 hat. Die letzteren wirken nicht ein im Sinne von alles oder nichts auf die Stromstärke und die
Vorschubgeschwindigkeit des Brenners. Ihre Profile sind so beschaffen, daß sie direkt den Wert dieser beiden Grundparameter
für jede Winkelstellung dieser Steuerkurventräger
bestimmen.
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Wie bereits oben angegeben wurde, können die Untersetzungsgetriebe
12 und 19, die die Einheiten von Steuerkurventrägern antreiben, verstellbar und daher regelbar
sein, entweder durch Zahnräder,' die wie in einem Schaltgetriebe verschiebbar sind, oder durch Systeme mit fortschreitendem
Übersetzungsverhältnis, z. B0 eine Scheibe
und eine verschiebbare Reibrolle=
Damit der Schweißkopf auf die Programmbefehle ansprechen
kann, müssen die verschiedenen Gelenkverbindungen mo-. torangetrieben sein, die den Brenner tragen und sich auf
dem Kranz 1 abstützen. Das wird noch weiter unten bei der Beschreibung des Schweißkopfs erklärt werden.
Grundsätzlich sind die Motoren Gleichstrommotoren mit veränderlicher Drehzahl. In gewissen Fällen können sie auch
Schrittmotoren sein, die Sekundärimpulse empfangen, die
ausgehend von den Anzeigen des entsprechenden Steuerkurventrägers abgegeben werden. Der Schweißkopf (vgl. Fig. i)
ist z. B. für Schweißen mit abschmelzender Elektrode bestimmt, wobei ein Draht 8a in das Innere des Brenners 8
läuft. Der Motor 22-kann diesen Draht über Zahnräder und Rollen wie 22a antreiben. Das Gehäuse 8b des Brenners empfängt
das Schutzgas und möglicherweise ein Kühlmittel. Der Draht ist auf einer Rolle 8c aufgewickelt. Der Kranz 1
trägt eine Schiene 47, auf der ein Glied 49 in einer Gleitführung 48 verschiebbar ist. Diese Verschiebung erfolgt
parallel zur Drehachse des Werkzeugs bzw, Brenners über einen Motor 38» der auf einen Zahnstangentrieb einwirkt.
Auf dem Glied 49 ist ein anderes Glied 50 (in einer vertikalen Gleitführung 51) verschiebbar, das einen Arm 52 trägt.
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2HG545
Der Arm 52 trägt an seinem Ende eine Rolle 58 in ständiger
Berührung mit dem zu schweißenden Rohr 2, und zwar durch
Belastung mit einer Feder 53» deren Spannung durch einen Rändelknopf 54 und einer Schraube 55 einstellbar ist. Der
Motor 39 dreht eine Mutter 56, die eine Schraube 57 in
Achsrichtung verschiebt, wobei die Schraube 57 an einer
Rolle 58 befestigt ist, die unverdrehbar ist. Auf diese
Weise kann der Abstand J des Drahts 8a von der Oberfläche des Rohrs 2 eingestellt werden.
Die aus den Gliedern 50 und 52 bestehende Einheit
trägt einen Steg 52a (vgl. Fig. 2) senkrecht zur Oberfläche des Kranzes 1. Auf dem Steg 52 gleitet unter Verschwenken
ein Schienenstück 59 infolge einer kreisbogenförmigen
Aussparung 60, in die zwei einstellbare Zapfen 61 und 62
eingreifen. Der eine davon besitzt eine gerändelte Blockiermutter 63. Die Schwenkbewegung hat als Mittelpunkt ungefähr
einen Punkt auf der Elektrode 8a. Sie wird vom Motor 41 über ein Ritzel (montiert auf 52a) und ein Zahnsegment am
Glied 39 hervorgerufen. Schließlich gleitet auf letzterem
unter Verschwenken der Halter 64 des Brenners. Der Mittelpunkt der Schwenkbewegung befindet sich auch hier ungefähr
auf der Elektrode 8a infolge einer weiteren kreisbogenförmigen
Aussparung 6^, in die Zapfen 66 und 67 eingreifen,
die in den Halter 64 eingeschraubt sind, wobei eine Sicherung oder Blockierung durch einen Knopf 68 erfolgen kann.
Der Motor 40 treibt über (einen Trieb aus Zahnrad und Zahnsegment) den Halter 64 für dessen Bewegung an.
Diese beiden letzteren Gelenke (64, 59 und 59» 52a) können auch realisiert werden durch eine Achse in einer
Bohrung, immer mit einem Zahnstangentrieb, wenn das Ver-
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schwenken der Glieder nicht um die Elektrode als Mittelpunkt zu erfolgen braucht. Die Bewegungen sind dann allerdings
ungenauer.
Fig. 3 zeigt teilweise einen Kopf, dessen Elektrode 69
nichtabschmelzend ist und die von einem Brenner 8d getragen
und geführt ist« Ein abschmelzender Zusatzdraht 70, der von einer Drahtrolle 71 gehalten wird, wird vom Motor 22 über
Rollen abgewickelt, wie es auch im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 der Fall ist. Der eigentliche Halter 64a des Brenners ist; wie der Halter 6k mittels des Motors kO (mit einem
Zahnstangentrieb) angelenkt. Der übrige Schweißkopf hat den
gleichen Aufbau wie im Ausführungsbeispiel von Fig. 1.
Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann die Vorratsrolle des abschmelzenden Drahts direkt am Kranz 1
montiert sein, wie in Fig. k gezeigt ist. Der Draht 8a wird
dann von Rollen gehalten, deren Anzahl durch die Notwendigkeit bestimmt ist, einen geeigneten Krümmungsradius einzuhalten.
Auf diese Weise ist der Halter 6k vereinfacht. Seine Ausführung erfolgt z. B. mit einer Schwenkachse anstelle
eines kreiabogenförmigen Schlitzes. Das gilt gleichfalls
für einen Schweißkopf mit einer nichtabschmelzenden Elektrode und einem Zusatzdraht.
Fig. 11 zeigt, daß der bewegliche Kranz 1 offen in Form eines U beschaffen sein kann, ebenso wie der Halter
72 des Kranzes, wobei dieser Halter auf dem zu schweißenden Rohr 2 festgelegt ist. Der Kranz 1, der einen Brenner
8d mit einem Draht 70 und seinen verschiedenen oben beschriebenen
Anlenkungen trägt, gleitet unter Verschwenken auf dem Halter 72 konzentrisch zu diesem. Die flexiblen
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Leitungen und Kabel, die den Brenner versorgen, rollen sich um Säulen auf, die am Halter 72 befestigt sind. Die Öffnung
der Glieder 1 und 72 ist so gewählt, daß man sie umcks Rohr
setzen kann, wenn sie in Deckung sind. Wenn der Kranz 1 durch Ritzel (oder Schnecken) 73 und lh angetrieben wird,
die genau synchronisiert sind, ist eines (eine) von ihnen immer in Eingriff, selbst wenn die Öffnung dem (der) anderen
gegenüberliegt. Das eine der Ritzel, z. B0 das Ritzel lh,
treibt den Nocken 6 über das Getriebe 5 an, das bereits eingangs erläutert wurde. Der Nocken 6 gibt über den Schalter
7 Impulse an den Programmgeber ab.
Die Erfindung wird für komplizierte Schweißungen verwendet, die eine vollständige Automatisierung benötigen.
Aus diesem Grund eignet' sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
besonders zum sorgfältigen Schweißen von immer wiederkehrenden Werkstücken. Grundsätzlich ist sie auch bei sogenannten
Kreis- oder Orbitalschweißungen anwendbar, d. h., bei denen der Brenner sich um ein rundes zu schweißendes
Werkstück dreht. Für die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung spielt es auch keine Rolle, ob die Oberflächen
der Werkstücke eben oder gekrümmt sind. Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei anderen Bearbeitungsvorgängen
als Schweißen Verwendung finden: Polieren oder Schleifen, Trennen und sogar bei gewissen sich wiederholenden
Fertigbearbeitungen.
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Claims (18)
1. /Vorrichtung zum vollautomatischen Lichtbogenschweißen
mit abschmelzender oder nichtabschmelzender Elektrode gemäß einem Programm, das direkt durch den von
der Elektrode zurückgelegten Weg gesteuert ist über die Abgabe von elektrischen Impulsen, die gleichen Elementarschritte
des Wegs entsprechen und von mindestens einem Schrittmotor empfangen werden, der auf einen Programmgeber
einwirkt, dadurch gekennzeichnet , daß der Programmgeber (11) Einrichtungen zur Überwachung
und Steuerung der folgenden Schweißparameter hat: Schweißstromstärke, Schweißstrompulsierungen, Drahtvorschub, Auslösen
und Anhalten des Drahtvorschubs, Verlauf der Elektrodenverschiebung, Änderungen dieses Verlaufs, Löschen
des Lichtbogens, Mindestdurchsatz von Schutzgas, Lage des Brenners (8) senkrecht zur Schweißnaht und parallel zu
den zu schweißenden Oberflächen (2), Abstand (j) des Brenners von den zu schweißenden Oberflächen, Neigung des
Brenners in einer durch die Schweißnaht gehenden Ebene, Neigung des Brenners in einer senkrecht zur Schweißnaht
verlaufenden Ebene; und daß der Programmgeber sich Schritt für Schritt bei Empfang der einzelnen elektrischen Xmpulse
weiterdreht, die von einer Einrichtung (3, 4) zur Verschiebung dee Brenners abgegeben werden, so daß die Winkelgeschwindigkeit des Programmgebers direkt proportional dem
vom Brenner zurückgelegten Weg ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur genauen Einstellung der
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Schweißstromstärke und des variablen Laufs eines Motors zum Vorschub des Brenners (8) zwei Steuerkurventräger
(13, 16) sind, deren auf ein und demselben Radius befindliche Steuerkurve sich mit einer Lineargeschwindigkeit
verschiebt, die ständig proportional der Lineargeschwindigkeit des Brennerhalters ist, und daß die Steuerkurventräger
auf Organe zur Einstellung der Schweißstromstärke und der Drehzahl des Vorschubmotors einwirken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerkurventräger (13» 16) zur Einstellung
der Stromstärke und des Laufs des Vorschubmotors durch einen Schrittmotor (1O) angetrieben werden, der durch die
bei jedem Elementarschritt abgegebenen Impulse betätigt wird, wobei der Antrieb über ein Untersetzungsgetriebe (12)
so erfolgt, daß ein vollständiger Schweißtakt einer Umdrehung der beiden Steuerkurventräger entspricht.
'k. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerkurventräger einen Teil einer Umdrehung für jeden vollständigen Schweißtakt zurücklegen,
und daß die Steuerkurventräger außerdem für eine einzige Umdrehung die Stromstärke und den Lauf des Vorschubmotors
für den ganzen, mehrere Takte aufweisenden Schweißbetrieb programmieren.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit 2 oder h mit 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schrittmotor (lO)
und der Welle, die die Steuerkurventräger (.13, 16) zur
Einstellung der Stromstärke und des Laufs des Vorschubmotors haltert, ein veränderliches Untersetzungsgetriebe
(12) vorgesehen ist.
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2U0545
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zur Einstellung der von der Stromstärke und dem variablen Lauf des Vorschubmotors für
den Brenner verschiedenen Parameter durch zweite Steuerkurventräger (21 - 37) gebildet sind, die auf ein- und derselben
Welle (20) montiert und von dem Schrittmotor (1O) des Programmgebers (11) angetrieben sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (20) der zweiten Steuerkurventräger (21
bis 37) eine Umdrehung für einen vollen Schweißtakt ausführt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2Ö) der zweiten Steuerkurventräger (21
bis 37) eine Umdrehung oder einen Bruchteil einer Umdrehung für einen vollständigen Betrieb der Vorrichtung mit
mehreren Takten ausführt,
9· Vorrichtung nach Anspruch 7 mit 6 oder 8 mit 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Schrittmotor (1O)
des Programmgebers (ii) und der Welle (20) der zweiten
Steuerkurventräger (21 - 37) ein verstellbares Untersetzungsgetriebe
(19) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit 2, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Parameter während eines Schweißbetriebs
konstant bleiben, und daß die Wirkung der entsprechenden zweiten Steuerkurventräger mittels einer Einrichtung
zur manuellen Blockierung unterdrückt wird, die den Sollwert der betreffenden Parameter festhält.
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2U0545
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die (oder der)zweiten Steuerkurventräger (26 bis 29) zur Steuerung des pulsierenden Stroms (Fig. 9, 10)
die Abweichung der Stromstärke über ein (oder mehrere) Potentiometer
einstellen, das in den Stromkreis ein- oder von diesem abgeschaltet wird, je nachdem, ob der durch einen
der beiden hauptsächlichen Steuerkurventräger (13» 16)" eingestellte
Grundstrom den Mindestwert (i) oder dem Höchstwert {i) der Pulsierungen ergibt, und daß der oder die zweiten Steuerkurventräger auch die Dauer (d) des Mindestgleichstroms
ebenso wie die Dauer (d) des Höchstgleichstroms einstellen, wobei beide Dauern unabhängig voneinander sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit 2 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die zweiten Steuerkurventräger
(31» 32), die den ¥ert der Pulsierungen des
Vorschubs des abschmelzenden Drahts (8a) einstellen, durch Stromunterbrechung einstellbarer Dauer auf den Gleichstrommotor
(22) einwirken, der den Draht am Schweißkopf antreibt, und daß eine automatische Synchronisierung zwischen den Pulsierungen
des Stroms und den Pulsierungen des Drahts vorhanden ist, wenn beide Pulsierungen gleichzeitig auftreten.
13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Lage des
Brenners (8) senkrecht zur Schweißnaht und parallel zu den schweißenden Oberflächen (2) automatisch durch einen (35)
der zweiten Steuerkurventräger erhalten wird, der in einer bestimmten Zeit auf einen Motor (39) einwirkt, der ein
Schiebeglied (57) auf dem Antriebsschlitten (U-Kranz 1 bei Kreisschweißung) des Schweißkopfs steuert.
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2U0545
14. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit 2 oder nach Anspruch
13» dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des
Abstands des Brenners (8) von den zu schweißenden Oberflächen
(2) automatisch durch einen (35) der zweiten Steuerkurventräger vorgenommen wird, der auf einen Motor (39)
einwirkt, der während einer bestimmten Zeit, insbesondere über eine Schraube (57) (oder über einen Zahnstangentrieb),
die Lage einer Rolle (58) bestimmt, die auf den zu verschweißenden Oberflächen rollt oder gleitet.
15. Vorrichtung nach nspruch 6 mit 2 oder Anspruch
oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Neigung des Brenners (8) in einer durch die Schweißnaht
senkrecht verlaufenden Ebene durch einen (36) der zweiten
Steuerkurventräger geschieht, der wäehrend einer bestimmten Zeit auf einen Motor (ko) mit Ritzel und Zahnsegment einwirkt,
der den Brennerhalter (64) in der durch die Schweißnaht senkrecht verlaufenden Ebene verschwenken läßt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit 2 oder einem der Ansprüche 13 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung
des Brenners in einer durch die Schweißnaht gehenden Ebene durch einen (37) der zweiten Steuerkurventräger einstellbar
ist, der während einer bestimmten Zeit auf einen Motor (4i) mit Ritzel (52a) und Zahnsegment (59) einwirkt,
der das Glied, das den Brennerhalter (6k) in einer zur Schweißnaht parallelen Ebene trägt, verschwenken läßt.
17. Vorrichtung .nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschwenken der Glieder, die die Neigung d.es Brenners bestimmen, um einen ungefähr auf der
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2H0545
Elektrode (8a) liegenden Mittelpunkt mittels je einer kreisbogenförmigen Aussparung (60; 65) erfolgt, die zwei
Zapfen (0-1, 62; 66, 67) führt, von denen einer ein System
(68, 63) zur möglichen Blockierung aufnimmt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 6 mit 2,· dadurch gekennzeichnet, daß das programmierte Schweißen
durch einen Kreis- oder Orbitalkopf durchgeführt wird, d. h. mit einem sich um das Werkstück (2) drehenden Werkzeug
(8d), daß das Werkzeug auf einem U~förmigen Kranz (i)
montiert ist und auf einem ortsfesten Halter (72) von ebenfalls
U-Form rollt oder gleitet, daß der bewegliche Kranz in U-Form von mindestens zwei Schnecken oder zwei Ritzeln
(73» 7^) angetrieben wird, die synchronisiert sind, wobei
die eine dieser Schnecken oder das eine der Ritzel mit einem Übersetzungsgetriebe (5) gekuppelt ist, das schnell
einen Nocken (6) umlaufen läßt, der bei jeder Umdrehung elektrische Impulse abgibt, die vorn Schrittmotor (1O) des
Programmgebers (11) empfangen werden (Fig. 11 ).
19· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 6 mit 2, dadurch gekennzeichnet, daß der programmierte Schweißbetrieb
mit einem Schlitten (64) durchgeführt wird, der den Brenner (8.) trägt und sich auf einer Bahn entsprechend den
zu verschweißenden Oberflächen (2) verschiebt, und ferner durch einen Motor (4) angetrieben ist, der ein Übersetzungsgetriebe
(5) antreibt, das den Nocken (6) rotieren läßt, der die elektrischen Impulse abgibt, die von dem
Schrittmotor (1O) des Programmgebers (11) empfangen werden.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR717120033A FR2138564B1 (de) | 1971-05-21 | 1971-05-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2140545A1 true DE2140545A1 (de) | 1972-12-07 |
Family
ID=9078008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712140545 Withdrawn DE2140545A1 (de) | 1971-05-21 | 1971-08-12 | Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen durch programmierte Takte |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3737614A (de) |
DE (1) | DE2140545A1 (de) |
FR (1) | FR2138564B1 (de) |
GB (1) | GB1353769A (de) |
IT (1) | IT939742B (de) |
SU (1) | SU631059A3 (de) |
ZA (1) | ZA723214B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018114635A1 (de) | 2018-06-19 | 2019-12-19 | August Wenzler Maschinenbau GmbH | Einrichtung und Verfahren zur Herstellung von Metallteilen |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3956610A (en) * | 1970-10-13 | 1976-05-11 | Nippon Steel Corporation | Method for welding iron steel and nonferrous alloy |
NL7206615A (de) * | 1972-05-17 | 1973-11-20 | ||
US3922517A (en) * | 1972-06-29 | 1975-11-25 | Crc Crose Int Inc | Welding method and apparatus |
US3873798A (en) * | 1973-11-09 | 1975-03-25 | Dimetrics Inc | Crawling carriage |
US4019016A (en) * | 1973-12-03 | 1977-04-19 | Dimetrics, Inc. | Welding control systems |
US4145593A (en) * | 1976-02-03 | 1979-03-20 | Merrick Welding International, Inc. | Automatic pipe welding system |
US4283617A (en) * | 1976-02-03 | 1981-08-11 | Merrick Welding International, Inc. | Automatic pipe welding system |
SE396898B (sv) * | 1976-02-06 | 1977-10-10 | Elektriska Svetsnings Ab | Sett vid framstellning av en stumsvets mellan tva tjockveggiga arbetsstycken |
CH610229A5 (de) * | 1976-05-25 | 1979-04-12 | Allg Patentverwertung | |
US4095077A (en) * | 1976-06-25 | 1978-06-13 | Westinghouse Electric Corp. | Automatic hot filler wire welding method and apparatus |
US4163886A (en) * | 1976-09-16 | 1979-08-07 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus for an automatic pipe welder |
US4331278A (en) * | 1978-04-10 | 1982-05-25 | Sherer Charles R | Pipe welding apparatus |
US4260869A (en) * | 1978-05-30 | 1981-04-07 | Midcon Pipeline Equipment Co. | Traveling welding carriage |
US4365132A (en) * | 1978-10-02 | 1982-12-21 | Gasparas Kazlauskas | Welding apparatus for polygonal cross-sectioned tubing |
US4366363A (en) * | 1979-12-03 | 1982-12-28 | Wilson George S | Workpiece tracing arc welding system |
CH641988A5 (en) * | 1979-12-13 | 1984-03-30 | Sulzer Ag | Apparatus for welding together or cladding round material |
US4507543A (en) * | 1980-11-10 | 1985-03-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pulse arc welding method |
US4441012A (en) * | 1981-12-14 | 1984-04-03 | General Electric Company | Method and apparatus for controlling heating power during the application of molten filler material to a workpiece |
US4577499A (en) * | 1982-11-18 | 1986-03-25 | Cyclomatic Industries, Inc. | Slope-speed sensor for seam welding apparatus |
JPS60121077A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 円周自動熔接装置 |
US4718591A (en) * | 1986-12-19 | 1988-01-12 | Hughes Aircraft Company | Wire bonder with open center of motion |
US4780594A (en) * | 1987-10-08 | 1988-10-25 | Dimetrics Inc. | Method and apparatus for improved control of supply of filler material to a welding location |
US5227601A (en) * | 1991-10-11 | 1993-07-13 | The Lincoln Electric Company | Adjustable welding torch mounting |
CA2322736A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-10 | O. J. Pipelines Canada | External pipe welding apparatus |
US8723082B2 (en) * | 2004-07-09 | 2014-05-13 | Fronius International Gmbh | Device for transporting a welding wire |
US7180028B2 (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-20 | Tri Tool, Inc. | Configurable dual process welding head and method |
WO2007079041A2 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-12 | Roger Hirsch | Resistance welding machine pinch point safety sensor |
GB0621780D0 (en) * | 2006-11-01 | 2006-12-13 | Saipem Spa | Welding system |
DE102009020146B3 (de) * | 2009-04-08 | 2010-06-10 | V & M Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Rohren aus Stahl mittels Orbitalschweißen in Hybridtechnik |
FR2944985B1 (fr) * | 2009-04-29 | 2011-07-01 | Hms 634 Ltd | Systeme mecanique de guidage automatique d'une ou plusieurs torches d'une unite de soudage |
US9162313B2 (en) * | 2010-12-23 | 2015-10-20 | Lincoln Global, Inc. | Wire feeder wire drive design |
US9527153B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-12-27 | Lincoln Global, Inc. | Camera and wire feed solution for orbital welder system |
US9770775B2 (en) | 2013-11-11 | 2017-09-26 | Lincoln Global, Inc. | Orbital welding torch systems and methods with lead/lag angle stop |
US9731385B2 (en) | 2013-11-12 | 2017-08-15 | Lincoln Global, Inc. | Orbital welder with wire height adjustment assembly |
US9517524B2 (en) | 2013-11-12 | 2016-12-13 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire spool support |
AT516445B1 (de) * | 2014-11-04 | 2016-08-15 | Fronius Int Gmbh | WIG-Schweißbrenner |
CN104785975A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-07-22 | 李伟民 | 一种焊接机械手结构 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3126471A (en) * | 1964-03-24 | Figure | ||
US3088018A (en) * | 1960-01-29 | 1963-04-30 | Union Carbide Canada Ltd | Consumable electrode arc welding process and apparatus |
US3207881A (en) * | 1963-03-19 | 1965-09-21 | American Mach & Foundry | Arc welding apparatus and method |
US3555239A (en) * | 1966-11-16 | 1971-01-12 | William J Kerth | Welding machine with digital pulse control |
-
1971
- 1971-05-21 FR FR717120033A patent/FR2138564B1/fr not_active Expired
- 1971-07-23 IT IT69473/71A patent/IT939742B/it active
- 1971-07-30 GB GB3591071A patent/GB1353769A/en not_active Expired
- 1971-08-12 DE DE19712140545 patent/DE2140545A1/de not_active Withdrawn
- 1971-10-06 US US00186960A patent/US3737614A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-05-10 ZA ZA723214A patent/ZA723214B/xx unknown
- 1972-05-19 SU SU721788603A patent/SU631059A3/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018114635A1 (de) | 2018-06-19 | 2019-12-19 | August Wenzler Maschinenbau GmbH | Einrichtung und Verfahren zur Herstellung von Metallteilen |
WO2019243089A1 (de) | 2018-06-19 | 2019-12-26 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von metallteilen |
DE102018114635B4 (de) | 2018-06-19 | 2024-02-08 | August Wenzler Maschinenbau GmbH | Einrichtung und Verfahren zur Herstellung von Metallteilen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2138564B1 (de) | 1973-05-25 |
ZA723214B (en) | 1973-02-28 |
FR2138564A1 (de) | 1973-01-05 |
IT939742B (it) | 1973-02-10 |
US3737614A (en) | 1973-06-05 |
GB1353769A (en) | 1974-05-22 |
SU631059A3 (ru) | 1978-10-30 |
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