DE2347433A1 - Steuervorrichtung fuer schweissanlagen mit wenigstens einem lichtbogenschweissgeraet und einem widerstandsschweissgeraet - Google Patents
Steuervorrichtung fuer schweissanlagen mit wenigstens einem lichtbogenschweissgeraet und einem widerstandsschweissgeraetInfo
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ARO
Societe anonyme
Societe anonyme
Paris (Frankreich)
Steuervorrichtung für"Schweißanlagen mit wenigstens einem
Lichtbogenschweißgerät und einem Widerstandsschweißgerät.
Die Erfindung betrifft eine Schweißanlage
mit wenigstens einem Mehtbogenschweißgerät und einem Widerstandsschweißgerät,
und zwar im besonderen eine Steuervorrichtung für eine derartige Schweißanlage.
In industriellen Anlagen oder dergleichen
ist es häufig erforderlich, an den gleichen Werkstücken oder an nahe beieinanderliegenden Werkstücken verschiedenartige
Schweißungen vorzunehmen, v/elche nur mit verschiedenen Geräten ausgeführt v/erden können. Bisher wurden hierfür mit verschiedenen
Steuerungen versehene getrennte Geräte benutzt. Diese getrennten Geräte und verschiedenen Steuerungen können einen
störenden Platzbedarf haben. Ausse.rdem ist die Handhabung getrennter
Geräte verwickelt und erfordert eine erhebliche Arbeitszeit.
Die Erfindung bezweckt, den obigen lTacliteilen
abzuhelfen und insbesondere eine Schweißanordnung mit
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geringem Platzbedarf zu liefern, ν/eiche bequem zu bedienen und
wirtschaftlich herzustellen ist. Genauer ausgedrückt betrifft die Erfindung die Verwirklichung einer Steuervorrichtung für
eine Schweißanlage mit wenigstens einem Lichtbogenschweißgerat
und wenigstens einem Widerstandsschweißgerät. *
In an sich bekannter Weise enthält ein Gerät zur Lichtbogenschweißung einen Antriebsmotor für einen
Draht aus einem schweißbaren Material oder"Schweißdraht" einen
Transformator, bei welchem die erste Ausgangsklemme der Sekundärwicklung mit dem Draht verbunden ist, während die zweite
Ausgangsklemme der Sekundärwicklung mit dem metallischen Schweißstück verbunden werden kann, und eine Reserve an Zusatzgas,
im allgemeinen Kohlensäuregas. Bei diesen Geräten treten der Schweißdraht und das Zusatzgas durch die gleiche Düse
aus, welche zunächst mit den Schweißstücken in Berührung gebracht und hierauf etwas von diesen entfernt wird, um einen Bogen
zu ziehen. Ferner enthalten diese bekannten Apparate im allgemeinen ein Verzögerungsorgan, welches die Zeit, während
welcher eine Spannung zwischen den Schweißstücken und dem Schweißdraht angelegt wird, auf einen vorbestimmten Wert einstellt.
Die Speisung mit Zusatzgas v/ird dann erst nach einer vorbestimmten Zeit nach dem Verschwinden dieser Spannung unterbrochen.
Diese Maßnahme soll die Oxydierung der gebildeten Schweißstelle verhindern.
Die an sich bekannten Widerstandsschweißgeräte enthalten im wesentlichen einen Transformator, dessen
Sekundärwicklung eine kleine Windungszahl hat, um den Übergang
eines starken Stroms zwischen den mit den Klemmen dieser Sekundärwicklung verbundenen Elektroden zu ermöglichen, zwischen
welchen sich die metallischen Schweißstücke befinden. Diese Elektroden sind im allgemeinen Backen einer Zange, zwischen
welchen die Schweißstucke eingespannt werden. Auch in diesem Fall v/ird im allgemeinen eine Verzögerungsvorrichtung vorgesehen*
welche den Stromdurchgang zwischen den Elektroden nur während einer vorbestimmten Zeit erlaubt, wobei der Druck zwischen
den Backen natürlich während einer längeren Zeit aufrechterhalten v/ird. Diese mit Backen versehenen Widerstandsschweißgeräte
ermöglichen nur eine Punktschweißung. Es gibt
auch Widerstandsschweißgeräte, welche die Ausführung von
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Schweißnähten gestatten. Die Elektroden dieser Geräte werden
nicht mehr durch Backen gebildet, sondern durch Rollen oder Rädchen.
Die erfindungsgemässe Steuervorrichtung für
Schweißanordnungen ist gekennzeichnet durch erste Steuermittel für ein Mchtbogenschweißgerät, zweite Steuermittel für ein Widerstandsschweißgerät,
Umschaltmittel mit wenigstens zwei Stellungen, welche das Arbeiten der ersten Steuermittel erlauben,
wenn sie sich in einer ersten Stellung befinden, und das Arbeiten der zweiten Steuermittel, wenn sie sich in einer zweiten
Stellung befinden, und Verzögerungsmittel, welche dem Mchtbogenschweißgerät gestatten, den eigentlichen Schweißvorgang während
einer gegebenen ersten Zeit vorzunehmen, wenn sich die Umsohaltmittel in ihrer ersten Stellung befinden, während sie dem
Widerstandsschweißgerät ermöglichen, seinen eigentlichen
Schweißvorgang während einer zweiten gegebenen Zeit vorzuneh-' men, wenn sich die Umschaltmittel in ihrer zweiten Stellung
befinden, wobei diese Verzögerungsmittel ein Organ zur Einstellung der ersten und der zweiten gegebenen Zeit aufweisen·
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung enthält die Steuervorrichtung Wiederholungsmittel, und die Umschaltmittel besitzen eine dritte Stellung, wobei
die Wiederholungsmittel, wenn sich die ümschaltmittel in ihrer dritten Stellung befinden, dem Idchtbogenschweißgerät gestatten,
den eigentlichen Schweißvorgang während der genannten gegebenen ersten Zeit mit einer konstanten Periode zu wiederholen. "
Die Umschaltmittel besitzen dann zweckmäßig eine vierte Stellung, welche den Wiederholungsmitteln die Steuerung des periodischen
Arbeitens des Widerstandsschweißgaräts in ähnlicher Weise
wie bei der Steuerung des Idchtbogenschweißgerats ermöglicht,
wenn sich die Umschaltmittel in ihrer dritten Stellung befinden.
Ferner enthalten die Verzögerungsmittel ein Sehwellenelement, und die Ümschaltmittel besitzen eine fünfte
Stellung, wobei das Schwellenelement so ausgebildet ist, dass, wenn sich die Umschaltmittel in ihrer fünften Stellung befinden,
das Arbeiten der Verzögerungsmittel verhindert wird, solange der zwischen den Elektroden des Widerstandsschweißgeräts
fliesaende Strom kleiner als ein bestimmter Wert ist.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, deren einzige
Abbildung eine Vorrichtung zur Steuerung einer Schwelβanlage
mit einem. Lichtbogenschweißgerät und einem als Schweißzange
ausgebildeten Widerstandsschweißgerät darstellt.
Das Gerät zur Lichtbogenschweißung und das Gerät zur Widerstandsschweißung sind beide auf der gleichen
(nicht dargestellten) Grundplatte angeordnet.
Das Lichtbogenschweißgerät enthält einen
(nicht dargestellten) Transformator, einen Antriebsmotor für den Schweißdraht und Mittel zur Ausgabe eines Zusatzgases, bei
dem behandelten Beispiel Kohlensäuregas. Der grösseren Klarheit
v/egen sind der Anker 2 und der Feldmagnet 3 des Antriebsmotors des Schweißdrahtes in der Abbildung getrennt dargestellt. Ferner
sind aus Gründen der Klarheit die Transformatoren sowohl des Widerstandsschweißgeräts als auch des Lichtbogenschweißgeräts
nicht in der Abbildung dargestellt. Das Gleiche gilt für die Mittel zur Speisung mit dem Zusatzgas·
Jedes Schweißgerät besitzt einen (nicht dargestellten) Handgriff, an welchem der Betätigungsknopf eines
Schalters Ein-Aus des Geräts angebracht ist. Dieser Betätigungsknopf hat z.B. die Form eines Drückers o.dgl. und ist so ausgebildet,
dass, wenn man auf ihn drückt, das Gerät in Betrieb gesetzt wird, während es bei Loslassen des Drückers abgestellt
wird. Diese Schalter sind mit den Bezugsseichen 4 bzw. 5 für das Liehtbogenschweißgerät bzw. für das Widerstandsschweißgerät
bezeichnet.
Die Umschaltmittei haben bei dem darges/fcell-
ten Beispiel die Form eines Drehschalters mit sechs Stellungen.
Dieser Drehschalter enthält in Wirklichkeit sieben getrennte Teile oder Platten 1a, 1Jb, 1c., Id., 1.e, 1f, 1£ mit je sechs Kontaktknöpfen
Ia, Ha, HIa, IVa, Va, Via,Ib usw. Jede dieser
Platten bildet in Wirklichkeit einen Elementarumschalter mit sechs Stellungen. Der Umschalter besitzt einen einzigen (nicht
dargestellten) Betätigungsknopf, welcher auf einer Seite (z.B. auf der Vorderseite) der Grundplatte der Schweißanordnung angeordnet
ist. Auf dieser Seite sind die obigen sechs Stellungen angegeben. Der einzige Betätigungsknopf ist drehfest mit einem
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(ebenfalls nicht dargestellten) Stab verbunden. Die Platfen 1,a,
1£ ..... 1£ sind senkrecht und an verschiedenen Stellen längs
dieses Stabes angeordnet, und Kontaktglieder 6a ..... 6g sind
an diesem Stabe an den Stellen befestigt, an welchen die Platten angeordnet sind.
Die Stellungen I ..... VI werden so an jeder
Platte durch metallische Kontaktklötze gebildet, mit welchen das Kontaktglied 6 in Berührung kommen kann. Die Abschnitte oder
Platten 1a ..... 1£ sind in der Abbildung getrennt dargestellt,
um jedoch ihre gegenseitige Beziehung zu zeigen, sind sie alle durch den gleichen gestrichelten Idnienzug 7 verbunden.
In elektrischer Hinsicht ist die Platte
1a in den Primärkreis eines Transformators 8 zur Speisung der
Steuervorrichtung mit elektrischer Energie eingeschaltet. Die anderen Platten sind in den Sekundärkrei3 des Transformators 8
eingeschaltet. .
Die dargestellte Steuervorrichtung enthält
zunächst Mittel zur. Steuerung des Idchtbogen3ehweißgerät3. Diese
Mittel zur Steuerung des Lichtbogenschweißgeräts enthalten im wesentlichen ein Elektroventil 9 zur Speisung mit dem Kohlensäuregas,
Relais 10 und 11 und die Speisekreise derselben·
Die erste Klemme des Elektroventils 9 ist
unmittelbar mit einer Klemme 12 der Sekundärwicklung
des Transformators 8 und seine zweite Klemme mit der zweiten Klemme 13 dieser Sekundärwicklung über den Kontakt 14a eines
weiter unten besprochenen Relais oder Schützes 14 verbunden. Der feldmagnet 3 des Antriebsmotors des Schweißdrahtes wird
mit Gleichstrom durch eine Brücke 15 aus vier Dioden in" Doppelweggleichrichterschaltung
gespeist. Eine Diagonale dieser Brücke ist unmittelbar zwischen die Klemmen 12 und 13 geschaltet,
während die andere Diagonale zur Speisung des Feldmagneten 3 dient. Der Anker 2 des Antriebsmotors wird ebenfalls mit
Gleichstrom durch eine Brücke 16 für Doppelweggleichrichtung
gespeist, welche ebenfalls vier Dioden enthält, wobei ihre erste Diagonale unmittelbar mit den Klemmen 12 und 13 verbunden
ist, während ihre zweite Diagonale den Anker 2 über den Kontakt 10a des Relais 10 speist. Die erste Diagonale einer
Brücke 17 mit ebenfalls in Doppelweggleichrichterschaltung ge-
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schalteten Dioden ist ebenfalls an die Klemmen der Sekundärwicklung
des Transformators 8 angeschlossen, wobei eine Klemme dieser Diagonalen der Brücke 17 unmittelbar an die Klemme 13
angeschlossen ist, während die andere Klemme mit der Klemme 12 über die Platte 1e,, den Kontakt 24a eines Relais 24'ί Den Schalter
4 und die Platte 1_c verbunden ist. Diese Verbindung mit der
Klemme 12 besteht nur, wenn das Kontaktglied 6 einer jeden der Platten 1_e und 1c. sich in einer der mit II und III bezeichneten
Stellungen und der Schalter 4 in seiner Stellung "Ein" befinden.
Das Relais 10 ist ebenso wie ein Kondensator 18 unmittelbar an die Klemmen der zweiten Diagonalen der
Brücke 17 angeschlossen. Eine Diode 19 und ein Kondensator 20 sind in Reihe ebenfalls parallel an die Klemmen der zweiten Diagonalen
der Brücke 17 angeschlossen. Die Spule des Relaie 11 und
ein mit dieser in Reihe liegender Widerstand 21 sind an die Klemmen
des Kondensators 20 angeschlossen. Ein Widerstand 22 und der mit diesem in Reihe liegende zweite Kontakt 10Jd des Relais
10 sind ebenfalls an die Klemmen des Kondensators 20 angeschlossen.·
Die Kontakte 11a des Relais 11 und die Spule des Relais 14" sind in Reihe unmittelbar zv/isehen die Klemmen
12 und 13 der Sekundärwicklung des Transformators 8 geschaltet.
Die auf der Abbildung dargestellte Steuervorrichtung enthält ferner Mittel zur Betätigung der Schweißzange.
Diese letzteren Betätigungsmittel enthalten im wesentlichen den Schalter 5 und ein Schütz 25 zur Speisung der Zange. Eine
Klemme des Schützes 25 ist unmittelbar mit der Klemme 13 der Sekundärwicklung des Transformators 18 und seine andere Klemme
mit der Klemme 12 über die Platte 1_e, den Kontakt 24a, den Schalter 5 und die Platte 1£ verbunden. Diese letztere Verbindung
besteht natürlich nur, wenn das Kontaktelement 6 einer jeden
der Platten 1j3 und 1£ mit einem der mit V oder VI bezeichneten
Kontaktklötze in Berührung steht, wenn der Schalter 5 sich in seiner Stellung "Ein" befindet, und wenn der Kontakt
24a geschlossen ist.
Die Verzögerungsmittel 26 der dargestellten
Betätigungsvorrichtung umfassen im v/esentlichen einen Kondensator
27 in Reihe mit einem festen V/iderstand 28 und einem ein-
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stellbaren Widerstand 29· Diese Betätigungsinittel enthalten
ferner einen Einschichttransistor 30, dessen Emitter mit der positiven Klemme des Kondensators 27 verbunden ist, einen Thyristor
31, dessen Steuerelektrode mit einer der Basiselektroden des Einschichttransistors 30 verbunden ist, und die Wicklung
des Relais 24, deren eine Klemme mit der Anode des Thyristors . 31 und deren andere Klemme mit der Klemme 13 der Sekundärwicklung des Transformators 8 über eine Gleichrichterdiode 32, deren
Anode unmittelbar an die Klemme 13 angeschlossen ist, verbunden ist.
Die Platte 1£ gestattet, einen Widerstand
33 parallel zu dein einstellbaren Widerstand 29 zu schalten,
■wenn das Kontaktglied 6 einen der mit V und YI bezeichneten KontaktklÖtze
berührt.
Der einstellbare Widerstand 29 ist - mit
seiner nicht mit dem Widerstand 28 verbundenen Klemme - mit ,
der Kathode der Diode 32 über einen zusatzlichen einstellbaren Widerstand 29a und die Wicklung des Relais 24 verbunden. Der
Gesamtwiderstand dieses Widerstands 29a ist zwischen der Anode
des Thyristors 31 und der zweiten (nicht mit der Steuerelektrode des Thyristors 31 verbundenen) Basiselektrode des Einschichttransistors
30 dargestellt.
Die negative Klemme des Kondensators 27 ist mit der Klemme 12 je nach der Stellung des Drehschalters auf
zwei verschiedene Arten verbunden. Bei der ersten Art wird diese negative Klemme mit der Klemme 12 über den Schalter 4 und
bei der zweiten Art über den Schalter 5 verbunden. Die Verbindung
über den Schalter 4 erfolgt, wenn sich der Drehschalter in einer der mit II, III und IY bezeichneten Stellungen befindet.
Die Verbindung wird dann über die Platte 1d_, den Schalter 4 und
die Platte 1£ hergestellt. Die Verbindung über den' Schalter 5
wird hergestellt, wenn sich der Drehschalter in einer der mit V oder VI bezeichneten Stellungen befindet. Die Verbindung erfolgt
dann über die Platte 1<i, den Schalter 5 und die Platte 1£.
Die Kathode des Thyristors 31 ist ferner
mit der negativen Klemme des Kondensators 27 verbunden. Die Diode 32, die Wicklung des Relais 24 und dieser Thyristor 31 liegen
also in Reihe zwischen den Klemmen 12 und 13, wenn der Drehschal-
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ter sich in einer der Stellungen II, III, V und VI befindet.
Die dargestellte Betätigungsvorrichtung
enthalt ausserden Wiederholungsmittel 34 mit einem Kondensator
35, einem Thyristor 36, einem Einschichttransistor 37 und einem Kondensator 38. Der Kondensator 35 verbindet die Anoden der
!Thyristoren 31 und 36 miteinander. Die Kathode des Thyristors
36 und die negative Klemme des Kondensators 38 sind an die der negativen Klemme des Kondensators 27 und der Kathode des
Thyristors 31 gemeinsame Leitung 39 angeschlossen. Die positive Klemme des Kondensators 38 ist mit dem Emitter des Einsehichttransiütors
37 und auch mit der Kathode der Diode 32 über Widerstände 38a, 38]) und 38£ verbunden.
Ein zweiter Kontakt 24b, des Relais 24 hat
die Porm eines Schalters mit zwei Stellungen. In. der ersten
Stellung schliesst er einen Entladekreis des Kondensators 27» welcher die leitung 39 enthält. In seiner zweiten Stellung
schliesst der Schalter 24b einen Entladekreis des Kondensators
38. Dieser letztere Entladekreis wird übrigens über die Platte
XtL
1f_ geschlossen, wenn sich der Drehschalter/einer der mit II, V
und 71 bezeichneten Stellungen befindet.
Die dargestellte Betätigungsvorrichtung
enthält schliesslich Schwellenmittel 40 mit einem Transistor
41 des Typs KP3J, dessen Emitter unmittelbar mit der leitung
und dessen Kollektor mit der positiven Klemme des Kondensators 27 verbunden ist. Der Emitter dieses Transistors 41 ist ferner
mit seiner Basis über die Platte 1Jb verbunden, wenn sich der Drehschalter in einer der mit II, III, IY und V bezeichneten
Stellungen befindet.
Die Basis des Transistors 41 ist ausserdem mit dem Schieber eines Potentiometers 42 und eine Endklemme
dieses Potentiometers mit dem Emitter des Transistors 41 über
eine Diode 43 und einen Widerstand 44 verbunden. Die Diode ist so geschaltet, dass ihre Anode mit dieser Endklemme des Potentiometers
42 und ihre Kathode mit einer Klemme des Widerstands 44 verbunden ist. Diese Endklemme des Potentiometers
ist ferner mit der negativen Klemme eines Kondensators 45 verbunden, dessen positive Klemme mit der Leitung 39 verbunden
ist. Die zweite Endklemme des Potentiometers 42 ist mit der
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Kathode der Diode 32 über einen Widerstand 46 verbunden.
Wie bereits ausgeführt, besitzt der Drehumschalter einen (nicht dargestellten) Betätigungsknopf, welcher
auf einer leicht zugänglichen Seite des Gestells der
Schweißanlage angeordnet ist. Die Stellungen I bis VI dieses Drehumschalters sind mit Hilfe von Marken auf dieser zugänglichen
Seite angegeben, deren jede gegebenenfalls einer die Aufgabe einer jeden Stellung angebenden Aufschrift zugeordnet ist.
Die Aufgabe einer jeden Stellung des Drehumschalters ist folgende :
Stellung I : die Steuervorrichtung wird
nicht mit elektrischer Energie gespeist. Es handelt sich also um eine Ausschaltstellung.
Stellung II : die Betätigungsmittel des
Lichtbogenschweißgeräts werden gespeist,und der eigentliche
Schweißvorgang erfolgt während einer (einstellbaren) gegebenen
Zeit _t, wenn der Schalter 4 geschlossen ist.
Stellung III : die Betätigungsmittel des
Idchtbogenschweißgerats werden gespeist,und der eigentliche
Schweißvorgang während einer gegebenen Zeit t wiederholt sich
periodisch, solange sich der Schalter 4 in der Schliessungsstellung (oder Stellung "Ein") befindet·
Stellung IV : die Betätigungsmittel des
Lichtbogenschweißgeräts werden kontinuierlich gespeist, wobei dann die Verzögerungsmittel nicht in Tätigkeit treten.
Stellung V : die Betätigungsmittel des Widerstandsschweißgeräts (Schweißzange) werden gespeist, und der
eigentliche Schweißvorgang erfolgt während einer zweiten gegebenen Zeit t^, solange der Schalter 5 geschlossen ist. ■
Stellung VI : die Betätigungsmittel des Widerstandsschweißgeräts werden gespeist, wobei die Verzögerungsmittel
26 und das Schwellenelement 40 im Betrieb sind·
nachstehend ist beschrieben, v/ie die erfindungsgemässe Steuervorrichtung arbeitet, wenn sich der Drehumschalter
in jeder der mit II bis VI bezeichneten Stellungen befindet. .. ·
Wenn sich der Umschalter in der Stellung II befindet, und der Schalter 4 geschlossen ist - wobei der Kon-
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takt 24a normalerweise geschlossen ist - , wird die Brücke 17
gespeist, so das3 die Wicklung des Beiais 10 unter Spannung steht. Der Kontakt 10a kippt dann aus der dargestellten Stellung
in diejenige, in welcher er die Speisung des Jokers 2 des
Antriebsmotors über die Brücke 16 gestattet.
Da der Feldmagnet 3 des Motors ständig über
die Brücke 15 gespeist wird, kann der Motor anlaufen, d.h. den
Schweißdraht antreiben. Das Relais 11 wird ebenfalls über die Diode 19 und den Widerstand 21 gespeist, was die Schliessung
der Kontakte 11a und somit die Unterspannungsetzung der Wicklung des Relais 14 ermöglicht. Der Kontakt 14a wird daher geschlossen,
und das dann unter Spannung stehende Elektroventil 9 ermöglicht die Speisung der Düse des Lichtbogenschweißgeräts
mit Zusatzgas. Die Speisung des Relais 14-ermöglicht ausserdem
dank einer nicht dargestellten Verbindung die Unterspannungsetzung des Transformators des Lichtbogenschweißgeräts.
Gleichseitig lädt sich der Kondensator 27,
da sich der Kontakt 24b, in der Stellung befindet, in welcher
der Entladekreis dea Kondensators 27 offen ist, und der Transistor
41 bleibt· gesperrt, da seine Basis durch die Platte 1Jb auf das gleiche Potential wie sein Emitter gebracht wird.
Der Ladekreis des Kondensators 27 enthält
folgende Teile ϊ den Widerstand 28, die regelbaren Widerstände
29 und 29a, die Wicklung des Relais 24 und die Diode 32.
Es ist zu bemerken, dass infolge des Vorhandenseins der Widerstände 28, 29 und 29a der in der Wicklung
des Relais 24 fliessende Strom nicht ausreicht, um das Kippen der Kontakte des Relais zu bewirken.
Wenn die Ladespannung des Kondensators 27
einen gegebenen Wert erreicht, d.h. nach einer durch die Kapazität
des Kondensators 27 und die Werte der in Reihe liegenden1
Widerstände bestimmten gegebenen Zeit i;, ist da3 Potential des Emitters des Einschichttransistors 30 gross genug, um diesen
Transistor leitend zu machen. Die Steuerelektrode des Thyristors 31 erhält dann ein positives Potential gegenüber dem seiner
Kathode, so dass der Thyristor leitend gemacht wird. Dieser leitende Zustand des Thyristors 31 bewirkt das Eliessen eines
erheblichen Stroms in der Wicklung des Relais 24, so dass die
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Kontakte 24a und 24b_ ihre Stellung ändern. Der Entlädekreis
des Kondensators 27 wird daher geschlossen, und die Brücke 17 wird nicht mehr gespeist. Die Wicklung des Relais 10 wird daher
nicht mehr erregt, so dass der Kontakt iOa. seine Stellung,
wechselt, um die Speisung des Ankers 2 des Antriebsmotors zu unterbrechen. Der Kontakt 10b wechselt ebenfalls seine Stellung,,
wobei er einen ersten Entladekreis für den Kondensator 20 über den Widerstand 22 schliesst. Der Kondensator 18 dient dazu, die
an die Klemmen der Spule des Relais 10 angelegte Spannung zu filtern und Schwingungen desselben zu verhindern. Sin zweiter
Bntladekreis für diesen Kondensator 20 wird durch den Widerstand
21 und die Wicklung des Relais 11 gebildet. Der Wert des
Widerstands 22 ist zweckmässig erheblich grosser als der des
Widerstands 21, so dass der Entladestrom des Kondensators 20 hauptsächlich über die Wicklung des Relais 11 fliesst. Dieser
letztere Entladekreis des Kondensators 20 ermöglicht das Fliessen
eines Stroms über die Wicklung des Relais 11 während einer bestimmten Zeit t2 nach der Abstellung des Antriebsmotors des
Schweißdrahtes. Anders ausgedrückt, während dieser Zeit tg tritt
nach der Abstellung der Lieferung des Schweißdrahtes das Zusatzgas
noch aus der Schweißdüse aus, und der Speisetransformator steht noch unter Spannung. Wenn der Kondensator 20 zum grössten
Teil entladen ist, wird natürlich der Speisekreis der Wicklung des Relais 14 infolge der Öffnung des Kontakts 11a geöffnet,
und das Elektroventil 9 unterbricht die Speisung mit Zusatzgas sowie die Speisung des Transformators des lichtbogenschweißgeräts
mit elektrischer Energie»
Die Stellung II des Umschalters entspricht
also einem Punktschweißvorgang, da der Schweißvorgang nicht wiederholt
werden kann, solange der Schalter 4 geschlossen gehalten wird. Wenn der Schalter 4 geöffnet und hierauf wieder geschlossen
wurde, nimmt der Thyristor 31 wieder seinen anfänglichen gesperrten Zustand an, so dass ein kleiner Strom von
neuem über die Wicklung des Relais 24 fliesst und der Kontakt 24a von neuem geschlossen wird, so dass ein neuer Schv/eißpunkt
hergestellt werden kann.
Eine Diode 50 ist an die Klemmen der Wicklung des Relais 24 in dem entgegengesetzten Sinn wie der Thy-
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ristor 31 angeschlossen, um die Übergangsenergie zu absorbieren,
welche in der Wicklung des Relais 24 bei der Unterbrechung der Speisung derselben auftritt, wenn der Thyristor 31
aus dem leitenden Zustand in den Sperrzustand übergeht.
Die gegebene Zeit 1», während welcher der
Anker 2 des Antriebsmotors des Schweißdrahtes unter Spannung steht, kann bequem mittels des einstellbaren Widerstands 29 geregelt
werden. Bei dem behandelten Beispiel besitzt dieser einstellbare Widerstand 29 einen Betätigungsknopf, welcher auf
einer zugänglichen Seite der Grundplatte der Schweißanlage erscheint.
Wenn sich der Drehumschalter in der Stellung III befindet und der Schalter 4 geschlossen gehalten wird,
ist der Beginn des Arbeitens der Steuervorrichtung der gleiche, wie venn. sich der Umschalter in der Stellung II befindet. In
dieser Stellung hält jedoch die Platte 1f_ nicht, wie in dem Pail der Stellung II, ständig einen Kurzschluss an den Klemmen
des Kondensators 38 aufrecht, so dass sich dieser Kondensator über die Diode 32 und die Widerstände 38a, 38J3 und 3Ö£ laden
kann. Nach einer, durch den Wert der Kapazität des Kondensators
38 und durch die Werte der Widerstände 38a, 38b und 38£ bestimmten
gegebenen Zeit t* erreicht die Xadespannung des Kondensators
38 einen solchen Wert, dass das Potential des Emitters des Einschicnttransistors 37 einen genügenden Wert annimmt, um
diesen Transistor leitend zu machen. Die Steuerelektrode des Thyristors 36 erhält daher ein positives Potential gegenüber
seiner Kathode, so dass der Thyristor 36 seinerseits leitend
wird.
Wenn der Thyristor 36 leitend wird, fällt
das Potential der mit der Anode dieses Thyristors verbundenen Belegung des Kondensators 35 plötzlich auf einen Wert, welcher
gleich der Speisespannung ist. Dies hat einen gleichwertigen Spannungsabfall an der anderen Belegung des Kondensators 35
zur Folge und bewirkt die Sperrung des Thyristors 31.
Wenn der Thyristor 31 in seinen Sperrzustand zμrückgekehrt ist, fällt der die Wicklung des Heiais
durchfliessende elektrische Strom praktisch auf Hull, und die Kontakte 24a. und 24b kehren in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Es kann dann ein neuer Schweißpunkt ausgeführt werden.
Es ist zu bemerken, dass bei dem behandelten Beispiel für die Entladezeit t2 des Kondensators 20 ein solcher
Wert gewählt wurde, dass zwischen der Abstellung des Antriebsmotors des Schweißdrahtes und der Wiederinbetriebsetzung
dieses Motors die Speisung mit Zusatzgas und die Speisung des Transformators des Lichtbogenschweißgeräts mit elektrischer
Energie aufrecht erhalten bleibt. Anders ausgedrückt, die Zeit to ist grosser als die Zeit t,. Es kann daher eine kontinuierliche
Schweißung über eine gewisse länge vorgenommen werden, z.B. zwischen zwei Werkstücken aus Blech, indem einfach der Schalter
4 ständig geschlossen und die Düse des Schweißgeräts über diese Länge verschoben wird. Die erhaltene Schweißnaht besteht aus
einer Folge von Schweißpunkten.
Wenn sich der Drehumschalter in der Stel- -
lung IV befindet, ist die Leitung 39 nicht über den Schalter 4
mit der Klemme 12 verbunden. Dies hat zur Folge, dass weder die Verzögerungsmittel 26 noch die Wied,erholungsmittel 34 in Tätigkeit
treten, so dass die Lichtbogenschweißung vollständig kontinuierlich vorgenommen werden kann. Anders ausgedrückt, im Gegensatz
zu der Stellung III steht der Anker 2 des Antriebsmotors des Schweißdrahtes ständig unter Spannung, vorausgesetzt
natürlich, dass der Schalter 4 geschlossen gehalten wird.
Wenn sich der Drehumschalter in der Stellung v/und der Schalter 5 seinerseits geschlossen ist, werden
die Betätigungsmittel des Lichtbogenschweißgeräts nicht gespeist, die Betätigungsmittel der Schweißzange stehen dagegen
unter Spannung. Wie bereits ausgeführt, bestehen diese 'Betätigungsmittel im wesentlichen aus dem Schütz 25, welches bei seiner
Speisung die Unterspannungsetzung des Transformators der das Widerstandsschweißgerät bildenden Sehweißzange ermöglicht.
Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung ist
in diesem Fall die gleiche wie. wenn sich der Drehumschalter in
der Stellung II befindet, wobei die Verzögerungsmittel 26 die Öffnung des Kontakts 24a nach einer gegebenen Zeit t1 bewirken
und somit nach dieser Zeit t^ die Speisung des Schutzes 25 unterbrechen.
Es ist zu bemerken, dass die für die Lichtbogenschweißung und die Widerstandssehweißung erforderlichen Schweiß-
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zeiten im allgemeinen nicht die gleichen sind, weshalb die
Platte 1£ , wenn sich der Umschalter in einer der Stellungen
V und VI befindet, gestattet, den Widerstand 33 parallel zu
dem einstellbaren Widerstand 29 zu schalten. Diese Echweißzeit
ist im allgemeinen bei einer Widerstandsschweißung kleiner als bei einer !lichtbogenschweißung.
Wenn sich der Drehumschalter in der Stellung
VI befindet und der Schalter 5 geschlossen gehalten wird, ist die Basis des Transistors 41 nicht mehr ständig unmittelbar
mit seinem Emitter verbunden, so dass der transistor systematisch nicht in seinem Sperrzustand bleibt.
Zwischen den (mit dem Emitter des Transistors 41 verbundenen) Punkt B und den (mit der Kathode der Diode 43 verbundenen) Punkt C, d.h. an die Klemmen des Widerstands
44, und zwischen die positive Belegung des Kondensators 45 und die Kathode der Diode 43 wird eine Wechselspannung gelegt, welche
durch eine in den Sekundärkreis der Schweißzange eingeschaltete Induktionsspule erzeugt wird. Diese Spannung, welche
zu der Stromstärke in der Sekundärwicklung der Schweißzange proportional ist, ermöglicht die Ladung des Kondensators 45
über die Diode 43· Wenn die Ladung des Kondensators 45 einen genügenden Wert erreicht, erhält die (mit der negativen Belegung
des Kondensators 45 verbundene) Basis des Transistors 41 ein Potential, -welches kleiner als das des (mit der positiven
Belegung des Kondensators 45 verbundenen) Emitters des Transistors 41 ist, so dass dieser Transistor in den Sperrzustand
übergeht.
Die Transistor 41 bleibt daher leitend, so
lange nicht eine Iiindeststromstärke in der Sekundärwicklung der
Schweißzange vorhanden ist, so dass die Ladung des Kondensators 27 verhindert wird. Wenn diese Mindeststromstärke erreicht v/ird,
wird also der Transistor 41 gesperrt, und die Arbeitsweise ist dann die gleiche, wie in dem vorhergehenden Pail, d.h. in dem
Fall, in welchem sich der Umschalter in der Stellung V befindet.
Die obige Steuervorrichtung kann abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Von diesen Ausführungsabwandlungen sei insbesondere die erwähnt, bei v/elcher das Widerstandssehweiß-
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gerät nicht eine Schweißzange ist, sondern ein Gerät mit Rollen oder Rädchen, wobei ausserdem der Umschalter über eine zusätzliche
Stellung verfügt, welche der Stellung III für die Lichtbogenschweißung entspricht. Anders ausgedrückt, bei dieser
Ausführungsabwandlung wird eine Stellung vorgesehen, in v/elcher das Widerstandsschweißgerät eine Folge von Punktschweissungen
vornimmt, solange der Schalter 5 geschlossen gehalten
wird.
Die beschriebene und dargestellte Steuervorrichtung für Schweißanlagen besitzt zahlreiche Vorteile,
insbesondere eine einfache Ausführung und einfache Bedienung, sowie einen geringen Platzbedarf. Hinsichtlich der Einfachheit
der Bedienung sei insbesondere gesagt, dass ein einziger Betätigungsknopf zur Einstellung der Schweißzeit sowohl für die
Stellungen für die Lichtbogenschweißung als auch für die Stellungen für die V/ider stands schweißung erforderlich ist.
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Claims (5)
- - 16 - ' 3645/731«J/ Steuervorrichtung für Schweißanlagenmit wenigstens einem Gerät zur lichtbogenschweißung und einem Gerät zur Widerstandsschweißung, gekennzeichnet durch erste Steuermittel (9, 10, 11) für ein Mchtbogenschweißgerät, zweite Steuermittel (5, 25) für ein Widerstandsschweißgerät, Umschaltmittel (1a. 1g) mit wenigstens zwei Stellungen,welche das Arbeiten der ersten Steuermittel erlauben, wenn sie sich in einer ersten Stellung (II) befinden, und das Arbeiten der zweiten Steuermittel, wenn sie sich in einer zweiten Stellung (V) befinden, und Verzögerungsmittel (26), welche dem Iiichtbogenschweißgerät gestatten, den eigentlichen Schweißvorgang während einer gegebenen ersten Zeit vorzunehmen, wenn sich die Umschaltmittel in ihrer ersten Stellung (II) befinden, während sie dem Widerstandsschv/eißgerät ermöglichen, seinen eigentlichen Schweißvorgang wahrend einer zweiten gegebenen Zeit vorzunehmen, wenn sich die Umschaltmittel in ihrer zweiten Stellung (Y) befinden, wobei diese Verzögerungsmittel (26) ein Organ (29, Ig) zur Einstellung der ersten und der zweiten gegebenen Zeit aufweisen.
- 2.) Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ zur Einstellung der ersten und der zweiten gegebenen Zeit einen Kondensator (27)» einen einstellbaren Widerstand (29) und einen festen Widerstand (33) umfasst, wobei diese Widerstände in den Ladekreis des Kondensators (27) eingeschaltet sind und die Ausbildung so getroffen ist, dass, wenn sich die Umschaltmittel in ihrer ersten Stellung (II) befinden, nur der einstellbare Widerstand (29) in dem ladekreis des Kondensators liegt, während, wenn sich die Umschaltmittel in ihrer zweiten Stellung (Y, VI) befinden, der feste Widerstand (33) parallel zu dem einstellbaren Widerstand (29) in dem ladekreis liegt.
- 3.) Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Wiederholungsmittel (34) enthält, und dass die Umschaltmittel eine dritte Stellung (III) besitzen, wobei die Wiederholungsmittel (34), wenn sich die Umschaltmittel in ihrer dritten Stellung (III) befinden, dem4098 15/0777Lichtbogenschweißgerät gestatten, den eigentlichen Schweißvor- ■ gang v/ährend der genannten gegebenen ersten Zeit mit einer konstanten Periode zu wiederholen.
- 4.) Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Wiederholungsmittel (34) aufweist, und dass die Umschaltraittel eine vierte Stellung (Y) besitzen, wobei die Wiederholungsmittel, wenn sich die Umschaltmittel in ihrer vierten Stellung befinden, dem Widerstandssehweißgerät gestatten, den eigentlichen Schv/eißvorgang während der genannten zweiten gegebenen Zeit mit einer konstanten Periode zu wiederholen.
- 5.) Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsmittel ein Schwellenelement (40) enthalten, und dass die TJmschaltmittel eine fünfte Stellung (VI) besitzen, wobei das Schwellenelement (40) so ausgebildet ist, dass, wenn sich die ümschaltmittel in ihrer fünften Stellung (VI) befinden, das Arbeiten der Verzögerungsmittel verhindert wird, solange der zwischen den Elektroden des Widersta,ndsschweißgeräts fliessende Strom kleiner als ein bestimmter Wert ist.40981 5/0777Leerseite
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