DE2347433C3 - Steuervorrichtung für Schweißanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung für Schweißanlagen mit zumindest einem Gerät zur Lichtbogenschweißung und einem Gerät zur Widerstandsschweißung.

Bei derartigen Schweißanlagen tritt häufig das Erfordernis auf, an gleichen oder nahe beieinander liegenden Werkstücken verschiedenartige Schweißungen vorzunehmen, welche sich nur mit unterschiede chen Schweißgeräten ausführen lassen. Bisher wurden hierfür meist mit verschiedenen Steuerungen versehene getrennte Schvveißgeräte benutzt, was in bezug auf den großen Platzbedarf störend ist und außerdem die Handhabung verkompliziert und zeitraubend gestaltet.

Aus dem DE-GM 1 897498 ist z. B. eine Schweißvorrichtung bekannt, die zum wahlweisen Punkt- oder Handschweißen einen gemeinsamen Transformator aufweist, auf dessen Sekundärseite zwei getrennte Wicklungen für den Anschluß eines Punktschweißgerätes und eines Handschweißgerätes sowie ein Umschalter zur Wahl der jeweiligen Betriebsart vorgesehen sind. Durch diese Maßnahme sollen der bauliche Aufwand für zeitlich gesteuerte Punktschweißgeräte und mit zeitlich unbegrenztem Schweißstromfluß arbeitende Handschweißgeräte verringert und die Handhabung der beiden Geräte auf Baustellen vereinfacht werden. Da hierbei zweifellos das auf Baustellen in den meisten Fällen angewandte Lichtbogenschweißverfahren vorauszusetzen ist, wird gemäß dem DE-GM 1 897498 im Prinzip lediglich vorgeschlagen, ein Lichtbogenschweißgerät durch Verwendung eines gemeinsamen Transformators zu einem gleichermaßen für Punktschweißen und Handschweißen geeigneten Gerät auszubilden.

Darüber hinaus ist aus der DE-AS 1 113275 ein Mehrzweck-Steuergerät zum Lichtbogen-Schutzgasschweißen bekannt, das jedoch lediglich die Steuerung eines einzigen Schweißgerätes für verschiedene Verwendungszwecke unter Vorgabe einer jeweils einheitlichen Schweißdauer (z. B. beim Punktschweißen), nicht jedoch die Steuerung einer aus Schweißgeräten unterschiedlicher Art aufgebauten Schweißanlage mit einer der jeweiligen Schweißart angepaßten unterschiedlichen Schweißdauer betrifft.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuervorrichtung für Schweißanlagen der eingangs genannten Art zu schaffen, die möglichst universell für die beiden Betriebsarten Lichtbogenschweißen und Widerstandsschweißen einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine erste Betätigungseinrichtung für das Lichtbogenschweißgerät und eine zweite Betätigungseinrichtung für das Widerstandsschweißgerät, die durch eine Umschsiteinrichtungmit zumindest zwei Schaltstellungen wahlweise einschaltbar sind, und durch eine einstellbare Zeitschalteinrichtung, über die in einer ersten Schaltstellung der Umschalteinrichtung die Dauer des Schweißstromflusses des Lichtbogenschweißgerätes für eine erste vorgegebene Zeit und in einer zweiten Schaltstellung der Umschalteinrichtung die Dauer des Schweißstromflusses des Widerstandsschweißgerätes für eine zweite vorgegebene Zeit festlegbar sind.

Damit wird eine gemeinsame Steuervorrichtung für unterschiedliche Schweißgeräte wie Lichtbogenschweißgeräte und Widerstandsschweißgeräte geschaffen, wodurch die Zusammenfassung zweier unterschiedlicher, bisher getrennt eingesetzter Arten von Schweißgeräten ermöglicht wird und sich Vorteile wie kostengünstigere Herstellung, geringerer Platzbedarf, bessere Einsatzmöglichkeiten sowie schnellere und einfachere Bedienung ergeben. Darüber hinaus ermöglicht eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung durch eine gemeinsame schalterbetätigte Zeitschalteinrichtung eine mit verschiedenartiger Zeitvorgabe erfolgende exakte zeitliche Steuerung der unterschiedlichen Schweißvorgänge, wobei z. B. in einer ersten Schalterstellung während einer vorgebbaren Zeit / der Lichtbogenschweißvorgang und in einer zweiten Schalterstellung während einer von der Zeit /

abweichenden, ebenfalls vorgebbaren Zeit I₁ der Widerstandsschweißvorgang stattfinden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug- ι nähme auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei die einzige Abbildung eine Vorrichtung zur Steuerung einer Schweißanlage mit einem Lichtbogenschweißgerät und einem ah Schweißzange ausgebildeten Widerstandsschweißge- in rät darstellt.

Das Gerät zur Lichtbogenschweißung und das Gerät zur Widerstandsschweißung sind beide auf der gleichen (nicht dargestellten) Grundplatte angeordnet, π

Das Lichtbogenschweißgerät enthält einen (nicht dargestellten) Transformator, einen Antriebsmotor für den Schweißdraht und Mittel zur Abgabe eines Zusatzgases, das bei dem behandelten Beispiel Kohlensäuregas ist. Zur deutlicheren Darstellung sind der ->o Anker 2 und der Feldmagnet 3 des Antriebsmotors des Schweißdrahtes in der Abbildung getrennt wiedergegeben. Ferner sind zur Vereinfachung die Transformatoren sowohl des Widerstandsschweißgeräts als auch des Lichtbogenschweißgeräts nicht in der Abbildung dargestellt. Das gleiche gilt für die Mittel zur Zuführung des Zusatzgases.

Jedes Schweißgerät besitzt einen (nicht dargestellten) Handgriff, an welchem der Betägigungsknopf eines EIN/AUS-Schalters des Geräts angebracht ist. in Der Betätigungsknopf hat z. B. die Form eim.s Drükkers od. dgl. und ist derart ausgebildet, daß bei Betätigung des Drückers das Gerät in Betrieb genommen wird, während es bei Loslassen des Drückers abgestellt wird. Die Schalter sind mit den Bezugszeichen 4 π bzw. 5 für das Lichtbogenschweißgerät bzw. für das Widerstandsschweißgerät bezeichnet.

Die Umschalteinrichtung hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines Drehschalters mit sechs Schaltstellungen. Der Drehschalter weist hierbei to sieben getrennte Kontaktplatten la, Ib, lc, ld, Ie, If, Ig mit jeweils sechs Kontakten Ia, Ha, IHa, IVa, Va, VIa, \b usw. auf. Jede dieser Kontaktplatten bildet somit einen Elementarumschalter mit sechs Stellungen. Der Umschalter besitzt einen einzigen (nicht -n dargestellten) Betätigungsknopf, welcher auf einer Seite (z. B. auf der Vorderseite) der Grundplatte der Schweißanordnung angeordnet ist. Auf dieser Seite sind die secns Schaltstellungen angegeben. Der einzige Betätigungsknopf ist drehfest mit einem (ebenfalls -,< > nicht dargestellten) Stab verbunden. Die Kontaktplatten la, Xb... Ig sind senkrecht an verschiedenen Stellen längs dieses Stabes angeordnet, wobei Kontaktglieder 6e... 6g an dem Stab an den Stellen befestigt sind, an welchen die Kontaktplatten angeordnet v, sind.

Die Stellungen I.. .VI werden so an jeder Kontaktplatte durch metallische Kontaktklötze gebildet, mit weichen das Kontaktglied 6 in Berührung treten kann. Die Kontaktplatten la...Ig sind in der Abbildung mi getrennt dargestellt, jedoch zur Verdeutlichung ihrer Beziehung zueinande. ^aiiitiich durch den gleichen gestrichelten Linienzug 7 verbunden.

In elektrischer Hinsicht ist die Kontaktplatte la in den Primärkreis eines Transformators 8 zur Speisung μ der Steuervorrichtung mit elektrischer Energie geschaltet. Die anderen Kontaktplatten sind in den Sekundärkreis des Transformators 8 geschaltet.

Die dargestellte Steuervorrichtung enthält zunächst eine Betätigungseinr.chtung für das Lichtbogenschweißgerät, die im wesentlichen ein Elektroventil 9 zur Zuführung des Kohlensäuregases, Relais 10 und 11 und deren Speisekreis umfaßt.

Die erste Klemme des Elektroventils 9 ist unmittelbar mit einer Klemme 12 der Sekundärwicklung des Transformators 8 verbunden, während seine zweite Klemme mit der zweiten Klemme 13 dieser Sekundärwicklung über den Kontakt 14a eines nachstehend noch näher beschriebenen Relais oder Schützes 14 verbunden ist. Der Feldmagnet 3 des Antriebsmotors für den Schweißdraht wird mit Gleichstrom über eine Brücke 15 aus vier Dioden in Doppelweggleichrichterschaltung gespeist. Ein Diagonalzweig dieser Brücke ist unmittelbar zwischen die Klemmen 12 und 13 geschaltet, während der andere Diagonalzweig z-ir Speisung des Feldmagneten 3 dient. Der Anker 2 des Antriebsmotors wird ebenfalls mit Gleichstrom über eine Doppelweggleichrichterbrücke 16 aus vier Dioden gespeist, deren erster Diagonalzweig unmittelbar mit den Klemmen 12 und 13 verbunden ist, während ihr zweiter Diagonalzweig den Anker 2 über den Kontakt 10a des Relais 10 speist. Der erste Diagonalzweig einer Brücke 17 mit ebenfalls in Doppelweggleichrichterschaltung geschalteten Dioden ist ebenfalls an die Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators 8 angeschlossen, wobei eine Klemme dieses Diagonalzweigs der Brücke 17 unmittelbar an die Klemme 13 angeschlossen ist, während die andere Klemme mit der Klemme 12 über die Kontaktplatte Ie, den Kontakt 24a eines Relais 24, den Schalter 4 und die Kontaktplatte Ic verbunden ist. Die Verbindung mit der Klemme 12 besteht nur, wenn sich das Kontaktglied 6 der beiden Kontaktplatten Ie und Ic in einer der mit II und III bezeichneten Schaltstellungen und der Schalter 4 in seiner Stellung »Ein« befinden.

Das Relais 10 ist ebenso wie ein Kondensator 18 unmittelbar an die Klemmen des zweiten Diagonalzweigs der Brücke 17 angeschlossen. Eine Diode 19 und ein Kondensator 20 sind in Reihe ebenfalls parallel an die Klemmen des zweiten Diagonalzweigs der Brücke 17 angeschlossen. Die Spule des Relais 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 lOb des Relais 10 sind ebenfalls an die Klemmen des Kondensators 20 angeschlossen.

Die Kontakte 11a des Relais Il und die Spule des Relais 14 sind in Reihe unmittelbar zwischen die Klemmen 12 und 13 der Sekundärwicklung des Transformators 8 geschaltet.

Die dargestellte Steuervorrichtung enthält ferner eine Betätigungseinrichtung für die Schweißzange, die im wesentlichen den Schalter 5 und ein Schütz 25 zur Speisung der Zange umfaßt. Eine Klemme des Schützes 25 ist unmittelbar mit der Klemme 13 der Sekundärwicklung des Transformators 18 verbunden, während seine andere Klemme mit der Klemme 12 über die Kontaktplatte Ie, den Kontakt 24a, den Schalter 5 und die Kontaktplatte Ie verbunden ist. Die letztere Verbindung besteht natürlich nur, wenn das Kontaktelement 6 der beiden Kontaktplatten Ie und Ic mit einem der mit V oder VI bezeichneten Kontaktklötze in Berührung steht, wenn der Schalter 5 sich in seiner Stellung »Ein« befindet und der Kontakt 24a geschlossen ist.

Eine Zeitschalteinrichtung 26 der dargestellten Betätigungseinrichtung umfaßt im wesentlichen einen Kondensator 27 in Reihe mit einem festen Widerstand 28 und einem einstellbaren Widerstand 29. Die Betätigungseinrichtung umfaßt 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 Kontaktplatte Ig gestattet, einen Widerstand 33 parallel zu dem einstellbaren Widerstand 29 zu schalten, wenn das Kontaktglied 6 einen der mit V und VI bezeichneten Kontaktklötze berührt.

Der einstellbare Widerstand 29 ist über seine nicht mit dem Widerstand 28 verbundene Klemme mit der Kathode der Diode 32 über einen zusätzlichen 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 die negative Klemme mit der Klemme 12 über den Schalter 4 und bei der zweiten Art über den Schalter S verbunden. Die Verbindung über den Schalter 4 erfolgt, wenn sich der Drehschalter in einer der mit II, III und IV bezeichneten Stellungen befindet. Die Verbindung wird dann über die Kontaktplatte Id, den Schalter 4 und die Kontaktplatte Ic hergestellt. Die Verbindung über den Schalter 5 wird hergestellt, wenn sich der Drehschalter in einer der mit V und VI bezeichneten Stellungen befindet. Die Verbindung erfolgt dann über die Kontaktplatte Id, den Schalter 5 und die Kontaktplatte Ic.

Die Kathode des Thyristors 31 ist ferner mit der negativen Klemme des Kondensators 27 verbunden. Die Diode 32, die Wicklung des Relais 24 und der Thyristor 31 liegen daher in Reihe zwischen den Klemmen 12 und 13, wenn der Drehschalter sich in einer der Stellungen II, III, V und VI befindet.

Die dargestellte Betätigungseinrichtung enthält außerdem eine Widerholschaltung 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 Einschichttransistors 37 und auch mit der Kathode der Diode 32 über Widerstände 38a, 38b und 38c verbunden.

Ein zweiter Kontakt 24 b des Relais 24 hat die Funktion 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 246 einen Entladekreis des Kondensators 38. Dieser Entladekreis wird über die Kontaktplatte 1/ geschlossen, wenn sich der Drehschalter in einer der mit II, V und Vl bezeichneten Stellungen befindet.

Die dargestellte Betätigungseinrichtung enthält außerdem eine Schwellenwertschaltung 40 mit einem NPN-Transistor 41, dessen Emitter unmittelbar mit der Leitung 39 und dessen Kollektor mit der positiven Klemme des Kondensators 27 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 41 ist ferner mit seiner Basis

in über die Kontaktplatte Ib verbunden wenn sich der Drehschalter in einer der mit II, III, IV und V bezeichneten Stellungen befindet.

Die Basis des Transistors 41 ist außerdem mit dem Abgriff eines Potentiometers 42 verbunden, wobei eine Endklemme dieses Potentiometers mit dem Emitter des Transistors 41 über eine Diode 43 und einen Widerstand 44 verbunden ist. Die Diode 43 ist derart geschaltet, daß ihre Anode mit dieser Endklemme des Potentiometers 42 und ihre Kathode mit einer Klemme des Widerstands 44 verbunden ist. Diese erste Endklemme des Potentiometers 42 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 Kathode der Diode 32 über einen Widerstand 46 verbunden.

Wie bereits ausgeführt, besitzt der Drehumschalter einen (nicht dargestellten) Betätigungsknopf, welcher an einer leicht zugänglichen Seite des Gestells der Schweißanlage angeordnet ist. Die Stellungen I bis VI dieses Drehumschalters sind mit Hilfe von Markierungen auf dieser zugänglichen Seite angegeben, die gegebenenfalls jeweils einer die Aufgabe einer jeden Stellung angebenden Aufschrift zugeordnet sind.

j-, 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.

_w Stellung II: Die Betätigungseinrichtung des Lichtbogenschweißgeräts wird gespeist, und der eigentliche Schweißvorgang erfolgt während einer (einstellbaren) gegebenen Zeit r, wenn der Schalter 4 geschlossen ist. Stellung III: Die Betätigungseinrichtung des Licht-

4-, bogenschweißgeräts wird gespeist, und der eigentliche Schweiß Vorgang während einer gegebenen Zeit t wiederholt sich periodisch, solange sich der Schalter 4 in der geschlossenen Stellung (Stellung »Ein«) befindet. Stellung IV: Die Betätigungseinrichtung des Licht-

bogenschv. eißgeräts wird kontinuierlich gespeist, wobei die Zeitschalteinrichtung nicht in Tätigkeit tritt. Stellung V: Die Betätigungseinrichtung des Widerstandsschweißgeräts (Schweißzange) wird gespeist, und der eigentliche Schweißvorgang erfolgt während

-,-, einer zweiten gegebenen Zeit f,, solange der Schalter 5 geschlossen ist.

Stellung VI: Die Betätigungseinrichtung des Widerstandsschweißgeräts wird gespeist, wobei die Zeitschalteinrichtung 26 und die Schwellenwertschaltung

„,ι 40 in Betrieb sind.

Nachstehend ist beschrieben, wie die erfindungsgemäße Steuervorrichtung arbeitet, wenn sich der Drehumschalter jeweils in den mit II bis VI bezeichneten Schaltstellungen befindet.

Wenn sich der Umschalter in der Schaltstellung II befindet, und der Schalter 4 geschlossen ist, wobei der Kontakt 24a normalerweise geschlossen ist, wird die Brücke 17 gespeist, so daß die Wicklung des Relais

10 unter Spannung steht. Der Kontakt 10a wird dann aus der dargestellten Stellung in diejenige umgeschaltet, in welcher er die Speisung des Ankers 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 das Schließen der Kontakte 11a und damit die Spannungszuführung zu 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 über eine nicht dargestellte Verbindung die Spannungszuführung zu dem Transformator des Lichtbogenschweißgeräts.

Gleichzeitig lädt sich der Kondensator 27 auf, da sich der Kontakt 24b in der Stellung befindet, in welcher der Entladekreis des Kondensators 27 offen ist, während der Transistor 41 weiterhin sperrt, da seine Basis über die Kontaktplatte \b auf das gleiche Potential wie sein Emitter gebracht wird.

Der Ladekreis des Kondensators 27 enthält den Widerstand 28, die regelbaren Widerstände 29 und 29a, die Wicklung des Relais 24 und die Diode 32.

Aufgrund des Vorhandenseins der Widerstände 28, 29 und 29a reicht der in der Wicklung des Relais 24 fließende Strom nicht zur Umschaltung der Kontakte des Relais aus.

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 liegenden Widerstände bestimmten gegebenen Zeit t, ist das Potential des Emitters des Einschichttransistors 30 groß genug, um diesen Transistor durchzuschalten. Die Steuerelektrode des Thyristors 31 erhält dann ein positives Potential gegenüber dem an seiner Kathode anliegenden Potential, so daß der Thyristor leitet. Der leitende Zustand des Thyristors 31 bewirkt das Fließen eines starken Stroms in der Wicklung des Relais 24, so daß die Kontakte 24a und 24 b ihre Stellung ändern. Der Entladekreis des Kondensators 27 wird daher geschlossen, und die Brücke 17 nicht mehr gespeist. Die Wicklung des Relais 10 wird somit nicht mehr erregt, so daß der Kontakt 10a seine Stellung wechselt und die Speisung des Ankers 2 des Antriebsmotors unterbricht. 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 zu glänen. Ein zweiter Entladekreis für den Kondensator 20 wird von dem Widerstand 21 und der Wicklung des Relais 11 gebildet. Der Widerstandswert des Widerstands 22 ist zweckmäßig erheblich größer als der des Widerstands 21, so daß der Entladestrom des Kondensators 20 hauptsächlich über die Wicklung des Relais 11 fließt. Dieser 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. Das heißt, daß während dieser Zeit t_z nach der Abstellung der Zuführung des Schweißdrahtes das Zusatzgas noch aus der Schweißdüse austritt und der Speisetransformator noch unter Spannung steht. Wenn der Kondensator 20 weitgehend entladen ist, wird der Speisekreis der Wicklung des Relais 14 infolge der öffnung des Kontakts 11a geöffnet, und das Elektroventil 9 unterbricht die Zuführung des Zusatzgases sowie die Speisung des Transformators des Lichtbogenschweißgeräts mit elektrischer Energie.

Die Schaltstellung II des Umschalters entspricht somit einem Punktschweißvorgang, da der Schweißvorgang nicht wiederholt werden kann, solange der Schalter 4 geschlossen gehalten wird. Wenn der

ίο Schalter 4 geöffnet und sodann wieder geschlossen wird, nimmt der Thyristor 31 wieder seinen anfänglichen Sperrzustand ein, so daß erneut ein kleiner Strom über die Wicklung des Relais 24 fließt und der Kontakt 24a erneut geschlossen wird, wodurch ein neuer Schweißpunkt hergestellt werden kann.

Eine Diode SO ist an die Klemmen der Wicklung des Relais 24 in entgegengesetzter Richtung zu dem Thyristor 31 angeschlossen, um Gegenspannungen aufzufangen, welche in der Wicklung des Relais 24 bei der Unterbrechung der Speisung derselben auftreten, wenn der Thyristor 31 aus dem leitenden Zustand in den Sperrzustand übergeht.

Die gegebene Zeit f, während welcher der Anker 2 des Antriebsmotors des Schweißdrahtes unter Spannung steht, kann auf einfache Weise mittels des einstellbaren Widerstands 29 geregelt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der einstellbare Widerstand 29 einen Betätigungsknopf, welcher an einer zugänglichen Seite der Grundplatte der Schweißanlage angeordnet ist.

Wenn sich der Drehumschalter in der Schaltstellung III befindet und der Schalter 4 geschlossen gehalten wird, ist der Beginn des Arbeitens der Steuervorrichtung der gleiche, wie in der Schaltstellung Il des Umschalters. In dieser Schaltstellung hält jedoch die Kontaktplatte 1/ nicht, wie in dem Fall der Schaltstellung II, ständig einen Kurzschluß an den Klemmen des Kondensators 38 aufrecht, so daß sich der Kondensator über die Diode 32 und die Widerstände 38a.

38 b und 38 c aufladen kann. Nach einer von dem Kapazitätswert des Kondensators 38 und den Widerstandswerten der Widerstände 38a, 38b und 38c bestimmten gegebenen Zeit J₃ erreicht die Ladespannung des Kondensators 38 einen solchen Wert, daG das Potential des Emitters des Einschichttransiston 37 zur Durchschaltung des Transistors ausreicht. Die Steuerelektrode des Thyristors 36 erhält daher ein positives Potential gegenüber seiner Kathode, so daß dei Thyristor 36 seinerseits leitend wird.

Wenn der Thyristor 36 leitet, fällt das Potential dei mit der Anode des Thyristors verbundenen Belegung des Kondensators 35 plötzlich auf einen Wert ab, welcher gleich der Speisespannung ist. Dies hai einei gleichwertigen Spannungsabfall an der anderen BeIe

"> gung des Kondensators 35 zur Folge und bewirkt di« Sperrung des Thyristors 31.

Wenn der Thyristor 31 in seinen Sperrzustand zu rückgekehrt ist, fällt der die Wicklung des Relais 2* durchfließende elektrische Strom praktisch auf NuI

w) ab, und die Kontakte 24 a und 24 b kehren in ihre Ausgangsstellung zurück. Es kann daher ein neue: Schweißpunkt ausgeführt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs beispiel wurde für die Entladezeit t₂ des Kondensator:

_h-, 20 ein solcher Wert gewählt, daß zwischen der Abstel lung des Antriebsmotors des Schweißdrahtes und de Wiederinbetriebnahme dieses Motors die Zuführunj des Zusatzgases und die Speisung des Transformator

des Lichtbogenschweißgeräts mit elektrischer Energie aufrechterhalten bleiben. Das heißt, die Zeit r₂ ist größer als die Zeit f₃. 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 gschlossen 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 Schaltstellung IV befindet, ist die Leitung 39 nicht über den Schalter 4 mit der Klemme 12 verbunden. Dies hat zur Folge, daß weder die Zeitschalteinrichtung 26 noch die Wiederholschaltung 34 in Tätigkeit treten, so daß die Lichtbogenschweißung völlig kontinuierlich vorgenommen werden kann. Das heißt, im Gegensatz zu der Schaltstellung III steht der Anker 2 des Antriebsmotors des Schweißdrahtes nun ständig unter Spannung, vorausgesetzt natürlich, daß der Schalter 4 geschlossen gehalten wird.

Wenn sich der Drehumschalter in der Schaltstellung befindet und der Schalter 5 seinerseits geschlossen ist, wird die Betätigungseinrichtung des Lichtbogenschweißgeräts nicht gespeist, die Betätigungseinrichtung der Schweißzange steht dagegen unter Spannung. Wie bereits ausgeführt, besteht diese Betätigungseinrichtung im wesentlichen aus dem Schütz 25, welches bei seiner Speisung die Spannungszuführung zu dem Transformator der das Widerstandsschweißgerät bildenden Schweißzange ermöglicht.

Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung ist in diesem Fall die gleiche wie in der Schaltstellung II des Drehumschalters, wobei die Zeitschalteinrichtung 26 die öffnung des Kontakts 24c nach einer gegebenen Zeit t. bewirkt und somit nach dieser Zeit f, die Speisung des Schützes 25 unterbricht. Hierzu ist anzumerken, daß die für die Lichtbogenschweißung und die Widerstandsschweißung erforderlichen Schweißzeiten im allgemeinen nicht die gleichen sind, weshalb die Kontaktplatte Ig, wenn sich der Umschalter in einer der Schaltstellungen V und VI befindet, eine Parallelschaltung des Widerstands 33 zu dem einstellbaren Widerstand 29 ermöglicht. Diese Schweißzeit ist im allgemeinen bei einer Widerstandsschweißung kleiner als bei einer Lichtbogenschweißung.

Wenn sich der Drehumschalter in der Schaltstellung 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 nicht systematisch in seinem Sperrzustand verbleibt.

Zwischen dem mit dem Emitter des Transistors 41 verbundenen Punkt B und dem mit der Kathode der Diode 43 verbundenen Punkt C, d. h. an die Klem-

K) men des Widerstands 44 und zwischen die positive Belegung des Kondensators 45 und die Kathode der Diode 43, wird eine Wechselspannung angelegt, welche durch eine in den Sekundärkreis der Schweißzange geschaltete Induktionsspule erzeugt wird. Diese Spannung, welche der Stromstärke in der Sekundärwicklung der Schweißzange proportional ist, ermöglicht die Aufladung des Kondensators 45 über die Diode 43. Wenn die Ladung des Kondensators 45 einen ausreichenden 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 der Transistor in den Sperrzustand übergeht.

2^r> Der Transistor 41 bleibt daher leitend, solange nicht eine Mindeststromstärke in der Sekundärwicklung der Schweißzange vorhanden ist, so daß die Aufladung des Kondensators 27 verhindert wird. Wenn diese Mindeststromstärke erreicht ist, wird somit der

jo Transistor 41 gesperrt, und die Arbeitsweise ist dann die gleiche, wie in dem vorhergehenden Fall, bei dem sich der Umschalter in der Schaltstellung V befindet.

Von weiteren Ausführungsabwandlungen sei ins-

i"> besondere ein Ausführungsbeispiel erwähnt, bei dem das Widerstandsschweißgerät nicht eine Schweißzange, sondern ein Gerät mit Schweißrollen ist, wobei außerdem der Umschalter über eine zusätzliche Schaltstellung VII verfügt, welche der Schaltstel-

•ui lung III für die Lichtbogenschweißung entspricht. Das heißt, bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Schaltstellung vorgesehen, bei der das Widerstandsschweißgerät eine Folge von Punktschweißungen vornimmt, solange der Schalter 5 geschlossen ge-

4Ί halten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für Schweißanlagen mit zumindest einem Gerät zur Lichtbogenschweißung und einem Gerät zur Widerstandsschweißung, gekennzeichnet durch eine erste Betätigungseinrichtung (4,14) für das Lichtbogenschweißgerät und eine zweite Betätigungseinrichtung (5,25) für das Widerstandsschweißgerät, die ^ln durch eine Umschalteinrichtung (la bis Ig, Ia bis Ig, Ha bis VIa) mit zumindest zwei Schaltstellungen (II, V) wahlweise einschaltbar sind, und durch eine einstellbare Zeitschalteinrichtung (26), über die in einer ersten Schaltstellung (II) der Umschalteinrichtung die Dauer des Schweißstromflusses des Lichtbogenschweißgerätes für eine erste vorgegebene Zeit und in einer zweiten Schaltstellung (V) der Umschalteinrichtung die Dauer des Schweißstromflusses des Widerstands- ²" schweißgerätes für eine zweite vorgegebene Zeit festlegbar sind.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der ersten und der zweiten vorgegebenen Zeit ein Konden- -'"· sator (27), ein einstellbarer Widerstand (29) und ein Festwiderstand (33) vorgesehen sind, wobei die beiden Widerstände in den Ladekreis des Kondensators (27) geschaltet und derart angeordnet sind, daß in der ersten Schaltstellung (II) nur ^!" der einstellbare Widerstand (29) in dem Ladekreis des Kondensators liegt, während in der zweiten Schaltstellung (V, VI) der Festwiderstand (33) dem einstellbaren Widerstand (29) in dem Ladekreis parallel geschaltet ist. ^!"'

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung (34), die in einer dritten Schaltstellung (III) der Umschalteinrichtung eine periodische Wiederholung des Schweißstromflusses des Lichtbogen- '" schweißgerätes mit der ersten vorgegebenen Zeit und in einer vierten Schaltstellung (VII) eine periodische Wiederholung des Schweißstromflusses des Widerstandsschweißgerätes mit der zweiten vorgegebenen Zeit ermöglicht. ■'"'

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Schwellenwertschaltung (40), die in einer fünften Schaltstellung (VI) der Umschalteinrichtung die Zeitschalteinrichtung sperrt, solange der zwischen den >" Elektroden des Widerstandsschweißgerätes fließende Strom kleiner als ein bestimmter Wert ist.