DE2436047A1

DE2436047A1 - Simplified program control for welding processes - using rotating, slotted disc and photoconductive cells

Info

Publication number: DE2436047A1
Application number: DE2436047A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Dr Techn Kadlez; Kurt Dipl Ing Dr Mach; Adolf Ing Marek
Original assignee: Simmering Graz Pauker AG
Current assignee: Simmering Graz Pauker AG
Priority date: 1973-09-06
Filing date: 1974-07-26
Publication date: 1975-03-20
Also published as: AT324082B

Abstract

The device consists of a carrier on which interchangeable master programme discs or plates can be mounted and moved w.r.t. a scanning unit so that signals are obtd. which result in pulses being generated, thus altering the welding parameters; after striking the arc the control unit is set in motion and adjusts the individual parameters in accordance with the pre-determined programme. The method avoids the complex and expensive modern techniques such as numerical control and permits rapid and simple programme change when the welding work is changed.

Description

Einrichtung zur Steuerung des Schweißvorganges bei Schweißgeräten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung des Schweißvorganges bei Schweißgeräten durch änderung der den Schweißvorgang beeinflussenden Parameter. Device for controlling the welding process in welding machines The invention relates to a device for controlling the welding process in welding devices by changing the parameters influencing the welding process.

Es ist bekannt, daß für verschiedene Schweißvorgänge beim Einsatz automatischer Schweißgeräte während des 4rbeitsablaufeB bestimmte, den Sohweißvorgang beeinflussende Parameter wie z. B. Stromatärke, Schweißgeschwindigkeit, Schutzgasart und Mengen Schweißspannung usw. in verschiedener Reihenfolge geändert werden müssen. It is known to be used for various welding operations automatic welding machines during the work process determined the welding process influencing parameters such as B. Current strength, welding speed, type of shielding gas and amounts of welding voltage etc. need to be changed in various order.

Bei herkömmlichen Schweißautomaten werden die Steuervorgange vornehmlich über Zeitrelais ausgelöst oder über digitale bzw. numerische Steuerungen geregelt, Er#tere bekannte Lösung erfordert langwieriges Einstellen und eine größere Zahl von Versuchen bei Änderung der Werkstückgröße. In conventional automatic welding machines, the control processes are predominant triggered by time relays or controlled by digital or numerical controls, The former known solution requires tedious setting and a larger number of attempts to change the workpiece size.

Nnerische Steuerungen sind modern, erfordern Jedoch einen hohen Kostenaufwand aufgrund der komplizierten Einrichtung und sind nicht sehr günstig im rauhen Schweißbetrieb. Internal controls are modern, but they are expensive due to the complicated set-up and are not very cheap in the rough welding operation.

Es ist wohl ein Programm-Steuergerät für Wasch-und Arbeitsmaschinen bekannt geworden, bei welchem eine Lochkarten- bzw. Steuerscheibe durch Zusanmenwirken von Schlitzlöchern und Kugeln Einzelschalter eine Paketschalters betätigen, die durch Kabel mit verschiedenen Elektroschaltorganen, Antriebsmotoren, Ventilen und Relais der Arbeitsmaschine verbunden sind. Solche Steuergeräte sind nicht geeignet, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu erfüllen, da hierfür erforderlich ist, daß die automatische Steuervorrichtung erst in Bewegung gesetzt wird, sobald die Zündung des Schweißstromes durch Hochfrequenzüberlagerung stattgefunden hat, was bei der bekannten Vorrichtung weder angestrebt noch erreicht wird, Um diesen ~Mängeln zu begegnen wird für eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß erfindungsgemäß ein auswechselbarer, Aufzeichnungen aufnehmender Träger und eine die Aufzeichnungen abtastende Vorrichtung in an sich bekannter Weise relativ gegeneinander bewegbar angeordnet sind und in Abhängigkeit von den Aufzeichnungen Impulse zur Änderung der Parameter liefern, und daß nach erfolgter Zündung des Schweiß stromes mit Hilfe eines Schweißstromsohützes ein Steuermechanismus in Bewegung gesetzt wird, der die einzelnen Parameter entsprechend einem vergewählten Programm beeinflußt. It is probably a program controller for washing machines and working machines become known in which a punched card or control disk by interacting of slotted holes and balls single switch actuate a package switch that through cables with various electrical switching devices, drive motors, valves and Relays of the working machine are connected. Such control devices are not suitable to achieve the object on which the invention is based, as this is necessary is that the automatic control device is not set in motion until the ignition of the welding current took place through high-frequency superimposition, which is neither aimed at nor achieved in the known device, around this ~ It is proposed to counter deficiencies for a facility of the type mentioned at the beginning, that according to the invention a replaceable, record-receiving carrier and a device that scans the records in a manner known per se relative are arranged to be movable relative to one another and depending on the recordings Provide impulses to change the parameters, and that after the ignition of the sweat Stromes set a control mechanism in motion with the help of a welding current contactor which influences the individual parameters according to a selected program.

Die vorgeschlagene Lösung zeichnet sich durch Einfachheit und Betriebssicherheit aus und ermöglicht durch einen Wechsel des Trägers das Schweißprogramm beispielsweise bei Übergang von einer Werkstückdimension auf eine andere entsprechend anzupassen. The proposed solution is characterized by simplicity and operational reliability and enables the welding program by changing the carrier for example to be adjusted accordingly when changing from one workpiece dimension to another.

Als Träger kann Jedes beliebige, den Forderungen entsprechende Steuerelement in Form einer Scheibe, einer Karte, eines Bandes, eines Zylinders, eines Streifens od. dgl. zur Anwendung kommen. Any control element that meets the requirements can be used as a carrier in the form of a disk, a card, a ribbon, a cylinder, a strip or the like. Are used.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Auaführungrbeispiele der erfindungsgemäßen Steuerung dargestellt sind. Es zeigen in vereinfachter Darstellung Fig. 1 einen als Steuerscheibe ausgebildeten Träger, Fig. 2 eine Ausführungsform einer für einen solchen Träger bestimmten Steuereinrichtung, Fig. 3 einen als Steuerkarte ausgebildeten Träger, Fig. 4 eine für diesen bestimmte Ausfilhrungsform der Steuereinrichtung und Fig. 5 einen als umlaufendes Band ausgebildeten Träger mit Einzelteilen der Steuereinrichtung. Further details of the invention will become more detailed with reference to the drawing explains in which exemplary embodiments of the control according to the invention are shown are. In a simplified representation, FIG. 1 shows a control disk designed as a control disk Carrier, FIG. 2 an embodiment of a control device intended for such a carrier, 3 shows a carrier designed as a control card, FIG. 4 shows a carrier intended for this Embodiment of the control device and FIG. 5 a one designed as a circumferential belt Carrier with individual parts of the control device.

Der mit 1 bezeichnete Träger ist bei der Steuereinrichtung nach den Fig. 1 und 2 als kreisrunde Scheibe äusgebildet und trägt im vorliegenden Falle fünf Spuren A, B, C, D und E, welche auf konzentrischen Kreisen liegen. jsde der Spuren dient zur Steuerung eines den Schweißvorgang beeinflussenden Parameters. The designated 1 carrier is in the control device according to the Fig. 1 and 2 formed as a circular disc and carries in the present case five tracks A, B, C, D and E, which lie on concentric circles. jsde the Traces is used to control a parameter that influences the welding process.

So kann die Spur A die Abnahme des Stromes, die Spur B die Zunahme desselben, die Spur C das Umschalten des Gases, bei Verwendung verschiedener Inertgase zum Schutze der Schweißzone vor Einwirkung der Außenluft, die Spur D die Erhöhung der Geschwindigkeit des Schweißvorganges und die Spur E die Dauer des Antriebes des Schwei#gerätes programmieren. Die so ausgestattete Steuerscheibe ist auf der Antriebswelle 2 einer Getriebemetore 5 befestigt, welcher die Steuerscheibe mit konstanter Geschwindigkeit antreibt und seine Drehzahl auf die Dauer des Schweißvorganges abgestimmt hat. Eine mit 4 bezeichnete Abtasteinrichtung ist als Lichtschranke dargestellt und besitzt auf der einen Seite der Scheibe einen Beleuchtungskörper 5, dessen Strahlen eine alle Zonen A-D über querende Zone erfassen, unterhalb der auf der anderen Seite der Steuerscheibe Jeder Spur eine Photowiderstand 5A, btw, 5B bzw. 5C bzw0 5D bzw. SE zugeordnet ist. Für diese Abtasteinrichtung sind die Aufzeichzungen der Steuerscheibe als Durchbrechungen 6 ausgebildet, welche für die erfOrderliche Impulsgabe Lichtstrahlen vem Beleuchtungskörper 5 zum zugehörigen Photowiderstand 5A-5E durchlassen. Die Dauer der Impulogabebst. der Einschaltung einzelner den betreffenden Parameter steuernder Einrichtungen bestimmt die Länge der Durchbrechungen 6 die im vorliegenden Falle Schlitze sind0 Die Dauer des Schweißvorganges ist einerseits durch die Geschwindigkeit der Scheibe 1 und andererseits durch die Länge des Schlitzes 6E in der Spur E bestimmt0 Falle sich die Scheibe in der Richtung des Pfeiles X in der Fig. 1 dreht, ist der Start des Schweißverganges, welcher durch das Zünden des Lichtbogens eiageloltet wird, dann gegeben, wenn der Beleuohtungskörper 5 und die mit diesem im wesentliohen in einer gemeinsamen lotrechten Ebene gelegenen Photowibratände 5A"5E in einer Zone Q-Q gelegen sind, die sich radial zur Steuerscheibe erstreckend gerade das eingangsseitige Endc des Schlitzes 6E erfaßt.Track A shows the decrease in the current, track B the increase same, track C, the switching of the gas, when using different inert gases To protect the welding zone from the effects of outside air, track D is the elevation the speed of the welding process and track E the duration of the drive program the welding machine. The control disk equipped in this way is on the Drive shaft 2 of a gearbox 5 attached, which the control disc with constant speed and its speed for the duration of the welding process Voted Has. A scanning device labeled 4 is shown as a light barrier and has on one side of the disc a lighting fixture 5, its rays cover a zone crossing all zones A-D, below that on the other side of the control disk Each track has a photoresistor 5A, btw, 5B or 5C or 5D or SE is assigned. The recordings of the control disk are for this scanning device designed as openings 6, which light rays for the necessary impulses Let the lighting fixture 5 pass through to the associated photoresistor 5A-5E. the Duration of the impulse drop. the activation of individual controls that control the relevant parameter Facilities determines the length of the openings 6 in the present case Slots are0 The duration of the welding process depends on the one hand on the speed of the disk 1 and on the other hand determined by the length of the slot 6E in the track E0 If the disc rotates in the direction of arrow X in Fig. 1, is the Start of the welding process, which eloltet when the arc is ignited is given when the Beleuohtungskörper 5 and with this in wesentliohen Photowibratands 5A "5E located in a common vertical plane in a zone Q-Q are located, which extend radially to the control disk just the input side Endc of the slot 6E detected.

In dieser Zone erfolgt der Start des Schweißvorganges, welcher den Antrieb der Steuereinrichtung in Bewegung setzt. Das in der radialen Zone R-R gelegene ausgangsseitige Ende des Schlitzes 6E beendet den Schweißvorgang.The start of the welding process takes place in this zone Drive of the control device sets in motion. The one located in the radial zone R-R The end of the slot 6E on the output side ends the welding process.

Selbstverständlich kann die Art der Auf zeichnungen und die damit in Verbindung stehende Wahl der Abtasteinrichtungen dem Belieben des Konstrukteurs überlassen werden, So können die Abtasteinrichtungen einzeln oder in Kombination Lichtschrankenç Endechalter, Induktivgeber, pneumatische Fühlers Kontakte, mechanische Steuerelemente und dementsprechend gestaltete Auf zeichnungen gewählt werden. Of course, the type of records and the with it related choice of scanning devices at the discretion of the designer So the scanning devices can be used individually or in combination Photoelectric limit switches, inductive sensors, pneumatic sensor contacts, mechanical ones Control elements and accordingly designed records can be selected.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Steuereinriohtung, bei welcher als Träger 1 eine Steuerkarte verwendet wird. Bei dieser ist eine zusätzliche Spur F in Form einer Perforation vorgesehen, die für den Antrieb der Karte vorgesehen ist und zu diesem Zwecke mit einem Antriebszahnrad 7 des Getriebemotors 3 im Eingriff steht. Die Spuren A-F erstrecken sich in diesem Falle auf parallelen Linien. Die Steuerelemente und ihre Wirkung erfolgt analog dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeiepiel. Ein solcher, als Karte ausgebildeter Träger 1 kann auch in abgewandelter Form, wie in Fig. 5 angedeutet ist, zu einem endlosen Band geformt werden, welches ähnlich der Karte nach Fig. 4 von einem Antriebszahnrad 7 mitgenommen wird und mit einer es umgreifenden Abtasteinrichtung 3 susammenwirkt. 3 and 4 show a control device in which as a carrier 1 a control card is used. This has an additional track F in the form a perforation is provided, which is provided for the drive of the card and to is in engagement with a drive gear 7 of the geared motor 3 for this purpose. The tracks A-F extend in this case on parallel lines. The controls and their effect is analogous to the exemplary embodiment described above. A such, designed as a card carrier 1 can also in a modified form, as in Fig. 5 is indicated to be formed into an endless belt, which is similar to the Card according to Fig. 4 is taken by a drive gear 7 and with an it encompassing scanning device 3 cooperates.

Im Rahmen der Erfindung können weitere Änderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, anstelle des Getriebemotors 3 eine andere Antriebseinrichtung zu wählen. Further changes can be made within the scope of the invention. For example, it is possible to use a different drive device instead of the geared motor 3 to choose.

Entscheidend für den Erfindungegedanken ist, daß ein Steuerelement vorhanden ist, wslohes zum Zeitpunkt des Sohweißbeginnes in Bewegung gesetzt wird, mit konstanter Geschwindigkeit die Abtasteinrichtung durchläuft und sämtliche die Schweißung beeinflussenden Vorgänge über die Abtasteinrichtung steuert. It is crucial for the concept of the invention that a control element is available, wslohes is set in motion at the time of the beginning of the summer, runs through the scanning device at a constant speed and all the Controls processes influencing welding via the scanning device.

Nach Ablauf des Programmes läuft das Steuerelement in die Ausgangsstellung zurück. After the program has ended, the control element returns to its starting position return.

Die Spuren können in die Steuerelemente eingefräst und die Steuermarken - die Durchbrechungen -mittels Lochstange eingestanzt werden. Die Motormarke, welche im vorliegenden Falle mit 6E bezeichnet ist, läuft über den gesamten Schweißvorgang. Die Strommarken ~1weniger" und mehr beeinflussen die Intensität des Lichtbegens beziehungsweise die Marke weniger bewirkt am Ende des Schweißvorganges das Herunterregeln des Schweißstromes auf einen Kleinetwert. Durch diese Ma,ßnhhme wird das Schmelzbad beim Schweißen in Zwangspositionen beeinflußt, sodaß ein Vor- oder Nachlaufen des Schweißbades verhindert wird. The tracks can be milled into the controls and the control marks - The openings are punched in by means of a perforated bar. The engine brand, which one in the present case is denoted by 6E, runs over the entire welding process. The current marks ~ 1 less "and more influence the intensity of the light surge or the mark less causes the down regulation at the end of the welding process of the welding current to a small value. The weld pool is created by this measure influenced when welding in forced positions, so that a leading or trailing of the Sweat pool is prevented.

Die Stromabregelung vor Beendigung des Schweißvorganges bewirkt, daß auch bei emptlndlichen Werkstoffen keine Endkraterschäden auftreten. Auch können Gase verschiedener Zusammensetzungen über die Steuerscheibe abwechselnd geschaltet werden, wodurch versohiedene, durch die unterschiedlichen Gase bewirkten Einflüsse auf Einbrand, Zündung und Nahtausbildung genutzt werden können, The current reduction before the end of the welding process causes that no end crater damage occurs even with sensitive materials. Also can Gases of different compositions are switched alternately via the control disk be, whereby different, caused by the different gases influences can be used for penetration, ignition and seam formation,

Claims

Claim device for controlling the welding process Welding equipment by changing the parameters influencing the welding process, characterized by the fact that an exchangeable, record-taking carrier (1) and a device (4) scanning the recordings in a known per se Way are arranged to be movable relative to one another and depending on the Records provide impulses to change the parameters and that after Ignition of the welding current with the help of a welding current contactor a control mechanism is set in motion, which the individual parameters according to a selected Program affected.