DE2443505C2 - Verfahren und vorrichtung zum selbsttaetigen lichtbogenschweissen von rundnaehten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer nach dem Lichtbogenverfahren, ζ. B. MIG-, insbesondere aber WIG- oder Mikroplasmaverfahren, arbeitenden Rundnahtschweißmaschine mit einer Vorrichtung, die den Schweißstrom während der Rundnahtschweißung nach vorgegebenen Schritten steuert.

Bei Rundnahtschweißmaschinen ist eine sogenannte Überlappsteuerung bekannt, die bewirkt, daß der Schweißstrom nur über einen gewissen Drehwinkel des Schweißtisches hinweg eingeschaltet sein kann. Derartige Überlappsteuerungen weisen am Drehtisch Nokken und am Ständer mit diesen Nocken zusammenarbeitende Endschalter auf. Die Endschalter schalten den Steuerstrom des Antriebsmotors des Rundtisches.

Eine Rundnahtschweißung mit Überlappsteuerung geht dabei wie folgt vor sich: 2'unächst wird der Rundlisch in seine Ausgangsposition gedreht. Im Anschluß daran wird der Lichtbogen gezündet, und nach dem Zünden des Lichtbogens wird der Schweißtisch in Bewegung gesetzt. Dabei wird der Schweißstrom, sofern sich an der Stromquelle der Strom anheben bzw. absenken läßt, von der Schweißstromquelle allein geschaltet, und zwar unabhängig von der jeweiligen Werkstückposition. Nach einem Drehwinkel von etwa 380° schaltet <*> der Abschaltnocken des Rundschweißtisches über den Endabschalter den Schweißstrom ab.

Diese Verfahrensweise birgt erhebliche Nachteile in sich. Der wesentlichste Nachteil besteht darin, daß der Rundtisch erst nach erfolgter Zündung des Lichtbogens in Umlauf versetzt wird. Es ist in diesem Fall nicht auszuschließen, daß der Drehtisch aus dem Stillstand nicht linear ansteigend seine Nenndrehzahl erreicht.

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sondern vielmehr bei dem Hochlaufen Schwankungen ausgesetzt ist Wird bei Mikroschweißungen mit kleinstem Strom geschweißt, dann kann ein unregelmäßiges Hochlaufen zu Nichtdurchschweißungen in diesem Bereich führen, oder aber das Werkstück brennt bereits durch. Weiterhin besteht keine unmittelbare Verknüpfung zwischen der Winkelstellung des Drehtisches und dem Stromlaufprogramm der Schweißstromquelle. Diese Verknüpfung muß für jeden Einzelfall ermittelt und dann entsprechend eingestellt werden.

Ein wesentlicher maschineller Nachteil besteht noch in der Verwendung von Endschaltern, die die maximale Schweißstrecke, die auf dem Rundtisch möglich ist, festlegen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Betriebsweise einer Rundnahtschweißmaschine derart zu verbessern, daß Nichtdurchschweißungen oder gar ein Durchbrennen vermieden werden und daß die Einstellmöglichkeiten der Rundnahtschweißmaschine nicht durch Nocken und Endschalter eingeschränkt werden.

Die gestellte Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung bei bereits mit Nenndrehzahl umlaufendem Rundschweißtisch der Lichtbogen gezündet wird, und daß ab beginnendem Schweißstromfluß durch den Tischumlauf bewirkte Impulse von einem Impulszählwerk gezählt und einem Steuergerät eingegeben werden, das nach der eingestellten Impulszahl die Brennervorrichtung wieder stillsetzt.

Dadurch, daß der Rundschweißtisch bereits mit seiner Nenndrehzahl umläuft, wenn der Lichtbogen gezündet wird, ist die Gefahr eines Eingehens von Drehzahlschwankungen des Tisches beim Horhlaufen während bereits begonnener Schweißung ausgeschaltet. Weiterhin wird der Drehwinkel des Tisches für die Zeit der Schweißung festgelegt mit dem Schweißbeginn. Damit läßt sich auch der Drehwinkel, bei dem die Schweißung beendet werden soll, genauer bestimmen, und eine größere Überlappung ist nicht mehr erforderlich.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rundschweißtisch oder dem Schweißtischantrieb z. B. eine Lochblende vorgesehen ist, die beim Tischumlauf eine Lichtschranke betätigt, die inrerseits über den Digitalzähler und das Steuergerät auf die Brennervorrichtung einwirkt. Es können aber auch andere, beispielsweise mechanische, magnetische, induktive und kapazitive Impulsgeber eingesetzt werden. Außerdem sollte ein vorcodierter Impulsgeber vorhanden sein, so daß es auch die Möglichkeit gibt, Schweißanfang und -ende an bestimmter Stelle zu plazieren.

Über den Digitalzähler und das Steuergerät, die auf die Brennervorrichtung einwirken, läßt sich der gesamte Schweißablauf genau einstellen und auch jederzeit ohne Schwierigkeiten verändern.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steuert das Steuergerät zugleich auch den Tischumlauf, womit die einzelnen Arbeitsabläufe noch besser miteinander verknüpfbar sind.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung ist schematisch ein von einer Welle 1 getragener Rundschweißtisch 3 befestigt. Die Welle I ist in Lagern 5 gelagert und wird von einer nicht dargestellten AiHriebsquelle in Umlauf versetzt. Auf dem Drehtisch 3 wird ein Werkstück 7 befestigt, an dem eine Rundschweißnaht 9 hergestellt werden soll. Bei

dem Werkstück kann es sich beispielsweise um eine Hülse handeln, in die ein Boden eingeschweißt werden soll.

Auf der Welle 1 ist eine Lochblende 11 angeordnet, die mit Löchern versehen ist. Die Lochblende 11 wird von einer Lichtschranke 15 übergriffen, die einen Lichtstrahl auf den Lochkreis richtet.

Läuft die Welle 1 um, dann gibt die Lichtschranke, veranlaßt durch die Löcher in der Lochblende 11, Impulse ab, die in einem digitalen Zähler 17 gezählt werden. An den digitalen Zähler 17 schließt sich ein Steuergerät 19 an, das die Mikroplasma- oder WIG-Schweißstromquelle 21 steuert Die Schweißung selbst wird von dem Schweißbrenner 23 ausgeführt.

Die Herstellung einer Rundnaht 9 mit Hilfe des Schweißbrenners 23 wird nun wie folgt durchgeführt: Zunächst wird der Rundschweißtisch 3 in Umlauf versetzt und dafür gesorgt, daß er mit einer gewünschten Nenndrehzahl, der Schweißgescliwindigkeit, umläuft. Liegt die Nenndrehzahl fest, dann wird der Lichtbogen gezündet. Sobald der Lichtbogen überspringt, d. h. sobald der Schweißstrom zu fließen beginnt, wird von der auf der Welle 1 befestigten Lochblende 11, die z. B. 360 Löcher aufweist, der Lichtstrahl der Lichtschranke 15 nach Maßgabe der Lochung wiederholt unterbrochen.

Bei jedem Durchlauf eines Loches durch die Lichtschranke gibt diese an den digitalen Zähler 17 einen Zählimpuls ab, der vom Digitalzähler 17 gezählt wird. Der Zähler 17 ist mit dem Steuergerät 19 verbunden, das auf den Antriebsmotor des Rundschweißtisches und auf die Schweißstromquelle 21 einwirkt. Das Steuergerät, kann auch Stromanhebungen und -absenkungen an der Stromschwe;f$quel!e bewirken. Entsprechend den am Steuergerät eingestellten und vom Zähler 17 gezählten, von der Lichtschranke 15 ausgehenden Impulsen schaltet das Steuergerät 19 nach Einschaltung des Schweißstromes die Schweißstromquelle wieder ab. Für jeden eingestellten Strombereich wird der entsprechende Sollweg (der Drehwinkel) vorgewählt. Es wird der gesamte Schweißprozeß auf 1 Genauigkeit gesteuert, wobei auch Abläufe mit mehreren Umdrehungen des Werkstückes (beispielsweise Vorwärmen) durchgeführt werden können. Diese Variationsmöglichkeiten des Verfahrensablaufes lassen sich über das Steuergerät ohne weiteres vornehmen.

Die hauptsächliche Funktion des Steuergerätes wird jedoch bleiben, den Anstieg des Schweißsiromes von Schweißanfang bis auf Schweißnennwert sowie die Absenkung des Schweißstromes vom Schweißnennwert ai'f das Schweißende zu bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 24

1. Verfahren zum Betreiben einer nach dem Lichtbogenverfahren, ζ. B. MIG-, insbesondere aber WIG- oder Mikroplasmaverfahren, arbeitenden Rundnahtschweißmaschine mit einer Vorrichtung, die den Schweißstrom während der Rundnahtschweißung nach vorgegebenen Schritten steuert, dadurch gekennzeichnet, daß bei bereits mit Nenndrehzahl umlaufendem Rundschweißtisch (3) der Lichtbogen gezündet wird, und daß ab beginnendem Schweißstromfluß durch den Tischumlauf bewirkte Impulse von einem Impulszählwerk (17) gezählt und einem Steuergerät (19) eingegeben werden, das nach der eingestellten Impulszahl die Brennervorrichtung wieder stillsetzt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rundschweißtisch (3) oder dem Schweißtischantrieb eine Lochblende (11) vorgesehen ist, die beim Tischumlauf eine Lichtschranke (15) betätigt, die ihrerseits über den Digitalzähler (17) und das Steuergerät (19) auf die Brennervorrichtung (23) einwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (19) zugleich auch den Tischumlauf steuert.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorcodierter Impulsgeber vorgesehen ist.