DE2631250A1

DE2631250A1 - Nachlaufsteuervorrichtung zur bewegungssteuerung eines pendelschweissgeraets

Info

Publication number: DE2631250A1
Application number: DE19762631250
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Nishida; Masaharu Takagi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1976-07-12
Publication date: 1977-02-03
Also published as: CA1061869A; DE2631250B2; US4350868A; DE2631250C3; GB1517481A; FR2317995B1; FR2317995A1

Description

-ing. Zimmermann
lnfl. v.Wengersky

12. Juli 1976

ϊ·JLI¹SIJSHIEn. SLBCTiiIC HOTSTKEAI, CO., LTD. Osaka, Japan

geräts

Die Erfindung bezieht sich auf die Bogenschweißung mit Äuf-"brauchelektrode , wobei ein Schweißbrenner entlang einer Schweißfuge pendelt oder eine Ziekzackbewegung ausführt, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nachlaufsteuerung· der Bewegungen der den Brenner tragenden pendelvorrich^ tung.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Nachlauf steuervorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Pendelvorrichtung in der richtigen Lage einzustellen und sie bei der Ausführung der pendelbewegungen entlang der Schweißfuge in dieser Lage zu halten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird in den Brennerstellungen aa linken und rechten ünde der Pendelbewegung die Schweißstrommenge festgestellt, worauf die für die linke und rechte Endlage des

Brenners

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Brenners ermittelten Schweiß ströme miteinander verglichen werden, uiii dar_n eine Lageeinstellung der den Brenner tragenden pendel-vorrichtung vorzunehmen, indem, diese in "bezug auf die Sdn^eißfuge entweder nach links oder nach rechts bewegt wird, Ms die miteinander verglichenen Schweißstromwerte praktisch einander gleich sind.

Zur Hervorhebung der Unterschiede soll die Erfindung zusammen mit der nach dem Stand der Technik bekannten Verfahrensweise unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen in ihren Einzelheiten beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen?

Fig. 1 eine Darstellung zur Veranschauliehung der nach dem Stand der Technik bekannten pendel schweißung, wobei insbesondere die allgemeine Anordnung einer Pende!einrichtung in bezug auf Stahlplatte η mit Y-Sciirägung gezeigt istj

Fig. 2 eine Barstellung einer einwandfreien Schweißnaht, erzeugt nach, der bekannten Methode der pendelschweißung, wie sie in Fig'. I veranschaulicht ist*

Fig. 5 eine Darstellung- einer nickt einwandfreien Schweißnaht bei der bekannten Schweißmethode der Fig. 1;

ELg. 4 eine perspektivische Darstellung verschweißter Stahlplatten mit Y-Schrkgung unter Jlinzeichnung· der i-,y- und z-Eoordinate \,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Schweißstromdifferenzen am linksseitigen und rechtsseitigen Ende der Pendelbewegung des Brenners bei Verschiebung der Pendeleinrichtung aus der richtigen Stellung*

Fig. 6 ein Blockschema einer erfindungsgemäßen Hachlaufs teue rvo rri chtung;

Fig. 7 ein Schema eines Tiefpaßfilters, das zweckdienlich bei der in Fig. 6 dargestellten ifachl auf steuervorrichtung vorgesehen ist*

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Dämpfungscharakteristik des in Fig. 7 gezeigten Tiefpaßfilters?

Fig. 9 ein Block schalt sehe ma einer anderen Ausführungs-

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form der Nachlauf steuervorrichtung;

Pig. IO ein Blockschema einer weiteren Ausführungsfora .der xTachlauf steuervorrichtung*

Fig. 11 ein Detailschena der "Speieherschal tung in Fig. 10;

Fig. 12 ein Detail schena der Bezugs signal- und der Befehlsschaltung i⁵¹· Fi j> IGi

Fig. 13 eine Darstellung einer snderen '.,ethode zur Vorn.-.-hae der erfindungsge säßen Pendel schweißung, die zum Verschweißen vo:-- Stahlplatten mit einseitiger V-Schrägung geeignet ist;

Fig. 14 tin Blockschaltschema einer weiteren Ausführungsform, bei der zusätzlich zu der Schaltungsanordnung der Fig. 6 noch ein Vo rspannungs signal generator vorgesehen ist?

Fig¹. 15 eiiie detaillierte Darstellung der Schaltungsanordnung des in Fig. 14 gezeigten Vorspannuncssignalgenerators^ und

jig. l6 ein Blockschere, noch einer weiteren Ausführangsform, bei der im unterschied zur Anordnung der Fig. 10 zwei Bezugssignalgeneratoren vorgesehen sind.

In Süß-, 1, 2_f 3 iind 4 ist beispielhaft die Schweißung nach eiiiöL· nach den Stand der [Technik bekannten Pendel schweiß verfahre η dargestellt. Die in diesen Zeichnungen gezeigten Beispiele für das pendel sclvweißverfahren betreffen die Stumpf schweißung von Stahlplatten mit V-Schrägung, vorgenommen als Vertikal schweißung mit Pendelung. In Fig. 1 ist mit der Bezugszahl 1 ein an der Rückseite der V-Schrägung angebrachter Steg bezeichnet, mit der Bezugszahl 2 eine in der Be trachtungs rieh tung von der Vorderseite der V-Schrägung linksseitig angeordnete Stahlplatte, mit der Bezugszahl 3 eine in der 3e trachtungs rieh tung von der Vorderseite der V-Schrägung rechtsseitig angeordnete Stahlplatte, mit den Bezugszahlen 4 und 5 ist ein Schweißbrenner für ein Bogenschweißverfabren mit Aufbrauchelektrode bezeichnet, mit den Bezugszahlen 6 und 7 eine Schweißspitze bei diesem Schwei£verfahren, mit den Bezugszahlen 8 und 9 eine Aufbrauchelektrode oder ein zu verbrauchender Draht, mit den Bezugszahlen und 11 sind, die Pendel konturen (Linienzüge) bezeichnet, die Bezugs-

symbole

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-A-

symbole P und P_p bezeichnen die entgegenge se tzten Enden der Pendelkonturen, mit der Bezugszahl 12 ist eine AntriebsqueHe zur Auslösung der Pendelbewegung bezeichnet, mit der Bezugszahl IJ ein hinter der Antriebsquelle 12 liegender Antriebsmotor, mit der Bezugszahl 14 ein von der V-Schrägung umgrenzter Zwischenraum, mit der Bezugszahl' 15 eine Halterung für die zur Auslösung der Pendelbewegung dienende Antriebsquelle 12 und mit der Bezugszahl 16 eine liinstelleinheit zum seitlichen Verstellen der Halterung 15· Der Schweißbrenner ist auf die Antriebsquelle 12 aufmontiert und an dieser befestigt. Die Antriebsquelle 12 mit dem LIotor 13 und die Halterung 15 stellen eine Pendelvorrichtung dar.

In der Stellung am rechten Endpunkt P , in die der Brenner gelangt, nachdem er sich entlang der Linienzüge 10 und 11 fortbewegt hat, sind die Bauteile des Brenners in gestrichelten Linien wiedergegeben, wobei der Brenner mit der Bezugszahl 5 versehen ist, die Spitze mit der Bezugszahl 7 und der zu verbrauchende Draht mit der Bezugszahl 9· In der Stellung am linken Endpunkt P„ der Pendelbewegung ist der Brenner mit der Bezugszahl 4 bezeichnet, die Spitze mit der Bezugszahl 6 und de ζ· zu verbrauchende Draht mit der Bezugszahl 8. Hier sind die Brennerteile mit durchgezogenen Linien dargestellt. Die Stärke der Stahlplatten 2 und J-ist mit dem Buchstaben H bezeichnet.

Es soll nun auf die Pendel konturen näher eingegangen werden. Beim Pendel verfahre η wird ein Bogen an dem Punkt P gezündet, worauf der Linienzug 10 bis zu dem Punkt P„ durchlaufen wird und von dort der Linienzug 11, der vor dem Linienzug 10 verläuft und wieder zum Punkt P₁ führt. Dieser Vorgang wiederholt sich dann. Durch die Schweißung in dem Zwischenraum 14 zwischen den V-Schräguhgen kann eine Schweißnaht 17 von hoher Schweißgüte erzeugt werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Ih Fig. 2 ist der Abstand von der Eückseite der rechten Stahlplatte 3 bis zum Übergang der Vorderseite der Schweißnaht 17 in die Schrägung der Stahlplatte 3 mit L bezeichnet. MLt anderen Worten, i bezeichnet die Schweißnahthöhe an der rechten Seite der Schweißnaht. Dementsprechend bezeichnet L· die Schweißnahthöhe an

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der linken Seite der Sclrweißnaht. Der Abstand von der rechten Spitze 7 bis zur Bo ge nerzeugungs stelle 18 ist mit (^ bezeichnet. Somit stellt also ·£,.,, die Ausfahrlänge des zu -verbrauchenden Drahts am

Bl ' "

rechten Ende P, der Pendelkontur dar. Ihnlich bezeichnet t_ die Aus-1 JjJL

fahrlänge des zu verbrauchenden Drahts am linken Ende P₂ der pendelkontur. Folgt der Schweißbrenner genau der Schrägungslinie in dem Zwischenraum I4 und nimmt er mithin die in Fig. ί und 2 gezeigten Brenner Stellungen ein, so ist die rechte Schweißnahthöhe C der Schweißnaht 17 im wesentlichen gleich ihrer linken Schweißnahthöhe L·, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Fall sind auch die Ausfahrlängen -i und <£.., des zu verbrauchenden Drahts am rechten und Kl Ll "*

am Ii nice η Ende praktisch die gleichen.

In Fig. 3 ist der Fall dargestellt, daß sich die pendelvorrichtung oder die zur Erzeugung der Pendelkonturen 10 und 11 dienende 'Antriebsquelle 12 aus bestimmten Gründen nach rechts verschoben haben. In diesem Fall wird eine unzulängliche Schweißnaht 19 erhalten, bei der die rechte Schweißnahthöhe /. im Vergleich zur linken Schweißnah thöhe Ir sehr groß ist. Hierbei zeigt sich, daß sich die erhaltene Schweißnaht bei einer Verschiebung der pendelvorrichtung nach rechts ebenfalls nach rechts verlagert. Tritt dieser Fall ein, so ist die Ausfahrlänge £ „ des zu verbrauchenden Drahts am rechtsseitigen Ende geringer als die Ausifahrlänge ^ _ am linksseitigen Ende. Die obige Erscheinung ist zu beobachten, wenn sich ein (nicht dargestellter) Wagen, auf den die Pendelantriebsquelle aufmontiert ist, nicht auf einer Spur entlang der Schrägungslinie fortbewegt. Doch auch wenn sich der Wagen auf einer Spur entlang der Schrägungslinie fortbewegt, kann der Fall eintreten, daß in dem Zwischenraum 14 keine einwandfreie Schweißnaht 17 erhalten wird, wenn nämlich die Ausführung der Pendelbewegung von einem mechanischen Spiel beeinflußt wird oder wenn der zu verbrauchende Draht eine Krümmung aufweist, und auch in diesem Fall resultiert eine Schweißnaht 1$ wie die in Fig. 3 dargestellte. Ähnliche Erscheinungen sind auch bei der Kehlnahtschweißüng zu beobachten.

Im Fall des Auftretens einer solchen rechtsschiefen Schweißnaht 19, wie sie hier in Fig. 3 gezeigt ist, pflegte bislang eine

erfahrene

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erfahrene Fachkraft eine Einstellung der Seiteneinstelleinheit 16 im Sinne einer Verschiebung der Pendeleinrichtung 12, 13, 15 und des Schweißt) renne rs nach links vorzunehmen, d.h„ in der Eichtung Q'—*-Q. Es mußte daher stets die Lage des Bogenerzeugungspunktes 18 überwacht werden, wenn eine einwandfreie Schweißnaht 17 erhalten werden sollte. Verschiebt sich die Schweißnaht im Unterschied zum !"all der Hg. 3 nach links, so muß der Schweißer natürlich eine entgegenge- . setzte Einstellung vornehmen wie im !"all der Fig. 3·

Die Darstellung der Jig. 4 dient der Erleichterung'des Gesamtüberblicks über die in Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichten Zusammenhänge. Der Buchstabe ζ bezeichnet hier die Eichtung der Schweißfuge, mit dem Buchstaben χ ist eine seitliche Eichtung im Blick über die Schrägung bezeichnet, mit dem Buchstaben y die Stärkenrichtung der Stahlplatten 2 und 3 und mit dem Symbol (L die Eichtung der Schwerkraft. Die Fo rtbe we gangs spur wird von einer der Stahlplatten 2 oder 3 getragen, so daß sich der Wagen in der Eichtung ζ fortbewegt. Fig. 1, 2 und 3 sind Schnittansichten in der Ebene x-y der Fig. 4· Sei einer nach dem Stand der Technik bekannten, in der Schrägungslinie spurenden Ifechl auf vorrichtung war in einem begrenzten, von der Pendelbewegung des Schweißbrenners nicht erfaßten Bereich ein mechanisches Eollensystem vorgesehen. Da die Eolle bei diesem System gegen die Schrägungen der Stahlplatten 2 und 3 anlag, wirkten sich hierbei jedoch Änderungen in der Schweiß zerstäubung und in der Schrägung aus.

Die Erfindung zielt auf die Beseitigung der bei den bekannten Anordnungen auftauchenden Probleme und auf die Ermöglichung der Erzeugung einer einwandfreien Schweißraupe im Zuge des Pendelschweiß ve rf ahrens, wobei eine Verlagerung der Schweißraupe nach links oder nach rechts, wie sie unter bestimmten Umständen eintreten kann, durch den Unterschied zwischen den linksseitig und rechtsseitig herrschenden Schweißbedingungen festgestellt wird, um so zu bewirken, daß der Schweißbrenner genau der Schrägungslinie folgt.

Bei Fig. 5 handelt es sich um eine graphische Darstellung der Schweiß stromwerte am linksseitigen und rechtsseitigen Ende einschließlich des linken und rechten Endbereichs der Pendelung. Die

Pendeleinrichtung

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• - 7 -

Pendeleinrichtung 12, 13, 15 und die an dieser Vorrichtung montierten Bauteile 8, '6, 4 des Schweißbrenners befanden sich ursprünglich im wesentlichen in der latte und sind dem Schrägungsraum 14 zugekehrt. Mit anderen Worten, die Pendelkonturen 10 und 11 sind auf die Mitte des Schrägungsraums 14 bezogen, wie dies in Pig. 1 gezeigt ist. In Fig. 5 gilt für diese Stellung χ = 0. Hierauf wurden der Schweißbrenner und die Pendeleinrichtung mit Hilfe der Seiteneinstelleinheit in Richtung der x-Achse in I'ig. 4 nach rechts bewegt. Setzt man für den Schweiß strom wert am rechten Ende der pendelbewegung (an oder nahe dem Punkt P-) den Wert i und für den Schweiß stromwert am linken Ende (an und nahe dem Punkt P₂) den Wert i , so lassen sich die Schweißstromdifferenzen an verschiedenen Stellen entlang .der x-Achse auftragen (i -i_ ), wie dies in Jig. 5 gezeigt ist. In der Versuchsanordnung für die Auf tragung der Kurve wurden ganz bestimmte Bedingungen eingehalten, und so handelte es sich bei dem zu verbrauchenden Draht um einen Toll draht aus Fluß stahl mit einem Durchmesser von 1,2 mm, die Stärke der Stahlplatten betrug etwa 25 mm, der Winkel der T-Schrägung belief sich auf 45 , die Zuführgeschwindigkeit des zu verbrauchenden Drahts auf etwa 50 g/min, die mittlere Schweißstromstärke auf etwa 170 Ampere und als Schutzgas wurde CQ_? verwendet. Die Augenscheinnahae ergab, daß eine einwandfreie Schweißraupe wie die bei 17 gezeigte erhalten wurde, wenn sich der Wert für χ in dem Bereich von 0 mm bis etwa 1 mm hielt, wogegen die Schweißraupe ähnlich wie die bei 19 dargestellte nicht einwandfrei war, wenn die Rechtsverschiebung den Wert von etwa 1 mm überschritt, doho wenn sich der Wert für χ in dem Bereich von etwa 1 mm bis 4 mm hielt. Aus Fig. 5 geht hervor, daß sich der Stromwert (i -i ) um so mehr erhöht, je mehr sich die Pendeleinrichtung nach rechts verschiebt, wie dies die Kurve A erkennen läßt. Diese Erscheinung dürfte auf den Joule sehen Effekt zurückzuführen sein, der von der Ausf ahrlänge des zu verbrauchenden Drahts abhängt. Die Kurve A zeigt, daß i < i ,

Ii R

falls gemäß der Darstellung der Fig. 3 der Fall L _o > € eintritt. Wird die Pendeleinrichtung anders als in Fig. 5 entlang der x-Achse nach links verschoben, so gilt die Beziehung i_ V i_. Falls sich

L R

hierbei der Wert für χ in dem Bereich von etwa 0 mm bis -1 mm (Linksverschiebung um 1 mm) hält, ist die resultierende Schweißraupe einwändfrei

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wandfrei, Td.e dies bei 17 gezeigt ist. Die Größe des Stromwerts (i -i ) liegt bei χ = 1 mm bei etwa 3 bis 5 Ampere , Yri_e aus der Kurve A zu entnehmen ist. Falls also der Schweißbrenner und die penc'jleinrichtung aus irgendeinem Grund von der Mttellage in bezug auf den Schrägungsraum nach links oder nach rechts abweichen sollten, kann eine Einstellung dahingehend vorgenommen werden, daß die Beziehung i„ = i_ gewahrt bleibt. Gemäß Fig. 5 sind der Schweißbrenner K L

und die Pendeleinrichtung so nach links oder nach rechts zu führen, daß sich der Absolutwert des Stroms Ci₁₃-X_x ) in dem Bereich von

xi Jj

O Ampere bis 3 bis 5 Ampere hält.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, die zur Durchführung der obigen Schweißfugen-Uachlaufsteueraiethode geeignet ist. In Fig. 6 ist mit der Bezugszahl 20 eine Schweiß Stromquelle bezeichnet, mit der Bezugszahl 21 ein Stromkabel (Erdseite), mit der Bezugszahl 22 ein Stromkabel (positive Seite), mit der Bezugszahl 23 ein Detektor zum Demodulieren des Schweißstroms, mit der Bezugszahl 24 ein Tiefpaßfilter zum Beseitigen von Hochfrequenzkomponenten des demodulierten Stroms und zum Durchlassen von Niederfrequenz komponenten des demodulierten Stroms, mit der Bezugszahl 25 ein linker Schalter, der am linken Ende des Pendel aus Schlags einschließlich des linken Endbereichs geschlossen wird, und mit der Bezugszahl 26 ein rechter Schalter, der am rechten Ende des Pendelausschlags einschließlich des rechten Endbereichs ge schlossen wird. Bei den Schaltern 25 und 26 kann es sich um Schalter üblicher Art oder um Halbleiterschalter wie etwa Transistoren handeln. I¹ELt der Bezugszahl 27 ist ein linker Speicher zum Speichern des Schweißstromwerts auf der linken Seite des Pendelausschlags bezeichnet, mit der Bezugszahl 28 ein rechter Speicher zum Speichern des Schweißstromwerts auf der rechten Seite des Pendelausschlags, mit der Bezugszahl 29 ein Vergleichsverstärker zum Vergleichen der in dem linken und rechten Speicher 27 bzw. 28 gespeicherten Schweißstromwerte unter Verstärken einer etwaigen Differenz zwischen den für die linke und für die rechte Seite ermittelten Schweiß stromwerten und mit der Bezugszahl 30 ein Vergleichsschalter. Immer dann, wenn der rechtsseitige Schweißstromwert durch den rechten Speicher 28 η-mal akkumuliert oder integriert worden ist (wobei η eine ganze Zahl wie 1, 2, 3 ... ist), wird der Vergleichs-

s cha! te r

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schalter 30 zur T/eiterleitung des Ausgangs des Vergleichsverstärkers 29 geschlossen. Der Schalter 30 kann auch zwischen den linken Speicher 27 und den Vergleichs verstärker 29 oder zwischen den rechten Speicher 28 und den Ve rgleichsver stärker 29 gelegt sein. Die Bezugszahl 31 bezeichnet einen Bezugssignalgenerator, der beispielsweise ein Signal entsprechend + I Ampere (i > θ) erzeugt. Es ist nicht zwingend erforderlich, daß die Absolutwerte für + I und - Γ die gleichen seien, ivät der Bezugszahl 32 ist eine Befehl se inhe it bezeichnet und mit der Bezugszahl 35 ^e^'^a Profilierjaotor. Im. Unterschied zu der in Fig» 1 gezeigten ilethode wird also die Einstellung der Seitenverstelleinhei-t l6 bei dieser Ausführungsform nicht durch den Schweißer von Hand vorgenommen. Bei der Ausführungsform der Fig. 6 i st der Motor 33 i*¹ der Weise mit der Seitenverstelleinheit l6 gekoppelt, daß der Motor 33 jeweils nach der aus der Befehlseinheit 32 herrührenden Instruktion zum Vorlauf oder Rücklauf angetrieben wird, um hierdurch die Pendeleinrichtung und den Schweißbrenner nach links oder nach rechts zu verschieben. Der in dem linken Speicher 27 gespeicherte linksseitige Schweiß stromwert ist ausgedrückt

durch I_ = Σ. i_, _λ und der in dem rechten Speicher 28 gespeicherte jj vh*a Li ηJ

rechtsseitige Schweiß stromwert durch I₁, = ■£- i / _λ. Dies gibt die

Ά. *»« xt^n j

Su~ime der Abfragungen für η Pendelzyklen für die links- und rechtsseitigen Stromwerte an. Ein Pendelzyklus ist hierbei definiert als ein Fmlauf des Schweißbrenners entlang der Konturen 10 und 11 in Fig. 1. Erwünschte nf al Is können die Augenblicks ströme i , γ, i , ·> am rechten und linken Ende in den betreffenden Zyklen für die Zeit T. integriert und zueinander addiert werden, wodurch man als linksseitiges und rechtsseitiges Akkumulat

erhält. In die sem Fall ist für die Schließdauer der Schalter 25 "und 26 die Zeit T gewählt. Der Ausgang des Schalters 50 ist durch <*(Itj~It ) gegeben, worin &■ der Verstärkungsfaktor des Vergleichsverstärkers ist (Λ>0). Die Befehlseinheit arbeitet wie'folgt» Wenn die Beziehungen οί(Ί__τ. ) > 0 und ßt(l_-I_T ) ^ +1 gelten, erteilt die

α Ii χι L O

Befehlseinheit

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[T

I_T - £ J i_ / ν dt

Befehl seinheit 32 einen Befehl, der bewirkt, ceL sich die pendeleinrichtung mitsamt dem Schweißbrenner entlang der x~l.ch.se nach links verschiebt. Falls hingegen die Beziehungen ${( T-I } < C und

it Jj

öi(l_-I ) = -I gelten, geht von der Befehlseinheit 32 ein Bwfehl E. Ii ο

zur Verschiebung der Pendeleinrichtimg- und des Schweißbrenners nach rechts aus. Gilt die Beziehung joi(l_-I_)/ < I , sl- erteilt die

Xl Jb O

Befehlseinheit 32 keinen Befehl zum Yerschieben der pendeleinrichtung und des Schweißbrenners. Erwünschte nf alls kann der Yergleichsverstärker 2Q auch so aufgebaut sein, daß er einen Ausgang ö^(i -i)

JlJ. J-l

liefert. Das Bewegungsinkreme nt der Verschiebung nach links oder nach rechts ist vorzugsweise auf einen bestimmten Bstrag von -uc im für jede Befehlsinstruktion festgelegt, nachdem die pende!einrichtung und der Schweißbrenner die Bewegung* ausgeführt haben oder nachdem, die Befehlseinheit 32 den Befehl erteilt hat, wird der Gehalt des linken und des rechten Speichers 27 bzw. 28 auf ITuIl rückgestellt. Durch Wiederholung des obigen Betriebsablaufs in der angegebenen Folge kann der Schweißfugennachlauf sichergestellt werden. Als Detektor 23 kann ein Stromde te k tor shunt dienen. Ferner kann der Ausgang für den Detektor 23 auch von der positiven Seite (Kabel 22) entnommen werden statt von der Srdseite (Kabel 2l). Es wird davon ausgegangen, daß unter den Frequenzkomponenten des Schweißstroms eine durch die Ungleichmäßigkeit der Zuführung des zu verbrauchenden Drahts bedingte Frequenzkomponente f enthalten ist, ferner eine durch die Kurzschlußneigung des zu verbrauchenden Drahts bedingte Frequenzkomponente f und eine durch die Pendelung bedingte Frequenzkomponente

fL·. Die für den Schweiß fuge nnachl auf nutzbare Frequenzkomponente des Schweißstroms hingegen muß auf die Ausfahrlänge des zu verbrauchenden Drahts zurückzuführen sein. Für die im Rahmen der Erfindung befolgten Zwecke müssen daher die Frequenzkomponenten f und f _ be sei-

i! S

tigt werden. Bin Versuch ergab, daß sich f in dem Bereich von 20 Hz

bis 100 Hz hält und f_, in dem Bereich, von 2 Hz bis 10 Hz. Der Wert

Ji

für f betrug im Fall der Fig. 5 0,2 Hz bis 0,3 Ez. Demgemäß ist es erwünscht, den aus den Frequenzkomponenten f und f bestehenden

-B S

Schweiß stromwert durch das Tiefpaßfilter 24 zu beseitigen. Sin Beispiel für das Filter 24, das diesem Erfordernis genügt, ist in Fig. 7 gezeigt, nämlich ein zweistufiges RC-Filter. In Fig. 7 bezeichnet

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die Bezugszahl 23 den Stromdetektorshunt, E. und Ep sind Widerstände, C₁ und C₉ sind Kondensatoren, die Bezugszahlen 34 und 35 bezeichnen die Ausgangsanschlüsse des ill te rs und die Bezugszahl 36 bezeichnet 'die Au s gangs an Schlüsse des Shunts 23· In Pig. 8 ist die Dämpfungscharakteristik des Filters der Fig. 7 gezeigt. Die Abszisse gibt im logarithm! s ehe η Haßstab die Frequenz in Hz wieder, während die Ordinate die Dämpfung in dB wiedergibt, wobei f und f, Aufteilungsfre-

ei D

quenzen bezeichnen (f^ < f, ). Die Eürve , welche die punkte b, c, d und e verbindet, stellt den Däapfungsgrad für die betreffende Frequenz dar. Die Dämpfung zwischen den punkten c und d bei auf t sich auf 6 dB/Oct. und die Dämpfung zwischen den Punkten d und e beträgt 12 dB/o ct. In die sem Ausführungsbeispiel wurden IL , R₂, C und C₂ so gewählt» daß die Frequenz f bei etwa 0,2 Hz liegt und die Frequenz

cL

f, bei etwa 1,27 Hz. wobei die Bedingungen IL = R_? und C₁ = C eingehalten wurden. In diesem Fall wurde die Beziehung f, = 6,2 f erhal-

D EL

ten. Hs sei bemerkt, daß in Fig. 7 und 8 lediglich ein Beispiel veranschaulicht ist und daß jedes Filter verwendet werden kann, das geeignet ist, die Frequenzkomponenten f und. f so weit zu beseitigen, dai3 der Schweißfugennachlauf ermöglicht wird.

In Fig. 9 ist*eine ^andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In Fig. 9 sind mit den Bezugszahlen 27' und 28' Speicher bezeichnet, die den Ausgang- des Tiefpaßfilters 24 nur dann speichern, wenn die dazugehörigen Schalter 37 bzw. 38 geöffnet sind. Der Schalter 37 wird auf der linken Seite des Pendelausschlags geöffnet, so daß der linke Speicher 27' dann den linksseitigen Schweiß stromwert speichern kann. Der Schalter 38 wird dagegen auf der rechten Seite des Pendelausschlags geöffnet, damit der rechte Speicher 28' den rechtsseitigen Schweiß stromwert speichert. Die Bezugszahlen 39 und 4-0 bezeichnen die Speicherausgangsanschlüsse.

In Fig. 10 ist eine vereinfachte Version der Ausführungsform der Fig. 6 gezeigt. In Fig. 10 ist die den Schalter 25 und den linken Speicher 27 der Fig. 6 einbegreifende Schaltung kurzgeschlossen und der Schalter 30 der Fig. 6 ist in Fig. 10 durch den Schalter 25 ersetzt. In dem Speicher 28 wird jeweils der rechtsseitige Schweißstromwert gespeichert und der Yergleichsverstärker 29 vergleicht kontinuierlich

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tinuierlich den gespeicherten rechtsseitigen Schweiß stromwert mit dem Schweiß stromwert in den verschiedenen B renne rs te !lunge η eines Pendelzylclus. Die verstärkte Differenz ζτ/ischen dem gespeicherten

rechtsseitigen Schweiß stromwert i_D und dem linksseitigen Schweißet

stromwert :L wird an dem Schalter 25 entnommen. Mt anderen Worten, der von dem Schalter 25 entnommene Ausgang ist U(± _n-i_T). Die Ausführungsform der Hg. 10 entspricht der Ausführungsform der Fig. 6, wenn die Zahl der Ab frage vorgänge gleich 1 gewählt ist. Rxperimentell hat sich gezeigt, daß die Steuerung bei η = 1 am besten ist. Als Abänderung der Ausführungsform der Fig. 10 kann auch vorgesehen sein, den Schalter 26 und den rechten Speicher 28 in Fig. 6 kurzzuschließen und den Schalter 30 in Fig. 6 durch den Schalter 26 zu ersetzen. Falls der Schweiß strom schwach ist, kann bei den Ausführungsformen der Fig. 6, 9· 10 und 11 zum Te r stärke η des Schweißstromwerts ein Terstärker hinter das Filter 24 gelegt werden. In den Zeichnungen ist die Funktionsweise der Jeweils mit den gleichen Bezugszahlen oder Bezugssymboleη versehenen Einheiten und Einrichtungen stets die gleiche .

In Fig. 11 sind der Speicher 28 und die dazugehörigen Schaltungen der in Fig. IG gezeigten Ausführungsform beispielhaft im Detail dargestellt. Gleichartige Bezugszahlen oder Symbole bezeichnen jeweils die gleichen Einheiten. Ivüt der Bezugszahl 41 ist ein Terstärker bezeichnet und die Bezugszahl /\2. bezeichnet Erde. Alle Punkte, die mit der Bezugszahl 42 versehen sind, sind in dem Schaltkreis gemeinsam auf ge schaltet. J/üt A ist ein Servo verstärker bezeichnet, mit M ein Servomotor, mit dem Symbolen R,, E und E_R sind Widerstände bezeichnet, mit den Symbolen IL- und R„ llehrfachpotentiometer und mit den Symbolen T. , T₀, T und T IConstantspannungs-

X tL CG Θ 6

quellen. Die Punkte P und P . bezeichnen Eingangsanschlüsse des Servo verstärke rs A und der Punkt Ρ_ς bezeichnet einen Aus gangs an schluß des Servo verstärke rs A . Der Servomotor M wird mit dem Ausgang des

O O oo

Se rvover stärke rs A betrieben. Die Punkte S_c und P„ bezeichnen ent-

o ο /

gegengesetzte Enden des Potentiometers IL-, P_ bezeichnet einen beweglichen Punkt an dem Potentiometer R,-, die punkte ρ und P bezeich- " nen entgegengesetzte Enden des Potentiometers E_, P bezeichnet einen beweglichen Punkt an dem Potentiometer R₇, die Punkte ρ und P

I 12 IJ

bezeichnen

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bezeichnen jeweils einen Eingangs ans chluS des Vergleichsverstärkers 29, mit der Bezugszahl 43 ist ein mit dem Potentiometer Hg zum Ändern des Widerstandswerts leitend verbundener Hebel bezeichnet, mit der Bezugszahl 44 ein mit dem Potentiometer R₇ leitend verbundener Hebel und mit den Bezugszahlen 45 und 46 sind Verbindungen lie η zur mechanischen Verbindung der Hebel 43 ¹¹¹¹CL 44 mit der Abtriebswelle des Servomotors IJ bezeichnet. Die Widerstandswerte der Potentiome-

ter Rg und R₇, d.h. der ?/iderstand zwischen den Punkten Pg und P₇ und der Widerstand zwischen den Punkten P und P_1n, sind einander im- wesentlichen gleich und sind durch R dargestellt. Der variable Widerstandswert des Potentiometers Rg, also der Widerstand zwischen den Punkten P„ und P_Q , ist dann annähernd darzustellen durch

(Länge zwischen den Punkten P und P_Q)

R χ '

⁰ (Länge zwischen den Punkten ρ und Pg)

Dieser variable Widerstandswert sei mit Rg/ \ bezeichnet. Entsprechend ist der variable Widerstandswert des Potentiometers R₇, also der Y/iderstand zwischen den Punkten ρ und P₁ , annähernd darzustellen durch

(Länge zwischen den Punkten P und P₁₁ ) (Länge zwischen den Punkten P₁ und P_q)

Dieser Widerstandswert sei mit R₇/ \ bezeichnet. Da die Potentiometer Rg und R₇ gekoppelt sind, ist Rg/ % im wesentlichen gleich R₇/ v. Ferner sind die Widerstände R, und R. so gewählt, daß sie annähernd den gleichen Widerstandswert haben. Die Absolutwerte von V₁ und V₉ sind so bemessen, daß sie praktisch gleich sind, und werden durch Ii dargestellt. Die Spannung zwischen dem Punkt P_fi des Potentiometers Rg und dem Brdungspunkt 42 ergibt sich dann zu -(Rg/ λ/R ) x E Dementsprechend ergibt sich die Spannung zwischen dem Punkt P₁₁ und dem Erdungspunkt 42 zu -(R₇/ \/b. ) χ E . .

Es soll nun die Speicherfunktion des Systems erläutert werden. Wenn der Schalter 26 am rechtsseitigen Ende des η-ten Pendelzyklus geschlossen wird, fließt durch die Widerstände R, und R_c ein Kreisstrom i·^» der dem, Schweißstrom am rechtsseitigen Ende entspricht

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spricht. Da sich die Spannung zwischen den Punkten P_g und P₇ auf

-(R^/ \/r ) χ Ii_n. beläuft, fließt durch die Widerstände R und R₁-o^xj' ο 10 4 j

zur Erde 42 ein Strom i „. Über die Eingangspunkte P und P. des Servoverstärkers A wird daher eine Spannung

(i -i „) χ (Widerstandswert des Widerstandes R₁-)

angelegt. Her Servo verstärker A dient zum Antreiben des Servomotors

1.1 in der 7/eise, daß die Spannung über den Punkten P_z und P., nämo 5 4

lieh der Abweichungseingang, den Wert Mill annimmt, und der Servomotor M bewegt im Verbund die Eebel 43 und 44 zum Verschieben der

Punkte ρ und P_n _n um den gleichen Betrag. Anders ausgedrückt, die σ 11

Hebel 43 und 44 der Potentiometer werden im Sinne der "Nahrung der Beziehung i = i _p so verschoben, daji. die betreffenden Widerstandswerte um AR zum Speichern der entsprechenden Spannungen zwischen den Punkten P₀ und P„ sowie den Punkten P und P verändert werden.

ο ι X-L XU

Wird der Schalter 26 anschließend geöffnet, so verschieben sich die Hebel 43 und 44 bis zum nächsten Schließen des Schalters nicht aus den Stellungen, die dem Signal i entsprechen, lit anderen Worten, das dem Wert i entsprechende Spannungssignal ist zwischen den Punkten ρ und P_n als rechtsseitiger Schweiß stromwert gespeichert worden. Der Speichergehalt im (n-l)-ten Pendelzyklus ist dann +(R₇/ n/R ) ^χΕ und der Sp ei eher ge halt im η-ten Zyklus, d.h. der Spei eher ge halt entsprechend i .., ist +[(R₇/ \+4S )/R ] χ E . Der Speichergehalt für den rechtsseitigen Schweiß stromwert wird dem Punkt P _? zugeführt. Zum andern wird der Schweißstromwert während der Pendelung ständig dem Punkt P -, zugeführt. Das an dem Punkt P „ zugeleitete Signal und das an dem Punkt P ^ zugeleitete Signal werden durch den Vergleichsverstärker 29 verglichen und verstärkt und die Differenz zwischen dem gespeicherten rechtsseitigen Schweißstromwert und dem linksseitigen Schweiß stromwert wird über den Schalter 25 nur dann entnommen, wenn im Pendelzyklus das linke Ende erreicht wird. Bei den Stromquellen V und V handelt es sich um bipolare

CC ΘΘ

Stromquellen für den Servo verstärker A und die Absolutwerte von V

0 cc

und V sind meistens einander im wesentlichen gleich.

In Fig. 12 ist beispielhaft ein De tail schaltbild für den

Be zugsslgnal ge ne rato r

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3e Kugs signal genera tor 31 und die 3efehlseinheit 32 der Hg. 10 gezeigt. In Fig. 12 sind mit den Bezugs Symbolen R_Q, R , ^PJL3' ²I₄' =15' \6> \r =18' =19' ^E20' =21' ^R22 ^Un "bezeichnet, wobei es sich "bei ILg und R, um Potentiometer handelt, C,, G und C sind Kondensatoren und GPr₁, Tr₃, Tr₅ und Tr. sind Transistoren, und zwar handelt es sich "bei Tr₁ und Tr um npn-Tran si stören und "bei Tr₂ und Tr., um pnp-Transistoren, liit L , D₂, D, und D. sind Dioden bezeichnet, mit V und T die in-Eg. 11 gezeigten

CG 6 6

Stromquellen und mit CR, und CS₂ Relais, deren Elektromagnetspulen in der Zeichnung gezeigt sind. Eine Spannung über dem Yäderstand R^₂ ist mit +S bezeichnet und eine Spannung über dem Widerstand R^ mit -£ . Die Spannungen +EL sind die Bezugssignale des Be zugssignal gene -

O ~" O

rators 31, wobei die Spannung +E dem Schweißstromsignal I in Eg. 6 entspricht, während die Spannung -S dem Schweißstrom -I entspricht. Eine Spannung über dem Kondensator C, ist mit V₇, bezeichnet. DiK Spannung V-, entspricht einem Differenz signal nach erfolgter Verstärkung zwischen dem rechtsseitigen Schweiß stromwert und dem linksseitigen Schweiß stromwert. Falls *i(i -i ) > 0, ist die Spannung V, Oositiv, und falls o/(i„-i_ ) < 0, ist die Spannung V-, negativ. Die

Jx L j

Spannung +_* wird durch Teilung des Ausgangs V durch die Wider-

"~ __ O · GO

stände R.^ , Ή , und R. „ erhalten und kann durch das Potentiometer. R^ reguliert werden. Die Spannung -E wird durch Teilung des Ausgangs V erhalten, die mit Hilfe der Widerstände R,_q, R₁₇ und R^ vorgenommen wird, wobei eine Regulierung durch das Potentiometer R^ erfolgen kann. Diese Bauelemente bilden die Bezugs schaltung 31. Wenn das Relais CK durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung erregt wird, erzeugt es einen Befehl, der bewirkt, daß sich der Schweißbrenner und die Pendeleinrichtung nach linies bewegen. Wird hingegen das Relais CR₂ erregt, so erzeugt es einen Befehl zur Verschiebung des SchweiSbre-nners und der Pendeleinrichtung nach rechts. Die Wirkweise der Schaltung ist die folgende. Falls V, > 0 (d.h. falls der Schweißbrenner und die Pendeleinrichtung nach rechts abgewichen sind) und Vv = +ϊΐ , so arbeitet der Transistor Tr zur Sättigung des Transistors Tr_, was das Anlegen einer Spannung aus der Stromquelle V

• CC

über das Relais CR^ zu de ssen Erregen zur Folge hat. Falls hingegen V-, < 0 (d.h. falls der Schweißbrenner und die Pendeleinrichtung nach

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— Xo —

links abgewichen sind) und V, = -E , so wird der Transistor Tr₂ zum Sättigen des Transistors Tr betrieben, was das Anlegen einer Spannung aus der Stromquelle V über das Relais CR„ zu dessen Erregen zur Folge hat.

In Fig. 13 ist eine Vertikal schweißung bei einseitiger Schrägung nach der in Fig. 1 gezeigten Pendelmethode dargestellt. Mt der Bezugszahl 47 ist hier eine Stahlplatte bezeichnet, mit < die rechtsseitige Drahtausfahrlänge und mit -i- , die linksseitige Drahtausfahrlänge. Bei der Vornahme der in Fig. 13 gezeigten Schweißung bei einseitiger Schrägung werden die folgenden Verfahrensbedingungen eingehalten. Wie der zeichnerischen Darstellung zu entnehmen ist, gilt die Beziehung % , > /L, j d.h. die Pendel konturen 10 und

IO Kp

11 zeigen eine asymmetrische Form. Es sollen nun die Betriebsvorgänge des Schweißfugennachlaufsystems bei unterschiedlicher Drahtausfahrlänge links und rechts erläutert werden. In diesem Fall ist der Schweißstrom i_, am rechten Ende stärker als der Schweißstrom

Kp

i_ ., am linken Ende. Es gilt also I₁,,"^ i.,. Durch Zuführung eines lip Kp lip

Zusatzstroms in Sinne der Einhaltung der Beziehung i .. = i + I

Kp IO P

kann eine ähnliche Schweißfugennachlauf steuerung wie im Fall der Fig. 6 erzielt v/erden. Genauer ges_agt, bei der Anordnung der'Fig. kann in dem linken Speicher 27 ein dem Wert I, entsprechendes Signal vorgespeichert oder anschließend zugeführt werden, so daß der Vergleichsverstärker 29 (i + I ) mit i _x vergleicht, wodurch die glei-

JjP P Kp

ehe Steuerung bewirkt wird wie im Fall der Fig. 6. Wie in Hg. I4 gezeigt ist, wird die Schaltungsanordnung der Fig. 6 beispielsweise noch durch einen Vo rsp annungssi gnal generator 50 ergänzt. Der Vorspannungssi gnal generator 50 ist mit dem linken Speicher 27' verbunden, der die über den Schalter 25 zugeführten Ausgangs signale speichert, die den Schweiß strom wert für die linksseitige pendelbewegung des Brenners repräsentieren. Da der Vo rsp annungssi gnal genera tor 50 ein dem Stromwert I entsprechendes Vo rsp annungssi gnal erzeugt, ist der Ausgang des linken Speichers 27« nun (i_, + I₂). Der Vergleichsver-

IO P

stärker 29 vergleicht also (i_ , + I,) mit I₁₃, und verstärkt das Ver-

Ii P P Kp

gleichsergebnis. Die übrigen Betriebsvorgänge der Schaltung der Fig. 14 sind ähnlich denen bei der Anordnung der Fig. 6, die obenstehend bereits beschrieben wurden. Wie aus Fig. 15 hervorgeht, in der nur

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ein Teil des Schaltungsauf"baus der Iig. 11 gezeigt ist, ist zwischen den Hebel 44 und den Eingangspunkt P „ des Yergleichsverstärkers 29 eine regelbare Signalquelle Y gelegt. DLe regelbare Signalquelle Y ist so eingestellt, daß ein Spannungssignal Y erzeugt wird, das dem Stromsignal I, in der Polarität entspricht, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist. Infolgedessen entspricht ein zwischen dem Punkt P „ und dem Brdungspunkt 42 (HLg. 11) gebildetes Signal (i - I ). ler Yergleiohs-verstärker 29 vergleicht somit (i -, - I,) mit dem linksseitigen Schweißstromsignal i , wie dies bereits näher ausgeführt

Io

wurde. *

Alternativ besteht die Möglichkeit, in SIg. 10 den Ausgang der Bezugsschaltung 31 wi^e folgt einzustellen. Es werden zwei unterschiedliche Bezugspegel (l +1,) und (-1 + I,) festgelegt und falls öKi-n* "" i_T?) >· I + I*> wird die Pendeleinrichtung nach links geführt, wogegen sie nach rechts geführt wird, falls ^¹E₅ -¹Li^ "¹O ^+I3!

Bei der Anordnung der Fig. l6, einer Abänderung des Schaltungsaufbaus der Fig. 10, sind zwei Bezugs si gnal genera tore η 31' und 31" vorgesehen. Der Bezugs si gnal generator 31' erzeugt ein Ausgangssignal, das für (+1 + I,) repräsentativ ist, wogegen der andere Si gnal ge ne rato r 31" ein Ausgangs si gnal erzeugt, das für (-1 + I,) repräsentativ ist. LtLt anderen Worten, der Bezugs si gnal genera tor 31 der Fig. 10 erhält zusätzlich die Funktion eines Abgleichs oder einer Kompensation der Asymmetrie der Pendel kontur. Ist der über den Schalter 25 abgegebene Ausgang, der o£(i - i_,) entspricht, größer

so Io

als Hull, also οί(i - i ) > O, so wird ein Schalter 51 geschlossen

Jfctp IO

und die Befehlseinheit 3² vergleicht o((i -i_T3) roit dem Ausgang

Ry Jj 0

Ry Jj 0 (+1 +Ι,) des Be zugs si gnal gene rato rs 31 ^!> wodurch der Yorgang des Schweißfugennachlaufs in der bereits beschriebenen Weise herbeigeführt wird. Ist hingegen der über den Schalter 25 erscheinende Ausgang ^(ijpj - ija) kleiner als Kiill, also öC(i_R5 - i,,) < O, so wird ein Schalter 52 geschlossen und die Befehl seinhext 32 vergleicht daher <s£(i_a2 - ίτι) mit dem Ausgang (-1 + I ) des anderen Bezugssignalgenerators· 31'S so daß der Yorgang des Schweißfugennachlaufs entsprechend dem Ergebnis abläuft. Im einzelnen ist eine Ausführung der

Funktionen

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Funktionen der "beiden Bezugs signal generatoren 31' und 31" möglich, indem der Schaltungsaufbau des mit der Befehlseinheit 52 verbundenen,. in Fig. 12 gezeigten Bezugssignalgenerators 31 leicht abgeändert wird. Zu diesem Zweck wird der Re ge !widerstand IL in Fig. 12 so eingestellt, daß ein über dem Widerstand R₁₂ erscheinendes Spannungssignal (+1 + I,) entspricht statt (+E ). Durch Einstellen des Regelwiderstandes S₁₀ kann ferner erreicht werden, daß ein über dem Widerstand R., erscheinendes Spannungssignal (-1 + I,) entspricht statt . (-E ). Durch die Urzeugung dieser beiden Bezugssignale kann im Fall der in Fig. 13 gezeigten Schweißung bei einseitiger Schrägung die nachlaufsteuerung entlang der Schweißfuge erzielt werden. Als Detektor 23 kann jedes Bauelement dienen, das einen Auggang erzeugt, der dem Schweiß strom proportional ist. Als Beispiel eines Integrations-Speiche rsy stems sei erwähnt, daß eine Transistor-Emitterfolgerschaltung mit einem Kondensator versehen werden kann, der mit dem. Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei der Ausgang des-Kondensators einer Feldeffekttransistor-Quellenfolgerschaltung zugeht, von der ein Endausgang entnommen wird.

Ss sei bemerkt, daß das erfindungsgemäße System nicht etwa nur auf die Tertikai schweißung Anwendung finden kann, sondern ebenso auch für Schweißarbeiten in einer anderen Lageeinstellung, für die Rohr schweißung und die Ke hlnaht sch weißung. Auch beschränken sich die möglichen Pendelkonturen nicht auf die dargestellten Konturen 10 und 111 sondern im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems können auch beliebig andere Penäelkonturen in Betracht kommen.

Die Erfindung vermittelt die im folgenden aufgeführten te chni sehe η To r te ile .

1. Der Schweißfugennachlauf wird ermöglicht, ohne daß die Werkstücke mit dem System in Berührung kommen. Wiewohl bislang schon ein mechanisches Rollensystem für begrenzte Zwecke in Anwendung kam, so war dieses doch sehr empfindlich gegen Schwankungen in der Schweißzerstäubung und Sehrägungsunregelmäßigkeiten. Das erfindungsgemäße Steuersystem ist gegen äußere Störungen unempfindlich.

2. Die Te rzö ge rungs ze it zwischen dem Anspreehpunkt (rechte und linke Bogenstelle) und dem Arbeitspunkt (Bogenstelle) ist bei

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dem erfindungsgemäßen Steuersystem auf ein Minimum herabgesetzt und es ist ein exakter Schweißfugennachlauf sichergestellt. Bei dem nach dem Stand der Technik bekannten mechanischen Hollensystem war zwi-" sehen dem Ansprechpunkt (Rolle) und de m Arbe i tspunkt (Bogenstelle) ein räumlicher Abstand vorhanden, was eine Yerzugszeit in der Steuerung be dingte.

3· Es entfällt die Notwendigkeit des Einbaus einer Ansprechvorrichtung (beispielsweise ein Ho lie nme chanismus, ein Magnetdetektor, photoelektrischer ])etektor usw.), wie dies bei den bekannten Systemen erforderlich war, so daß auch das Problem eines Hindernisses für den Schweißvorgang hinfällig wird. Ferner entstand bei den bekannten Systemen ein unverschweißter Bereich an jener Stelle, die der Lage des Detektors entspricht, wohingegen im Rahmen der Erfindung kein solcher unverschweißter Bereich entstehen kann und die Schweißarbeitsdauer verkürzt wird. Es wird auch die Arbeitszeit eingespart, die nötig ist, um die Anspre ehvorri chtung (Rolle nme chanismus, Magnetdetektor usw.) vor Inangriffnahme des eigentlichen Sch we iß Vorgangs an der Schrägung einzustellen.

4· Das erfindungsgemäße System kann auch an einer unregelmäßigen Schrägung eingesetzt werden, die mittels eines Brennschneiders erzeugt wurde.

5· Das erfindungsgemäße System ermöglicht die Einsparung von Arbeitskräften im Schiffbau, beim Brückenbau und bei Arbeiten auf der Baustelle.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ermöglicht die Erfindung den Einsatz angelernter Kräfte zur Durchführung von Schweißarbeiten, die bislang nur von Fachkräften ausgeführt werden konnten, so daß der Arbeitskräftebedarf für die Tornahme von Schweißarbeiten entlastet wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche ' 1.7 Verfahren zur nachlaufsteuerung eines Schweißbrennergeräts in der

Fortbewegung entlang einer Schweißfuge "bei der Bo ge ns ch weißung mit Aufbrauchelektrode, Yfobei der Schweißbrenner eine pendelbewegung entlang der Schweißfuge ausführt, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte der Ermittlung der Schweiß strommenge in den die Umgebung des linken und rechten Endes der Pendelbewegung einbegreifenden Stellungen des Schweißbrenners (4* 5)» de s Vergleichens der in der Umgebung der linken und rechten Endstellung des Schweißbrenners (4% 5) ermittelten Schweiß strommengen und der Einstell steuerung der Pendeleinrichtung (12) durch eine in bezug auf die Schweißfuge nach li.nks oder nach rechts gehende Verschiebung im Sinne einer weitgehenden Angleichung der miteinander verglichenen Schweiß s trommengen.
2. Eachlaufsteuervorrichtung zur Bewegungssteuerung einer einen Brenner tragenden Pendeleinrichtung in einem Bogenschweißgerät mit Aufbrauchelektrode, wobei der Schweißbrenner eine pendelbewegung entlang einer Schweißfuge ausführt, gekennzeichnet durch ein Mittel (23) zur Ermittlung der Schweißstroinmenge während der pendelbewegung des Schweißbrenners, Speichermittel (27, 28) zum'Speichern der ermittelten Schweiß strömmengen einschließlich der in den Schwsißbrennerstellungen in der Umgebung des in bezug auf die . Schweißfuge linken und rechten Endes festgestellten Schweißstrommengen, ein mit den Speichermitteln (27» 28) verbundenes Vergleichsmittel (29) zum Vergleichen der Schweiß strommenge η in der Umgebung der linken und rechten Endstellung des Schweißbrenners und zur Ausgabe eines eine etwaige Unterschiedlichkeit wiedergebenden Ausgangs si gnal s, ein Mittel (31) zur Erzeugung eines Bezugssignals, ein Befehlsmittel (32) zum Vergleichen des Ausgangs signals des Vergleichsmittels (29) mit dem Bezugssignal und zur Ausgabe eines Be fehl s si gnal s in Abhängigkeit von der Unterschiedlichkeit dieser Signale und unter Kenntlichmachung, welche der Strommengen im Umkreis der linken und rechten Endßtellung des Schweißbrenners größer ist, und ein im Ansprechen auf dieses Befehls si gnal zum Verschieben der Pendeleinrichtung in bezug auf die Schireißfuge nach

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links oder nach, rechts betätigbares Antriebsmittel (35)·
3. Fachlauf steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spei ehe rmittel zwei Speicher (27, 28) einbegreifen, die mit dem zur Ermittlung der Schweißstrommenge dienenden Mittel (23) durch je eine Schalteranordnung (25» 26) verbunden sind, wobei die beiden Speicher (27, 28) zum Speichern der für die linksseitige beziehungsweise die rechtsseitige pendelbewegung des Schweißbrenners ermittelten Schweiß strommenge betätigbar sind.
4. Hachl auf steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermittel (28) mit dem zur Ermittlung der Schweißstrommenge dienenden MIttel (23) über eine Schalteranordnung (26) verbunden und zum Speichern der während der in bezug auf die Schweißfuge nach der einen Seite gehenden pendelbewegung des Schweißbrenners ermittelten Schweiß strommenge betätigbar ist, wobei das Vergleichsmittel (29) im Sinne der Ermöglichung eines Vergleichs der Schweiß strommenge auf der einen Seite der pendelbewegung mit einem Schweiß stromwert in jeder Stellung des Schweißbrenners während eines Pendelzyklus direkt mit dem zur Krmittlung der Schweißstrommenge dienenden IELt te 1 (23) verbunden ist und wobei ein Schaltmittel (25) zur Ausgabe eines aus dem Vergleich des Schweißstroms am einen Smde der Pendelbewegung und eines Schweißstroms am andern Ende der Pendelbewegung des Schweißbrenners resultierenden Vergleichsausgangs zwischen das Vergleichsmittel (29) und das Befehlsmittel (32) gelegt ist.
5. Nachlaufs te uervor richtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das zur Ermittlung der Schweiß strommenge dienende Mittel (23) und die Speiehermittel (27, 28) eine !ELefpaßfilteranordnung (24) gelegt ist, wobei die Grenzfrequenz der Hefpaßfilteranordnung (24) niedriger ist als die durch Kurzschließen des zu verbrauchenden Drahts hervorgerufenen Frequenzkomponenten und die durch Ungleichmäßigkeiten in der Zuführung- des zu verbrauchenden Drahts hervorgerufenen Frequenzkomponenten.
6. Nachlauf steuervorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß mit dem einen der beiden Speicher (27, 28) eine Vorspannungssignalquelle (50) verbunden ist, wobei deren· Vorspannungssignal

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der durch die Asymmetrie einer einzuhaltenden Pendelkontur und durch den Unterschied zwischen der linksseitigen und der rechtsseitigen Drahtausfahrlänge "bedingten Unterschiedlichkeit zwischen den Schweiß stromwerten am linksseitigen und aa rechtsseitigen ünde der pendelbewegung entspricht und wobei ein Ausgleich für die asymmetrische Pendelkontur erzielbar ist.

7- Nachlauf steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Be zugs si gnale r zeugung dienende Üttel (3l) zur Erzeugung zweier unterschiedlicher Be zugs si gnale bet&tigbar ist, die den durch die Asymmetrie einer einzuhaltenden Pendelkontur und durch den Unterschied zwischen der linksseitigen und der rechtssei ti ge η Brahtausf ahrlänge be dingten unte rschie dli ehe η Schweißstromwerten auf der linken und auf der rechten Seite der Pendelbewegung des Schweißbrenners entsprechen, wobei ein. Ausgleich für die asymmetrische Pendelkontur erzielbar ist.

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