DE2741469B2 - Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder- schneiden mit einem Steuergerät für den SchweilWSchneidvorgang - Google Patents
Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder- schneiden mit einem Steuergerät für den SchweilWSchneidvorgangInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder -schneiden mit einem
Steuergerät für den Schweiß-ZSchneidvorgang.
Die bekanntgewordenen Einr':htungen dieser Art
bestehen im wesentlichen cus einem Gehäuse, in dem eine Baueinheit (Transformator, Lt former. Frequenzwandler
od. dgl.) zur Schweißstrom- und Schweißspannungserzeugung vorgesehen ist. Darüber hinaus ist
innerhalb des Gehäuses neben den Schweißstrom und Schweißspannungseinstellvorrichtungen ein Steuergerät
vorgesehen, mit dem Steuerfunktionen beim Betrieb der Schweißstromquelle vorgenommen werden. Für
den Fall, daß die Einrichtung zum Lichtbogenschweißen als eine Einrichtung zum Schutzgasschweißen mh
abschmelzender Elektrode ausgebildet ist, ist darüber hinaus bei oder innerhalb der Stromquelle eine
Drahtspcicherrolle sowie ein Drahtvorschub vorgesehen. Bei einer Einrichtung zum Schutzgaslichtbogenschweißen
werden in der Regel durch das Steuergerät folgende Funktionen gesteuert:
Zwei-Takt-Schaltung
Vier-Takt-Scha!tung
Beriihrungszünden (Kratzzünden)
Punktschweißen
Vier-Takt-Scha!tung
Beriihrungszünden (Kratzzünden)
Punktschweißen
Dabei wird unter einer Zwei-Takt-Schaltung eine Schaltung verstanden, bei der beim ersten Takt
(Brennerschalterdrücken) das Schutzgas strömt, die Schweißspannung an der Drahtelektrode anliegt und
der Drahttrans.port einsetzt. Beim zweiten Takt (Brennerschalter loslassen) werden Gas, Schweißspannung
und Drahttransport abgeschaltet. Bei einer Vier-Takt-Schaltung wird beim ersten Takt (Brenncrschalter
drücken) erreicht, daß das Gas strömt und die Schweißspannung an der Drahtclcktrode anliegt. Beim
zweiten Takt (Brennerschalter loslassen) setzt der Drahttransport ein. Der dritte Takt (Brenncrschalter
erneut drücken) bewirkt, daß Srhweißspanming und
Drahttransport abgeschaltet werden. Beim vierten Takt (Brennerschalter loslassen) wird das Gas abgeschaltet
Beim Kratszönden wird der Brennerschalter gedrückt
und losgelassen, wodurch die Schweißspannung an der Elektrode anliegt Bei Werkstuckberührung wird
Gas und Drahtvorschub eingeschaltet Beim Abreißen des Lichtbogens wird Gas und Drahtvorschub abgeschaltet
Beim Punktschweißen wird der Brennerhalter
Beim Punktschweißen wird der Brennerhalter
to gedrückt und losgelassen, wodurch das Gas strömt die Schweißspannung an der Drahtelektrode anliegt und
ferner der Drahtvorschub einsetzt Die Beendigung der Punktschweißung erfolgt durch ein Punktzeitrelais mit
dem nach Ablauf der eingestellten Punktzeit Drahtvorschub, Schweißspannung und Gasfluß beendet wird.
Wie aus der Beschreibung der genannten Steuerfunktion
zu entnehmen ist, werden mittels des Steuergerätes Gasventile, der Drahtvorschubmotor sowie Stromrelais-
und -schütze in zeitlicher Abhängigkeit voneinander angesteuert Um eine optimale Funktion des
Steuergerätes und damit der gesamten Schweißeinrichtung zu gewährleisten, ist es daher zweckmäßig/erforderlich,
die Maschinen, insbesondere die Steuerung sowie die von der Steuerung angesteuerten Einheiten
von Zeit zu Zeit auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen (warten).
Neben der Wartung ist es darüber hinaus bei Reparaturarbeiten zur Fehlersuche notwendig, die
einzelnen Steuerungsfunktionen, die angesteuerten
μ Baueinheiten sowie die komplette Steuerung in bezug
auf Ein- und Ausgangssignale zu überprüfen, um den aufgetretenen Fehler lokalisieren und beheben zu
können.
r> Spannungsanzeigeinstrumenten vorgenommen.
Neben diesem Stand der Technik ist es bei Widerstandsschweißmaschinensteuerung bekannt
(Zeitschrift »DER PRAKTIKER«, 1975, Heft 10. Seiten
219 — 222) in einem Steuerschrank mehrere Steuereinschübe vorzusehen. Auf der Frontpiatte der Steuereinschübe
ist dabei zum Anschluß eines Prüfgerätes eine Vielfachsteckdose angebracht. Mit dem Prüfgerät
können jedoch nur die Funktionen der Steuerung kontrolliert werden. Eine Betriebssimulation der
•π Schweißmaschine ist mit dem Prüfgerät nicht möglich.
Auch ist eine Betriebssimulation bei in der Fernsehtechnik (DE-OS 26 08 163, Grundig Technische Information
1974, Nr. 4, Seiten 370-374) sowie in der Kraftfahrzeugtechnik (Zeitschrift Kraftfahrzeughandwerk v.
1971, Nr. 3, Seiten 108 bis 110) bekannten Prüfgeräten
nicht möglich.
r>"> Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
der die Steuergeräte-Funktionen sowie die Funktionen der anzusteuernden Einheiten und auch die Ein- und
Ausgangssignale der Steuerung in einfachster Art und Weise kontrolliert und angezeigt werden können.
mi Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß
an die Einrichtung ein Diagnosegerät anschließbar ist, das Anzeigeclemente für vom Steuergerät oder
anderen Teilen der Einrichtung abgegebene Signale und Schaltkreise, welche die Belastung durch angesteuerte
<·'■ Teile der Einrichtung und/oder von Teilen der
Einrichtung ausgehende Signale simulieren, enthält.
Mittels des DiagnnsegeraU-s ist es in einfachster Λ Π
und Weise möglich, die funktion der nesanilen
Einrichtung sowie des Steuergerätes zu öberpröfen. Aus
den sich ergebenden Prüfergebnissen können Rückschlüsse auf die von der Steuerung angesteuerten
Einheiten, wie Motor, Schütz und Ventil sowie auf die die Steuerung steuernden Schalter, wie Brennertaste,
Wahlschalter an der Steuerung und Stromrelais gezogen werden.
Mit den Anzeigeelementen ist eine Kontrolle der von der Steuerung abgegebenen Steuersignale sowie von
anstehenden Spannungen und fließenden Strömen für Steuerung und anzusteuernden Einheiten der Stromquelle
möglich. Die Schaltkreise zur Betriebssimulation
der Steuerfunktionen und der anzusteuernden Stromquellenteile
ermöglichen eine Oberprüfung der Gesamtfunktionsweise
der Steuerung in Verbindung mit den anzusteuernden Teilen, so daß auf diese Weise auch
Fehler in Bauelementen, welche zur Erzeugung der Eingang&signale für die Steuerung dienen bzw. welche
von den Steuersignalen betätigt werden sollen, auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden können.
Das Diagnosegerät ist bevorzugt als Steckbaustein ausgebildet, wodurch eine besonders einfache und
handliche Bauweise ermöglicht wird. In vorteilhafter Weiterbildung kann in der Stromquellengehäusefrontseite
die Steuerung als Einschub vorgesehen sein, in welchem der Diagnosegeräteanschluß derart angeordnet
ist, daß bei teilweise herausgezogenem Einschub der Diagnosesteckbaustein von oben aufsteckbar ist. Damit
ist gewährleistet, daß bei nicht aufgesetztem Diagnosesteckbaustein
die entsprechenden Anschlüsse staub- und schmutzgeschützt innerhalb der Steuerung und
innerhalb des Stromquellengehäuses vorgesehen sind. Durch das Aufstecken bei herausgezogener Steuerung
wird eine besonders einfache Handhabung und einfache Diagnose von eventuell vorhandenen Fehlern in der
Steuerung möglich, da neben den sich üblicherweise auf der Frontplatte befindenden Einstellorganen die Stromquelle
nunmehr auch mit einem Blick die entsprechenden Anzeige-Elemente und Schaltkreise des Diagnosegerätes
überschaubar sind.
Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es veranschaulicht
F i g. 1 ein Stromquellensteuergerät mit zugeordneten Diagnosegerät,
Fig.2 und Fig.3 eine schems'.ische Darstellung
einer Einrichtung zum Schutzgasschweißen mit aufgestecktem Diagnosegerät.
In den Ausführungsbeispielen ist eine Einrichtung zum Lichtbogenschweißen, in diesem Fall eine Einrichtung
zum Schutzgasschweißen mit abschmelzender Elektrode veranschaulicht, die eine Stromquelle 10 mit
einem Steuergerät U für den Schweißvorgang aufweist. Der Aufbau der Stromquelle 10 ist nicht näher
dargestellt, da diese an sich bekannt ist. Im Steuergerät Il sind Versorgungseinheiten 12, Funktionssteuerbaustcine
13 sowie eine Motorsteuerung (4 für den Drahtvorschubmotor 15 vorgesehen. Dem Steuergerät
11 ist ferner ein Steuerwahlschalter 16 zugeordnet, der
in vier Funktionsstellungen gebracht werden kann, und zwar
ίο
Stellung 17 -
Stellung 18 -
Stellung 19 -
Stellung 20 —
Viertakt
Zweilakt
Kratzen
Punkten.
Mit dem Ausgang des Steuergerätes 11 sind ferner ein
Gasventil 21, ein Schütz 22, sowie ein Stromrelais 73
zugeordnet. Diese Bauteile 21—23 sowie der Motor 15 werden über die Steuerung angesteuert An das
Steuergerät II ist ein Diagnosegerät 24 anschließbar. Das Diagnosegerät 24 weist einen Abrufkreis 25 sowie
Anzeigekreise 26, 27 für die Kontrolle der von der Steuerung abgegebenen Steuersignale sowie anstehende
Spannungen und fließende Ströme für Steuerung und anzusteuernden Einheilen der Stromquelle auf.
Dabei ist der Abrufkreis 25 mit einem Schalter 28 versehen, mit dem zwölf verschiedene Signale abgefragt
werden können. Darüber hinaus weist das Diagnosesystem einen Steuerkreis 29 auf, mit dem eine Betriebssimulation
der Steuerung sowie der anzusteuernden Stromquelleneinheiten vorgenommen werden kann.
Der Kreis 29 weist Tasten 30, 31 und 32 auf, so daß entsprechende Auslöseimpulse zur Betätigung der
Steuerung erzielbar sind. Die Anzeigekreise sind bevorzugt als LED-Anzeigen ausgebildet und mit
entsprechenden Dioden 1 bis 13 .,owie 14 bis 26
versehen. Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, erfolgt dabei die Kontrolle der Versorgungseinheit 12 über Leitungen
33 und Schalter 16, die der Diodenanzeigenzeile 34 bis 26 zugeordnet ist Dabei ist die Verbindung sowie die
Ansteuerung der LED-Zeile derart gewählt daß beim Aufleuchten der Dioden 19, 20 und 21 die abgefragte
Spannung bzw. der Strom im zulässigen Toleranzbereich liegt Diese Dioden sind bevorzugt grün gehalten.
Bei Abweichungen vom vorgegebenen Spannungsstromwert leuchten kann entweder die Dioden 22 bis 26
(Toleranzwert unterschritten) oder 14 bis 18 (Toleranzwert überschritten) auf. Die Dioden 14 bis 18 und 22 bis
26 sind bevorzugt als rot emittierende Dioden (LED) ausgebildet
Die Dioden (LED) 1 bis 13 des Anzeigekreises 27 sind über Leitungen 34 bis 46 mit der Steuerung (Leitungen
37 bis 46) sowie mit dem Schalter 18 (Leitungen 34 bis 36) verbunden. Damit sind die Ausgangssignale des
Steuergerätes sowie des Schalters 18 überprüfbar. Darüber hinaus wird von dem Steuerkreis 29 über
Leitungen 47, 48 und 49 der Steuerung Signale zur genannten Betriebssimulation zugeführt.
Ferner ist im Diagnosegerät eine Spannur.^sversorgungseinrichtung
55 vorgesehen, weiche zur Versorgung der Kreise dient, so daß das Diagnosegerät
unabhängig von dem Stromquellensteuergerät ist.
Die Versorgungsspannungseinrichtung 55 ist über Leitungen 56 mit der Versorgungsspannung für die
Steuerung verbunden.
Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, ist das
Diagnose-Gerät 24 bevorzugt als Steckbaustein ausgebildet, wobei die Steckleiste schematisch dargestellt und
mit 5b (^zeichnet ist.
Wie insbesondere F i g. 2 und 3 veranschaulicher, ist in der Stromquellengehäusefrontseite 51 das Steuergerät
11 als Einschub vorgesehen. In dem Einschub ist der
Diagnosegeräteanschluß 52 derart angeordnet, daß bei teilweise herausgezogenem (Pfeilrichtung 53 in Fi g. 3)
Einschub 11 der Diagnosesteckbaustein 24 von oben in
Pfeilrichtung 54 aufsteckbar ist. Durch diese Ausbildung wird eine besonders einfache und übersichtliche
Diagnose erreicht.
Die Funktionsweise sowie die sich ergebenden Anzeigen bei der Be ätigung der Schalter 16, 28, 30, 3!,
32 ergeben sich aus den nachfolgenden Tabellen.
Zu prüfende Punktion
Wählschal
ter 28
ter 28
Stellung
Anzeige
l.liD-Zcilc
14-26
V. I
LKD 1-13
Vcrsorgungs- | Spannungstoleran/ der | Motor 15 | I |
spannungcn | |||
Versorgungsspannung | |||
~42 ν | 2 | ||
+ 15 V | 3 | ||
- 15V | 9 | ||
Wahlschal | + 24 V | ||
ter 16 | Stellung 4-Takt 17 | ||
Stellung 2-Takt 18 | |||
Stellung Kratzen 19 | |||
c*~!l π I.»»— in | |||
Sollwerte | L-JlCtIUfIg I UIIfMCII 4.t/ | 4 | |
Motordrehzahlsollwert | 5 | ||
Zündvorschubsollwert | K) | ||
Steuer- | Brenner-Potentiometer-Prüfung | ||
Ausgänge | Gasventil 21 | ||
Schütz 22 | |||
Motor- | Stramrelais 23 | ||
Spannungen | Motorregelung | ||
Motorspannung | Il | ||
Motorspannung | |||
Motorströme | Motorbrenner | 6 | |
Strombegrenzung | 12 | ||
Strombegrenzung/ | |||
Motorbrenner | |||
Motorbremsung | |||
Funktionsabläufe | Motor EIN | ||
in der ToI. grün/gelb sonst rot
desgl. desgl. desgl.
O-grün/gelb
desgl.
desgl.
O-grün/gelb
alle LED ein grün/gelb
keine An/.
4 5 6
IO u. 12 u.
Die Funktionsabläufe 4-Takt, 2-Takt. Kratzen, Punkten und Draht-Vor können durch die Taster 30, 31, 32 vom
Diagnosegerätc 24 simuliert werden.
Draht-Vor Draht-Vor-Taster 32 drücken riraht-Vor-Taster 32 loslassen
4-Takt Betriebsarten-Wahlschalter 16 in
Stellung 4-Takt (Stellung 17) Brenner-Taster 30 drücken
Brenner-Taster 30 loslassen
Stromrelais-Taster 15 drücken Brenner-Taster 30 drücken
Brenner-Taster 30 loslassen Stromrelais-Taster 31 loslassen
Motor 15 läuft
Motor 15 bremst
Motor 15 bremst
Gasventil 21 öffnet
Hauptschütz 22 zieht an, Motor 15 läuft mit Zündvorschub
Stramrelais 23 zieht an. Motor 15 läuft mit eingestellter
Drehzahl
Motor 15 bremst
Motor 15 bremst
Stromrelais 23 fällt ab
Gasventil 21 schließt
Gasventil 21 schließt
7, 12 und
9 leuchtet ku.z auf
10/11
5 u. 7, 12,
9 leuchtet kurz auf 7, 12 u. 13 aus
5 verzögert aus
6 aus
4 verzögert aus
Fortsetzung
liMiklion Steuerndes Sigrnil
2-Takt
Kratzen
Punkten
Brenner-Taster 30 drücken und loslassen
Betriebsartenwahlschalter 16 in Stellung 20
Punkten
Brennertaster 30 drücken Brennertaster 30 loslassen
Stromrelais-Taster 31 drücken
Abschalten nach eingestellter Punktzeit
Stromrelais-Taster 31 loslassen
Schütz 22 fällt ab
Anzeige Llü) 1-13
Betriebsarten-Wahlschalter 16 in | Gasventil 21, | 1 |
Stellung 18 | Schütz 22 ziehen an | |
2-Takt | Motor 15 läuft mit | |
Brenner-Taster 30 drücken | Zündvorschub | 4,5, 7 |
Stromrelais 23 zieht an | 12 und 13 | |
Motor 15 läuft mit | ein | |
am Drahtvorschub- | ||
Slromrelais-Taster 31 drücken | Potentiometer | 6 |
eingest. Drehzahl | ||
Motor 15 bremst | ||
Brenner-Taster 30 loslassen | Stromrelais 23 aus | 9 leuchtet kurz auf |
Gasventil 21 | 5 verzögert aus | |
schließt verzögert | 7, 12 u. 13 aus | |
Stromrelais-Taster 31 loslassen | 6 aus | |
4 verzögert | ||
aus | ||
Betriebsarten-Wahlschalter 16 in | Hauptschütz 22 ein | 2 |
Stellung 19 | ||
Kratzen | Gasventil 21 öffnet | |
Brenner-Taster 30 drücken und | Motor 15 läuft | 5 |
loslassen | Stromrelais 23 zieht an | |
Stromrelais-Taster 31 drücken | Gasventil 21 schließt | 4 |
verzögert | 7, 12 u. 13 | |
Motor 15 bremst | 6 | |
Stromrelais-Taster 31 loslassen | 4 verzögert aus | |
Stromrelais 23 fällt ab | ||
9 leuchtet kurz auf | ||
7, 12 u. 13 aus | ||
6 aus | ||
5 aus
Gasventil 21 öffnet | 4 |
Schütz 22 ein | 5 |
Motor 15 läuft mit Zündvorschub |
7, 12 u. 13 |
Stromrelais 23 zieht an | 6 |
Motor 15 läuft mit eingestellter Dreh zahl |
|
Schütz 22 aus | S aus |
Motor 15 bremst | 7, 12 u. 13 aus 9 kurz ein |
Gasventil 21 schließt verzögert |
4 verzögert aus 6 aus |
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder -schneiden mit einem Steuergerät for den Schweiß-/
Schneidvorgang, dadurch gekennzeichnet, daß an dip Einrichtung (10) ein Diagnosegerät (24)
anschließbar ist, das Anzeige-Elemente (1 bis 26) für vom Steuergerät (U) oder anderen Teilen der
Einrichtung (10) abgegebene Signale und Schaltkreise (29 bis 32), welche die Belastung durch
angesteuerte TeQe (15,21 bis 23) der Einrichtung (10) und/oder von Teilen der Einrichtung ausgehende
Signale simulieren, enthält
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Diagnosegerät (24) als Steckbaustein (51,52) ausgebildet ist
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stromquellengehäusefrontseite
(Sl) das Steuergerät (11) als Einschub vorgesehen ist in welchem der Diagnosegeräteanschluß
(52) derart angeordnet ist, daß bei teilweise herausgezogenem Einschub (U) der Diagnosesteckbaustein
(24) von oben aufsteckbar ist
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