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Schweißdatenüberwachungsgerät
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schweißdatenüberwachungsgerät
zur Qualitätskontrolle beim Lichtbogenschweißen mit je einer Überwachungsvorrichtung
für Schweißstromstärke, Lichtbogenspannung und Temperatur, wobei jede Vorrichtung
eine Meßvorrichtung für die Erfassung des jeweiligen Istwertes, eine Istwertanzeigevorrichtung,
Einstellorgane für Minimal- bzw. Maximal sollwerte sowie eine Vergleichsvorrichtung
zum Vergleich der vorgewählten Maximal- bzw. Minimal sollwerte mit dem tatsächlichen
Istwert aufweist und wobei das Istwertsignal jeder Vorrichtung einem Mehrkanal-Schreiber
mit veränderbarer Schreibgeschwindigkeit zuführbar ist.
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Mit diesem Oberbegriff wird auf Schweißdatenüberwachungsgeräte Bezug
genommen, wie sie beispielsweise in der Firmenzeitschrift der MESSER GRIESHEIM GmbH
"Trennen und Fügen" Heft 5, Ausgabe September 1976, Seite 78 - 82 beschrieben sind.
Wie aus dem oben genannten Artikel zu entnehmen ist, hängt die Güte einer Schweißverbindung
oder einer Plathierung von zahlreichen Faktoren ab. Grundwerkstoffeigenschaften,
Wärmeführung, Zusatzwerkstoffe und Hilfsstoffe, Nahtform, Nahtposition am Bauteil
und Schweißdaten sind dabei die wesentlichen Bedingungen, die die mechanischen Eigenschaften
einer Verbindung oder die Korrisionsbeständigkeit einer Pla5-ierung beeinflussen.
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Die meisten Einflußfaktoren, z.B. Bedingungen, die den Grundwerkstoff
oder die Zusatzwerkstoffe betreffen, sind bereits vor dem Schweißvorgang kontrollierbar.
Damit ist eine erste Sicherheit für gleichbleibende Güte in der Schweißfertigung
gegeben. Ein weiterer, noch wesentlicherer Beitrag zur Gütesicherung ist vorhanden,
wenn reproduzierbare Prozeßgrößen, die vorher in der Verfahrensprüfung als geeignet
ermittelt wurden, auch bei der Schweißdurchführung in sinnvollen Toleranzen eingehalten
werden.
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+) Schweiß. ges ch#indigkeit
Maßgebliche Einflußgrößen
jedes Lichtbogenschweißprozesses sind Schweißstromstärke, Lichtbogenspannung, Vorschubgeschwindigkeit
(Schweißgeschwindigkeit) und Temperaturführung während des Schweißens. Insbesondere
beim Unterpulverschweißen beeinflußen diese Parameter nicht nur Einbrand, Aufmischung
mit dem Grundwerkstoff, Gefüge ausbildung in der Übergangszone und Oberfläche der
Schweißraupe, sondern sind auch entscheidend für den Zu- oder Abbrand von eierungeiementen
aus dem Schweißpulver.
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In- der Mehrzahl der Fälle reichen nun die Meßinstrumente der Steuerung
oder Stromquelle aus, um die in den Vorprüfungen gefundenen Schweißparameter auch
während der Fertigung mit ausreichender Genauigkeit zu überwachen. Bei Schweißaufgaben,
die einer gesonderten Abnahme unterliegen, wie z.B. in der Rohrfertigung oder im
Reaktorbau, wird vorteilhaft das eingangs beschriebene Schweißdatenübérwachungsgerät
eingesetzt, um die Einhaltung der kritischen Einflußgrößen zu kontrollieren und
eventuelle Abweichungen vom Sollwert anzuzeigen, bzw. diese oder die korekte Einhaltung
aller Einflußgrößen zu dokumentieren.
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Innerhalb-des Schweißdatenüberwachungsgerätes hat jede Vorrichtung
für Stromstärke, Lichtbogenspannung, Schweißgeschwindigkeit und Temperatur ein Digital-Meßinstrument
zur Anzeige des jeweiligen Istwertes. Ferner enthält jede Vorrichtung eine Einheit
mit einstellbaren Toleranzgrenzen zur Einschränkung der Parameter und hat neben
Signalausgängen für Mehrkanal-Schreiber noch die Möglichkeit der Ansteuerung von
Hilfsfunktionen über Signalausgänge.
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Bei der Verwendung eines Mehrkanal-Schreibers mit welchem die Istzustände
grafisc#h dokumentiert werden können, wird das Istsignal jeder Vorrichtung diesem
Mehrkanal-Schreiber zugeführt. Eventuelle Abweichungen von den geforderten Sollwerten
oder kurzzeitige Änderungen von Istwerten, die keinen Einfluß auf das Schweißergebnis
ausüben, können in einfachster Art und Weise anhand der vom Schreiber ge-schriebenen
Funktionskurven studiert werden. Dabei interessieren insbesondere diejenigen Stellen
auf dem geschriebenen Papierstreifen,
die eine Istwert-Überschreitung
über den maximalen Sollwert, bzw. Istwert-Unterschreitung unterhalb des minimalen
Sollwertes anzeigen. Dabei werden bisher die Stellen dadurch ermittelt, daß eine
Bedienungsperson den beschriebenen Papierstreifen entsprechend analysiert und die
jeweiligen Abweichungen markiert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Vorgang zu vereinfachen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß bei einem Schweißdatenüberwachungsgerät
der eingangs genannten Art bei einer Über-bzw. Unterschreitung des Maximal- bzw.
Minimalsollwertes das Ausgangssignal jeder Vergleichsvorrichtung zur Umschaltung
auf eine höhere Schreibgeschwindigkeit der Steuerung des Schreibers zuführbar ist.
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Durch die Erfindung wird somit bereits während der Überwachung und
somit während des Schreibens des Papierstreifens auf diesem indirekt ein Hinweis
angebracht, an welcher Stelle eine Abweichung des Istwertes gegenüber den vorgegebenen
Sollwerten vorliegt. Damit wird die Auswertung der entsprechenden beschriebenen
Papierstreifen wesentlich erleichtert, da nunmehr eine Bedienungsperson die Papierstreifen
nicht mehr in ihrer Gesamtheit analysieren muß, sondern nur noch in den Bereichen,
in denen eine höhere Schreibgeschwindigkeit vorgelegen hat. Dabei wird selbstverständlich
durch das Ausgangssignal der Vergleichsvorrichtung auf eine derart höhere Schreibgeschwindigkeit
umgeschaltet, daß die Geschwindigkeitsänderung unmittelbar visuell aus dem geschriebenen
Papierstreifen zu ersehen ist.
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In der nachfolgenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel näher veranschaulicht.
In der Zeichnung ist das Schweißdatenüberwachungsgerät in seiner Gesamtheit mit
10 bezeichnet. Das Gerät weist Überwachungsvorrichtungen für Schweißstromstärke
(11), i ) , L Lichtbogenspannung 12 , Schweißgeschwindigkeit 13 und Temperatur 14
auf.
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Jede der Vorrichtungen 11-14 weist eine Meßvorrichtung 15 für die
Erfassung des jeweiligen Istwertes, eine Istwertanzeige 16, sowie Einstellorgane
17 bzw. 18 für Minimal- bzw. Maximalsollwerte auf.
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Ferner ist eine Vergleichsvorrichtung 19 zum Vergleich der vorgewählten
Sollwerte mit dem tatsächlichen Istwert vorgesehen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht,
wird das Istwertsignal (Ausgang 20) des Istwertanzeigegerätes 16 jeder Vorrichtung
über entsprechende Ver-28 bindungen einem Mehrkanal-Schreiber 21 zugeführt, der
eine Einrichtung 22 zur Veränderung der Schreibgeschwindigkeit aufweist. Erfindungsgemäß
wird bei einer dber- bzw. Unterschreitung des Maximal-bzw. Minimalsollwertes das
Ausgangssignal jeder Vergleichsvorrichtng 19 der Einrichtung 22 zur Veränderung
der Schreibgeschwindigkeit zugeführt und gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch
auf eine höhere Schreibgeschwindigkeit umgeschaltet. Der vom Schreiber 21 produzierte
beschriebene Papierstreifen ist mit 23 gekennzeichnet.
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Auf dem Papierstreifen 23 sind die Funktionslinien für die unterschedlihen
Istwerte mit 24-27 gekennzeichnet. Tritt beispielsweise während des Schweißens eine
Uberschreitung des Strom-Istwertes gegenüber dem maximal zulässigen Strom-Sollwertes
auf, so wird über die Einheit 22 die Schreibgeschwindigkeit entsprechend erhöht.
Bei einer späteren Auswertung des beschriebenen Papidrstreifens 23 kann dann in
einfachster Art und Weise ermittelt werden, wo ein Fehler bzw. eine Abweichung vom
vorgegebenen Sollwert vorliegt. Es ist dann lediglich erforderlich, in diesem Bereich
die 4 Funktionslinien entsprechend zu untersuchen und festzustellen, bei welchem
Überwachungsvorgang (Strom, Spannung, Temperatur oder Geschwindigkeit) der Fehler
aufgetreten ist. Sobald der Istwert wieder innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen
liegt, also zwischen dem minimalen und dem maximalen Sollwert, wird die Geschwindigkeit
des Schreibers wieder auf den niederen,ursprünglichen Wert zurückgeschaltet.
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+) über Leitungen 29 ++) 24 bis 27
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