DE2842496A1 - Einrichtung zur konstanthaltung des abstandes eines lichtbogenschweissbrenners von einem werkstueck - Google Patents

Einrichtung zur konstanthaltung des abstandes eines lichtbogenschweissbrenners von einem werkstueck

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DE2842496A1
DE2842496A1 DE19782842496 DE2842496A DE2842496A1 DE 2842496 A1 DE2842496 A1 DE 2842496A1 DE 19782842496 DE19782842496 DE 19782842496 DE 2842496 A DE2842496 A DE 2842496A DE 2842496 A1 DE2842496 A1 DE 2842496A1
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welding
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DE19782842496
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Inventor
Hans Joachim Albert
Guenter Hahn
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Messer Griesheim GmbH
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Messer Griesheim GmbH
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073Stabilising the arc
    • B23K9/0735Stabilising of the arc length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

  • Kennwort: Pulsierender Abstands-Sollwert
  • Einrichtung zur Konstanthaltung des Abstandes eines Lichtbogenschwei8brenners von einem Werkstück Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Konstanthaltung des Abstandes eines Lichtbogenschwei8-brenners von einem Werkstück beim Schweinen mit einem pulsierenden Schweißstrom, mit einem Vergleicher, dessen einem Eingang das elektrische Potential des Lichtbogens als Istwert zuführbar ist und dessen anderer Eingang mit einem Sollwertgeber in Verbindung steht und dessen Ausgang einer Brennerverstellvorrichtung zugeordnet ist.
  • Aus der US-PS 3 777 115 sind Einrichtungen zur Konstanthaltung des Abstandes eines Lichtbogenschwei8brenners von einem Werkstück bekannt geworden, bei denen beim Schweißen mit einem Gleichstrom, einem Vergleicher zum einen das elektrische Potential des Lichtbogens als Istwert und zum anderen eine Gleichspannung als Sollwert zugeführt werden.
  • Je nach Abweichung zwischen Soll- und Istwert wird über eine Brennerverstellvorrichtung der Brenner gegenüber dem Werkstück entsprechend verstellt. Derartige Vorrichtungen haben sich beim Schweißen mit einem Schweißgleichstrom bzw. einem Schweißwechselstrom bewahrt. Bei Verwendung dieser bekannten Einrichtung beim Lichtbogenschweißen mit einem pulsierenden Schweißgleichstrom bzw. pulsierenden Schweißwechselstrom hat die Praxis gezeigt, daß infolge sich des dabei laufend ändernden Soannungsistwertes des Lichtbogens und der einsetzenden Regelung, der Brennerabstand sich synchron zur Änderung des Schweißstromes verändert.
  • Zur Vermeidung dieses laufenden Hin- und Herbewegens des Brenners gegenüber dem Werkstück ist es bekannt geworden, den am Lichtbogen gemessenen Istwert über eine gewisse Zeit zu integrieren und diesen Integrationswert dem Vergleicher zuzuführen. Dies ist jedoch im Hinblick auf die Regelgenauigkeit und insbesondere die Regelschnelligkeit ungünstig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obengenannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auch beim Schweißen mit einem pulsierenden Schweißstrom eine absolute Konstanthaltung des Abstandes eines Lichtbogenschweißbrenners von einem Werkstück bei hachster Regelschnelligkeit und Regelgenauigkeit erreichbar ist.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Sollwertgeber eine Pulsvorrichtung zur Erzeugung eines pulsierenden Sollwertes aufweist, dessen Frequenz der Frequenz des pulsierenden Schweißstromes entspricht. Zur vorteilhaften Weiterbildung wird hierzu vorgeschlagen, daß die Pulsvorrichtung erste und zweite Sollwerteinsteller aufweist, die über einen Umschalter ab- wechselnd mit dem Vergleicher verbindbar sind und daß der Umschalter von einem Signal aus der Schweißstromquelle synchron zur Schweißstrompulsfrequenz betätigbar ist.
  • Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Einrichtung zur Konstanthaltung des Abstandes des Brenners von dem Werkstück ein Sollwert zugeführt wird, dessen Pulsfrequenz der Frequenz entspricht, die auch der zwischen Lichtbogenbrenner und Werkstück gemessenen pulsierenden Lichtbogen-Ist-Wert-Spannung entspricht.
  • Dadurch ist gewhrleistet, daß sowohl bei einer Änderung der Lichtbogensoannung infolge von einer Änderung des Abstandes zwischen Brenner und Werkstück sowohl in dem Bereich, in dem der Schweißstromwert einen niedrigen Wert als auch in dem Bereich, in dem der Schwei9.strom einen hohleren Wert aufweist, infolge des entsnrechend angepaßten vorgegebenen Sollwertes optimal und schnellmöglichst ausgeregelt wird.
  • Im Nachfolgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung sowie unter Hinweis auf weitere vorteilhafte merkmale anhand eines Ausführungsbeispieles naher erläutert. In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Konstandhaltung des Abstandes eines schematisch dargestellten Lichtbogenschweißbrenners 10 von einem zu bearbeitenden Werkstück 11 in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichnet.
  • Der Brenner 10 ist dabei bevorzugt als '.lIG-SchweiBbrenner ausgebildet. Die schematisch dargestellte Elektrode 13 des Lichtbogenschwei9.#brenners 10 sowie das Werkstück 11 ist über Leitungen 14, 15 mit einer Schwei#stromquelle vorzugsweise einer Konstantstromquelle 33 verbunden, wobei mit dieser Stromquelle ein Schweißlichtbogen 16 mit einem oulsierenden ##leichschwei9strom versorgt wird.
  • In diesem Zusammenhang wird auch auf das Stromdiagramm über der Leitung 14 verwiesen. Ferner ist die Elektrode 13 und das Werkstück 11 über Leitungen 17 und 18 mit dem einen Eingang 19 eines Vergleichers 20 verbunden. Der andere Eingang 21 des Vergleichers 20 steht mit einem Sollwertgeber 22 in Verbindung. Der Ausgang 23 des Vergleichers ist über eine Leitung 24 mit einer 3rennerverstellvorrichtung 25 verbunden, die einen Motor 26 mit zugeordneter Zahnstange, Zahnritzel, Brennerverstellung 27 aufweist.
  • GemëM der Erfindung weist der Sollwertgeber 22 eine Pulsvorrichtung 28, 29, 30 auf, mit der ein sulsierender Sollwert erzeugt werden kann, dessen Frequenz der Frequenz des pulsierenden Schweißstromes entspricht. Die Pulsvorrichtung weist erste und zweite Sollwerteinsteller 28, 29 auf, die über einen Umschalter 30 abwechselnd mit dem Vergleicher 20 verbindbar sind. Dabei wird der Umschalter 30, beim Ausführungsbeisoiel ein Relais mit entsorechendem Kontakt 31a, von einem über eine Leitung 32 aus der Stromquelle 33 zugsführten Signal betitizt, wobei das Signal synchron zur Schwei9stromoulsfrequenz ist.
  • Vor Beginn eines Schwei9vorganges, bei dem eine Schweißnaht mittels eines pulsierenden Schwei#gleichstromes geschweiß werden soll, wird zunächst der Brenner von Hand in einen vorgesehenen konstant zu haltenden optimalen Abstand 34 vom Werkstück entfernt positioniert und dann die sich bei einem Stromwert I1 bzw. bei dem hiheren Wert 12 ergebende Lichtbogensoannung gemessen und entsorechend die Sollwerteinstellwiderstände 28 und 23 so eingestellt, daF am Eingang des Vergleichers 20, je nach Stellung des Kontaktes 31, die entsorechend gemessene niedrigere bzw. hihers Spannung als Sollwert anliegt.
  • Während des Schweißens wird von der Stromquelle 33 über die Leitung 32 ein Signal, siehe auch diagramm über der Leitung 32, entnommen, durch welches das Relais 30 abwechselnd erregt bzw. entregt wird, wodurch der Kontakt 31a abwechselnd, und zwar mit einer Frequenz, die der Frequenz des pulsierenden Schweißgleichstromes entsoricht, mit dem Widerstand 28 bzw. dem Widerstand 29 verbunden wird. Damit wird über die Leitung 35 an den Eingang 21 des Vergleichers ein Signal, entsorechend dem Diagramm über der Leitung 35, abgegeben. Die Frequenz dieses Signales entsoricht der Frequenz des Signales, welches als Istwert über die Leitung 17 und 18 dem Vergleicher 20 zugeführt werden. Wir verweisen in diesem Zusammenhang auch auf das Soannungsdiagramm über der Leitung 17. Je nach Abweichung zwischen Ist- und Sollwert wird der Brenner entsprechend nachgeregelt.
  • Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel wurde in Verbindung mit einem nulsierenden Schwei9gleichstrom erläutert. Die eam:il der Erfindung vorgeschlagene Einrichtung ist auch vorteilhaft einsetzbar in Verbindung mit Stromquellen, die einen pulsierenden Schwei9.wechselstrom einer Schwei#stelle zuführen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Konstanthaltung des Abstandes eines Lichtbogenschweißbrenners von einem Werkstück beim Schweißen mit einem pulsierenden Schweißstrom, mit einem Vergleicher, dessen einem Eingang das elektrische Potential des Lichtbovens als Istwert zuführbarist und dessen anderer Eingang mit einem Soliwertgeber in Verbindung steht und dessen Ausgang einer Srennerverstellvorrichtuna zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (22) eine Puls-Vorrichtung (28-32) zur Erzeugung eines pulsierenden Sollwertes aufweist, dessen Frequenz der Frequenz des pulsierenden Schweißstromes entspricht.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsvorrichtung (28 bis 32) erste und zweite Sollwerteinsteller [28, 29) aufweist, die über einen Umschalter (33,31a) abwechselnd mit dem Vergleicher (20) verbindbar sind, und da8 der Umschalter (30, 31a) von einem Signal aus der Schwei8stromquelle (33) synchron zur Schwei#strompulsfrequenz betätigbar ist.
DE19782842496 1978-09-29 1978-09-29 Einrichtung zur konstanthaltung des abstandes eines lichtbogenschweissbrenners von einem werkstueck Withdrawn DE2842496A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631385A (en) * 1985-03-29 1986-12-23 Dimetrics, Inc. Automated position detectors and welding system utilizing same
US6335511B1 (en) 1999-04-12 2002-01-01 Tri Tool Inc. Control method and apparatus for an arc welding system

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