DE2923328C2

DE2923328C2 - Vorrichtung zum Führen einer einen Schweißspalt schließenden Schweißelektrode, eines Schweißbrenners o.dgl.

Info

Publication number: DE2923328C2
Application number: DE2923328A
Authority: DE
Inventors: Kurt 6000 Frankfurt Hirz
Original assignee: Individual
Current assignee: Gebr Keller Maschinenbau 6453 Seligenstadt GmbH
Priority date: 1979-06-08
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1981-11-12
Also published as: DE2923328B1; FR2458354B1; FR2458354A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen einer Schweißeinrichtung It. Oberbegriff des Anspruchs

Bekannte Vorrichtungen dieser Art führen zwar auch in Abhängigkeit der Bewegung des Tastorgans die Schweißeinrichtung, das heißt die Schweißelektrode, den Schweißbrenner oder dergleichen dem zu verschweißenden Spalt nach, jedoch ist die Nachführung nicht so exakt, daß die Schweißeinrichtung immer genau in der zwischen den Schmalseitenflächen des zu schließenden Spalts liegenden Mittelebene geführt wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

eine Vorrichtung It Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß eine exakte Führung in der Mittelebene zwischen den Schmalseitenflächen des zu schließenden Spalts verbessert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung It Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst Durch diese Ausbildung wird also der Schwenkhebel mit dem sich selbst zentrierenden Tastorgan immer längs der Mittelebene zwischen den Schmalseiten des zu verschweißenden Spaltes geführt Mit dem Schwenkhebel ist ein Steuerglied gekoppelt das eine Markierung mit aneinanderstoßenden Hell-Dunkel-Sprüngen aufweist Der mit dem Träger für die Schweißeinrichtung versehene Schlitten weist vorzugsweise zwei an die Steuerung angeschlossene optische Sensoren auf, von denen jeder gegenüber einem Hell-Dunkel-Sprung der markierten Zonen auf dem verschiebbaren Steuerglied angeordnet ist Wird das Steuerglied von dem Spalt in eine Richtung abgelenkt so hat dies zur Folge, daß das von den Sensoren abgegebene scharfgebündelte sichtbare Licht entsprechend der Hell- und Dunkelzonen entsprechend mehr oder weniger stark reflektiert wird. Diese Reflektion wird ebenfalls von den Sensoren aufgenommen und als elektrisches Signal der Steuerung zugeführt sowie in dieser auf geeignete Weise verarbeitet Bei der Verschiebung in einer Richtung liegt — bei einer Hell-Dunkel-Hell-Markierung — einer der elektro-optischen Sensoren gegenüber der dunklen Zone, wohingegen der andere der hellen Zone gegenüberliegt Aufgrund dessen wird in der Steuerung ein Steuersignal für den Motor erzeugt, der über einen Spindeltrieb den Schlitten und damit den Träger für die Schweißeinrichtung entsprechend verzögert dem Tastorgan in den Spalt nachführt. Die Empfindlichkeit der Steuerung kann in geeigneter Weise erfindungsgemäß eingestellt werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn- *> zeichnet.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung, in schematischer Seitenansicht
F i g. 2 einen Schnitt H-H gemäß F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt HI-IlI gemäß F i g. 1. Die Vorrichtung zum Führen einer Schweißeinrichtung, nämlich einer Schweißelektrode 5 ist in F i g. 1 Insgesamt mit 6 bezeichnet und längs eines insgesamt mit 7 bezeichneten Rohres dadurch entlang bewegt, daß dieses gemäß Richtungspfeil 8 bewegt wird. Das Rohr 7 weist einen mittels der Schweißelektrode 5 zu schließenden schematisch mit 9 bezeichneten Spalt auf.

Die Vorrichtung 6 ist mit einem längs des Spaltes 9 geführten, als sich konisch verjüngenden Rolle 10 ausgebildeten Tastorgan versehen, das an einem Schwenkhebel 11 festgelegt ist. Die Rolle 10 ist hierbei sich konisch verjüngend ausgebildet, so daß sie sich und damit den Schwenkhebel 11 bezüglich der Mittelebene des Spaltes 9 zentriert. Der Schwenkhebel 11 ist seinerseits an einem in einem Gehäuse 12 verschiebbar geführten Steuerglied 13 befestigt, das senkrecht zu der Richtung verläuft, in welcher sich der Spalt 9 längs des H hres 7 erstreckt.

An dem Steuerglied 13 sind als Markierung Hell-Dunkel-Zonen 14 bzw. 15 angebracht. Zwischen

den beiden hellen Zonen 14 ist genau eine Dunkelzone 15 angeordnet.

An jedem Hell-Dunkel-Übergang bzw. -Sprung ist gegenüberliegend je ein elektro-optischer Sensor 16 an einem Schlitten 17 angeordnet Der Schlitten ist mittels zweier, an dem Gehäuse 12 festgelegter und sich parallel zu dem Steuerglied 13 erstreckender Führungsachsen 18 geführt. An dem Schlitten ist starr ein Träger 19 für die Schweißelektrode 5 angebracht, so daß diese bei Verschiebung des Schlittens entsprechend den. Verlauf des Spaltes 9 nachgeführt werden kann. Der Schlitten 17 weist des weiteren ein Innengewinde auf, das mit einer Spindel 20 eines Motors 21 zusammenwirkt.

Der Motor 21 wird über eine — in der Zeichnung nicht dargestellte — Steuerung angesteuert, an die die Sensoren 16 angeschlossen sind.

Ändert sich die Richtung des Spaltes 9, so wird diese Abweichung durch die Rolle 10 über den Schwenkhebel 11 auf das Steuerglied 13 übertragen. Die scharfgebündeltes sichtbares Licht abgebenden elektrooptischen Sensoren 16, die so eingestellt sind, daß sie in der Ruhestellung jeweils an den Hell-Dunkel-Übergang der markierten Zonen angeordnet sind, messen bei einer Verschiebung des Steuergliedes eine jeweils andere Menge an reflektiertem Licht So empfängt der eine Sensor — gegenüber der heilen Zone liegend — mehr Licht als der andere Sensor 16 — der dunkien Zone gegenüberliegend. Aufgrund dieser Abweichung wird von der Steuerung ein Steuersignal für den Motor 21 erzeugt, der über die Spindel 20 den Schlitten 17 und damit sowohl den Träger 19 als auch die Schweißelektrode 5 dem Spalt nachführt.

ίο Die Steuerung kann zur Verkleinerung der Kontrastschwelle eine Brückenschaltung aufweisen, in die die Sensoren eingeschaltet sind. Den Sensoren können ferner Schwellwertschalter nachgeschaltet sein, deren Schwellwerte zur Einstellung der Empfindlichkeit der Steuerung verändert werden können. Mit Vorzug ist die Steuerung so ausgebildet, daß sie verzögert anspricht Dies hat einerseits eine nicht ständige Nachführung der Schweißelektrode, andererseits die Wirkung zur Folge, daß der Abstand der Rolle 10 von der Schweißelektrode 5 mit in das Steuerungs- bzw. Regelverhalten eingeht, denn die Rolfe 10 gibt eir.e Abweichung des Spaltes zu einem Zeitpunkt an, zu welchem die Schweißelektrode 5 noch einen Abstand von der Stelle der Abweichung aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Führen einer einen Spalt durch Schweißen zu verschließenden, an einem Träge festgelegten Schweißeinrichtung, beispielsweise eine Schweißelektrode, ein Schweißbrenner oder dergleichen, vorzugsweise für längsnahtgeschweißte Rohre aus Stahl, Edelstahl, Titan oder dgL, mit einem in dem Spalt geführten, verschwenkbar gelagerten, sich konisch verjüngenden und damit sich selbst in dem Spalt zentrierenden Tastorgan, beispielsweise eine Rolle oder ein Stift, über das der Träger der Schweißeinrichtung dem Spalt über eine Steuerung nachgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der das Tastorgan (10) aufweisende Schwenkhebel (11) an einem verschiebbaren Steuerglied (13) lösbar festgelegt ist, welches zumindest zwei aneinanderstoßende markierte HeII-Dunkel-Zonen aufweist, denen gegenüberliegend je ein fest einstellbar an einen Schlitten (17) angeordneter, auf die Zonen ansprechender elektro-optischer Sensor (16) zugeordnet ist, und daß der Schlitten (17) mit dem Träger (19) der Schweißeinrichtung (5) verbunden und parallel zu dem Steuerglied (13) über einen von der mit den Sensoren (16) verbundenen Steuerung gesteuerten Motor (21) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung mit einem Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (13) in dem Gehäuse (12) geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (21) an dem Gehäuse (12) festgelegt ist und dessen Antriebswelle mit einem den Schlitten (17) verschiebenden Spindeltrieb (20) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) lichtdicht ausgebildet ist und daß in diesem die Sensoren (16) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (16) als Reflexabtaster ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zur Verkleinerung der Kontrastschwelle eine Brückenschaltung aufweist, an die die Sensoren angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung den Sensoren (16) nachgeschaltete Schwellwertschalter aufweist, deren Schwellwerte zur Einstellung der Empfindlichkeit der Steuerung veränderbar sind.