DE3313230A1

DE3313230A1 - Verfahren zum automatischen oder manuellen anschweissen von stutzen an elemente mit gekruemmten aussenflaechen

Info

Publication number: DE3313230A1
Application number: DE19833313230
Authority: DE
Inventors: Helmut 5902 Netphen Honig
Original assignee: Deuzer Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Deuzer Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1983-04-13
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3313230C2

Description

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Anmelder: 52o2 Hennef, den 12.o4.19

DEUZER MASCHINENFABRIK GMBH Meine Zeichen: PA 8 3 oo5

59o2 Netphen 3 , HGM 83 oo7

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung

"Verfahren zum automatischen oder manuellen
Anschweißen von Stutzen an Elemente mit gekrümmten Außenflächen"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen oder manuellen Anschweißen von Stutzen an Elemente mit gekrümmten Außenflächen.

Das Anschweißen von Stutzen an Rohre erfolgt nach dem bisher bekannten Stand der Technik von Hand bzw. über mechanisierte Vorrichtungen, die jedoch nur annähernd den tatsächlichen Schnittkurvenverlauf nachvollziehen können und daher nur in speziellen Fällen anwendbar
sind. Demzufolge kann es vorkommen, daß der Stutzen zum Element nicht die gewünschte Lage aufweist. Auch kann die Schweißverbindung mit Mangeln behaftet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung zu entwickeln, mit dem vollautomatisch oder auch manuell Stutzen an Elemente mit gekrümmten Außenflächen in jeder
beliebigen Stellung angeschweißt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Verlauf der Durchdringungslinie Stutzen Element aufgrund der die Körperform bestimmenden Grund-

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daten in einem Computer errechnet und gleichzeitig" gespeichert wird und die Schweißung entlang der Durchdringungslinie entsprechend der im Computer errechnten Durchdringunslinie erfolgt.

In Anwendung dieses Verfahrens auf das Anbringen von Stutzen an Rohre sieht die Erfindung vor, daß der Verlauf der Durchdringungslinie Stutzen -.Rohr (Schweißbahn) nach Eingabe folgender Daten in einen Computer errechnet und in diesem gespeichert wird

D = Durchmesser Rohr
a

d = Durchmesser Stutzen

el

ν = Schweißgeschwindigkeit

<* = Neigungswinkel Stutzen

f = Stutzenversatz

N = Neigung Schweißpistole

und entsprechend der im Computer gespeicherten Durchdringungslinie der Schweißpistole im Schweißbereich geführt wird, wobei der WinkelPzwischen der Oberfläche des Rohres und der Schweißpistolenachse konstant bleibt bzw. fortlaufend an den Schweißnahtverlauf angepaßt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die gekennzeichnet ist durch einen im Stutzen befestigten Ständer mit einem um diesen drehbaren Träger, an dem die Schweißpistole gehalten ist, und einem Sensor, der unter Abtastung der Oberfläche des Stutzens fortlaufend die abgefragte errechnete Schweißbahn korrigiert.

Um die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens auch bei Mehrlagenschweißen einsetzen zu können, ist die Vorrichtung zur. Durchführung des Verfahrens noch dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißpistole an einem Kreuzsupport angebracht ist und bei Mehrlagenschweißung horizontal und vertikal verschiebbar ist.

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Um den Schweißpunkt ständig in Wannenlage zu halten, werden für die einzelnen Teile der Vorrichtung, wie Träger, Schweißpistolenhalterung, Schwenkbewegung der Schweißpistole sowie für die Drehbewegung des mit dem Stutzen zu versehenden Elementes Gleichstrommotoren eingesetzt. Diese ermöglichen es, durch Abstimmung der verschiedenen Dreh-, Schwenk-, Horizontal- und Vertikalbewegungen exakt die Wannenlage einzuhalten.

Die Vorteile, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahen und der Vorrichtung zu seiner Durchführung erreicht werden, bestehen darin, daß jede beliebige Durchdringungslinie eines Stutzens mit einem Element mit gekrümmten Außenflächen nach vorheriger Errechnung unter Zugrundelegung der die Körperform bestimmenden Grunddaten exakt geschweißt werden kann. Dabei ist von Vorteil, daß keine verherige Programmierung erforderlich ist, sondern die oben beschriebenen Grunddaten nach Eingabe in den Computer für einen reibungslosen Ablauf des Schweißvorganges ausreichen. Die Mittel zur Steuerung der Schweißpistole, insbesondere ihre optimale Fixierung im Schweißpunkt, stellen eine einwandfreie Schweißnaht auch bei Mehrlagenschweißen sicher. Aufgrund der besonderen Anordnung des Kreuzsupports, an dem die Schweißpistole befestigt ist, ist ein einmaliges Versetzen der Pistole ausreichend, um die exakte Bahn der neuen Schweißlage automatisch abfahren zu können, ohne die im Computer gesp-eicherte Durchdringungslinie zu ändern. ' . ..'

'j Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren, ins- ^..-i

ί besondere der Fig. 1, ist die Erfindung nachfolgend in

| ihrem verfahrenstechnischen Ablauf sowie in ihrem vor-

richtungsmäßigen Aufbau beschrieben.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, soll auf ein Rohr 1 ein Stutzen 2 angebracht werden. Die Anordnung des Stutzens 2 am Rohr 1 soll derart sein, daß kein Versatz gegeben ist. Ferner ist der Stutzenneigungswinkel CC 9o°. \

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Nachdem der Stutzen 2 am Rohr 1 geheftet und damit seine Ortslage fixiert ist, werden die die Körperform bestimmen-.den Grunddaten und Schweißdaten, wie D, = Durchmesser Rohr

CL

d = Durchmesser Stutzen

ν = Schweißgeschwindigkeit

if = Neigungswinkel Stutzen

f = Stutzenversatz

N = Neigung Schweißpistole

in einen nicht näher dargestellten Computer eingegeben, der die genaue Durchdringungslinie Stutzen 2 - Rohr 1 errechnet. Sobald der Nullpunkt, d. h. Beginn der Schweissung, festgelegt ist, was in der Regel manuell geschieht, wird durch Betätigung einer Tastatur das gespeicherte Schweißprogramm bei Einhaltung der eingegebenen Schweißgeschwindigkeit in Form der errechneten Durchdringungslinie 3 abgefahren. Die Schweißpistole 4 ist ihrerseits an einem Kreuzsupport 5 befestigt, der seinerseits an einem Halter 6 angebracht ist. Der Halter 6 ist mit einem Support am Träger 7 verstellbar verbunden. Der Träger 7 dreht sich um den Ständer 8. Die Drehachsen X, W, Z sowie die linearen Achsen U und Y werden mit Gleichstrommotoren 9, lo, 11 sowie 12 und 13 angetrieben. Am Kreuzsupport 5 ist ferner ein Sensor 14 angebracht, der die Oberfläche des Stutzens 2 abtastet und die U-Achse steuert.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur in dem vorhergehend beschriebenen einfachen Ausführungsbeispiel Anwendung finden, sondern es können auch Systeme von Stutzen und Körpern mit gekrümmten Außenflächen miteinander verbunden werden, wie sie in den Fig.la bis 6 dargestellt sind.

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Claims

Anmelder: .:.*--" 52o2 Hennef, den 12.o4.1983

DEUZER MASCHINENFABRIK GMBH Meine Zeichen: PA 83 oe

59o2 Netphen 3 . HGM 83 ck

Schutzansprüche

/ I./ Verfahren zum automatischen oder manuellen Anschweissen von Stutzen an Elemente mit gekrümmten Außenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Durchdringungslinie Stutzen - Element aufgrund der die Körperform bestimmenden Grunddaten in einem Computer errechnet und gleichzeitig gespeichert wird und die Schweißung entlang der Durchdringungslinie entsprechend der im Computer errechneten Durchdringungslinie erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 in Anwendung zum automatischen oder manuellen Anschweißen von Stutzen an Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Durchdringungslinie Stutzen - Rohr (Schweißbahn) nach Eingabe folgender Daten in einen Computer errechnet und in diesem gespeichert wird

D = Durchmesser Rohr
a

d = Durchmesser Stutzen "
a - - ...

; ν = Schweißgeschwindigkeit

M = Neigungswinkel Stutzen

f = Stutzenversatz

N = Neigung Schweißpistole

und entsprechend der im Computer gespeicherten Durchdringungslinie die Schweißpistole im Schweißbereich geführt wird, wobei der WinkeP zwischen der Oberfläche des Rohres und der Schweißpistolenachse konstant bleibt bzw. fortlaufend an den Schweißnaht-λ~ verlauf angepaßt wird.

O O I O L. ο
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen im Stutzen befestigten Ständer mit einem um diesen drehbaren Träger, an dem die Schweißpistole gehalten ist, und einem Sensor, der unter Abtastung der Oberfläche des Stutzens fortlaufend die abgefragte errechnete Schweißbahn korrigiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißpistole an einem Kreuzsupport angebracht ist und bei Mehrlagenschweißung horizontal und vertikal verschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Drehbewegung des Trägers,die Querverschiebung des Schweißpistolenhalters, die Höhenverstellung des Schweißpistolenhalters und die Schwenkbewegung der Schweißpistole sowie für die Drehbewegung des mit einem Stutzen zu versehenden Elementes Gleichstromantriebe ( SS, 4c._{ 1$ ) Verwendung finden.

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