DE3338243A1

DE3338243A1 - Einrichtung zum lichtbogenschweissen

Info

Publication number: DE3338243A1
Application number: DE19833338243
Authority: DE
Inventors: Walter 8044 Lohhof Kopp
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1983-10-21
Filing date: 1983-10-21
Publication date: 1985-05-15

Description

Kennwort: Konstante Abschmelzleistung II
Einrichtung zum Lichtbogenschweißen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lichtbogenschweißen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim automatischen Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Drah lektrode soll einerseits der Lichtbogen auf eine möglichst konstante, vorbestimmte Lichtbogenlänge eingeregelt und andererseits eine konstante Abschmelzleistung der Drahtelektrode ermöglicht werden.
Es ist ein Regelmechanismus zur Konstanthaltung der Lichtbogenlänge mit einer Spannungsquelle mit fallender Kennlinie und mit einem gleichförmig, kontinuierlich einstellbaren Vorschub der Drahtelektrode bekannt, bei dem der Regeleffekt mit zunehmender Steilheit der Stromquellenkennlinie jedoch ungenügend ist (Handbuch des Schutzgasschweißens, Ausgabe März 1969, Deutscher Verlag für Schweißtechnik GmbH, Seite 117, Tafel 22, Zeile 4).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Lichtbogenschweißen mit einer Stromquelle mit fallender Kennlinie und konstant abschmelzender Drahtelektrode zu schaffen, bei der auch bei zunehmender Steilheit der Stromkennlinie eine konstante Lichtbogenlänge und Abschmelzleistung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Um eine solche Einrichtung in einfachster Art und Weise sowie kostengünstig herzustellen und zu verdrahten, wird die Schweißstromquelle mit einem Soll-Istwert-Regler verbunden, dem als Istwert die Lichtbogenspannung und als Sollwert eine vorgegebene Lichtbogenspannung zuführbar ist und der Reglerausgang mit dem vorzugsweise elektrischen Schweißstromstellglied der Stromquelle verbunden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in der schnell wirkenden Einregelung auf eine konstante Lichtbogenlänge und Abschmelzleistung bei insbesondere UP-Schweißanlagen, die. mit verhältnismäßig dicken Drahtelektroden und niedrigen Stromdichten arbeiten. Bei derartigen niedrigen Stromdichten können nur Schweißstromquellen mit fallender Kennlinie verwendet werden. Durch die Einrichtung nach der Erfindung werden die Vorteile im dynamischen Verhalten der Stromquellen mit fallender Kennlinie in Verbindung mit einem schnell reagierenden Regelmechanismus in einfachster Art und Weise ermöglicht. Bei dieser Regelung werden an die Drahtvorschubgeräte geringe Anforderungen gestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale näher beschrieben.
In der Zeichnung ist mit 10 ein nicht an der Schweißspannung anliegender Drahtfördermotor bezeichnet, der über eine Leitung 11 mit einem Speiseqerät mit Sollwerteinsteller 12 zur Einstellung einer während des Schweißens konstant bleibenden Elektrodenvorschubgeschwindigkeit verbunden ist.
Die von einer nicht näher dargestellten Drahthaspel kommende Drahtelektrode 13 wird von den mit dem Drahtfördermotor 10 verbundenen Vorschubrollen 14 erfaßt und in Richtung Werkstück 15 vorgeschoben.
Die Drahtelektrode 13 ist über Leitung 17 und Schleifkontakt 18 und das Werkstück 15 über Leitung 19 an eine Stromquelle 16 mit fallender Kennlinie angeschlossen. Vorzugsweise ist die Stromquelle 16 eine elektronische Schweißstromquelle, die über eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit für die Veränderung des Schweißstromes verfügt.
An den Leitungen 17, 19 wird die Ist-Spannung des Lichtbogens 20 abgegriffen und dem Soll-Istwert-Regler 21 als Lichtbogenspannungs-Istwert zugeführt. Der Sollwert wird unabhängig von der Ist-Spannung am Lichtbogen 20 an einem Sollwerteinsteller 22 eingestellt. Die sich aus der vorzugsweisen Gegeneinanderschaltung der Soll-Istwerte im Soll-Istwert-Regler 21 ergebende Differenzspannung wird einem Schweißstromstellglied 23 zugeführt, dessen Eingang mit dem Reglerausgang 24 des Soll-Istwert-nteylers 21 verbunden ist. Das Schweißstromstellglied 23 ist in der Stromquelle 16 angeordnet.
Zur Erzielung eines stabilen Betriebes wird der Schweißstrom abhängig von der Lichtbogenspannung (Soll-Ist-Vergleich im Regler I=f (U) ) so geregelt, daß ausgehend von einem stabilen Arbeitspunkt, bei Erhöhung der Schweißspannung der Schweißstrom niedriger wird, damit weniger Draht abgeschmolzen wird, die Spannung sich verringert und der ursprüngliche Arbeitspunkt sich wieder einstellt. Bei Erniedrigung der Schweiß spannung wird der Schweißstrom höher, damit wird mehr Draht abgeschmolzen, die Spannung steigt und der ursprüngliche Arbeitspunkt stellt sich wieder ein. Der Arbeitspunkt verschiebt sich bei der Erhöhung/ Erniedrigung der Lichtbogenspannung auf der durch den ArbeitspunktgelegtenKennlinie des Soll-Istwert-Reglers 21 und ist somit unabhängig von der Steilheit der Stromquellenkennlinie. Mit dieser trägheitsarmen Regeleinrichtung wird ein stabiler Betrieb während des Schweißens erreicht.
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Claims

Ansprüche Einrichtung zum Lichtbogenschweißen, insbesondere UP-Lichtbogenschweißen,mit mindestens einer konstant geförderten abschmelzenden Drahtelektrode, mit einer Stromquelle mit fallender Strom-Spannungskennlinie, die mit der abschmelzenden Drahtelektrode und dem Werkstück verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewährleistung eines stabilen Betriebes der von der Stromquelle (16) abgegebene Schweißstrom abhängig von der Lichtbogenspannung,die mit einem einstellbaren Sollwert verglichen wird, regelbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstromquelle (16) mit einem Soll-Istwert-Regler (21) verbunden ist, dem als Istwert die Lichtbogenspannung und als Sollwert eine vorgegebene Lichtbogenspannung zuführbar ist und der Reglerausgang (24) mit dem vorzugsweise elektrischen Schweißstromstellglied (23) der Stromquelle (16) verbunden ist.