DE3534061A1 - Mig-/mag-schweissmaschine fuer die pulsed-arc-schweissung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine MIG-MAG-Schweiß­ maschine für die Pulsed-Arc-Schweißung, bestehend aus einer Konstantspannungsquelle und mindestens einem von einem Impulsgenerator insbesondere mit einstellbarer Impulsdauer und Impulsfolgefrequenz gesteuerten, im Schweißstromkreis liegenden Transistor, bei der der Impulsgenerator mit dem Transistor als Zusatzgerät in die zur Schweißelektrode und zum Werkstück führenden, gegebenenfalls eingangsseitig über einen Kondensator miteinander verbundenen Versorgungsleitungen einschaltbar ist.

Für verschiedene Anwendungsfälle bevorzugen die Be­ nutzer von elektrischen Schweißmaschinen eine Schweiß­ maschine, deren Schweißstrom sich aus einem Grundstrom und einem diesem überlagerten Impulsstrom zusammen­ setzt, gegenüber einer Schweißmaschine, die als Schweiß­ strom lediglich einen Gleichstrom liefert. Schweißver­ fahren, die mit einem dem Grundstrom überlagerten Im­ pulsstrom arbeiten, sind unter dem Begriff "Pulsed- Arc-Verfahren" bekannt.

Es sind Schweißmaschinen auf dem Markte, die als Schweiß­ strom einen Grundstrom mit überlagertem Impulsstrom lie­ fern. Bei diesen Schweißmaschinen läßt sich sowohl die Größe des Grundstroms als auch die Größe des Impulsstroms als auch die Dauer der einzelnen Im­ pulse und die Impulsfolgefrequenz einstellen. Solche von Hause aus auf diesen Schweißstrom ausgelegte Schweißmaschinen sind aufwendig.

Weniger aufwendig ist dagegen als Schweißmaschine eine Konstantspannungsquelle mit einem Zusatzgerät einzu­ setzen. Viele Benutzer brauchen in einem solchen Fall zu der vorhandenen Konstantspannungsquelle nur ein Zusatzgerät anzuschaffen. Das Zusatzgerät ist dafür ausgelegt, die Impulsleistung aufzubringen. Da die gesamte Schweißleistung sich aus der Leistung der Konstantspannungsquellen und der Impulsleistung des Zusatzgerätes zusammensetzt, wird die Konstantspan­ nungsquelle regelmäßig in ihrer Leistung nicht ausge­ lastet. Die so aufgebaute Schweißmaschine ist deshalb überdimensioniert. Einen nicht unerheblichen Aufwand erfordert aber auch das Zusatzgerät, das die Impuls­ leistung aufbringen muß.

Bei einer bekannten MIG-/MAG-Schweißmaschine der ein­ gangs genannten Art bestehen diese Probleme nicht. Bei dieser Schweißmaschine wird die gesamte Schweiß­ leistung von der Konstantspannungsquelle aufgebracht. Der bzw. die parallel geschalteten Transistoren werden über einen Verstärker entweder voll durchgesteuert oder ganz gesperrt. In den Impulspausen fließt der Grundstrom über einen den Transistoren parallel geschalteten ohmschen Widerstand. (DE-OS 32 17 093 A 1).

Bei dieser Schweißmaschine kann der Grundstrom in den Impulspausen beliebige Werte annehmen, ins­ besondere unter einen für die Aufrechterhaltung des Lichtbogens kleinen Wert fallen. Für die Auf­ rechterhaltung des Lichtbogens sind aber erfahrungs­ gemäß Ströme der Größenordnung von 30 - 50 Ampere notwendig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Zusatzgerät falsch gepolt an die Gleichspan­ nungsquelle angeschlossen wird. Für die Transistoren besteht deshalb die Gefahr, daß sie zerstört werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweiß­ maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die vom Benutzer beim Gebrauch für eine einwandfreie Schweißung keine besonderen Bedienungsfähigkeiten verlangt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der zum Transistor und gegebenenfalls zum Kondensator führenden Versorgungsleitung eine Diode liegt, und daß zur Steuerung des Schweißstroms zwischen dem Impulsgenerator und dem Transistor ein Regler liegt, der an seinem Eingang neben den Impulsen des Im­ pulsgenerators ein am Basisermittlerwiderstand des Transistors abgegriffenes, vom Schweißstrom abhän­ giges Signal erhält.

Bei der erfindungsgemäßen Schweißmaschine stellt die Diode einen sogenannten Verpolungsschutz dar. Bei falschem Anschluß der Anschlußleitungen besteht nicht länger die Gefahr der Zerstörung der Halbleiter. Beim Schweißen sorgt der Regler in Verbindung mit dem Basisermittlerwiderstand dafür, daß der Grundstrom nicht unter einen unteren Schwellenwert fällt, bei dem die Aufrechterhaltung des Lichtbogens problematisch wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Die Schweißmaschine besteht aus einer Konstantspannungs­ quelle 1, einem Zusatzgerät 2, einem Drahtvorschub­ gerät 3 und einer den Schweißdraht 4 über ein Werkstück 5 führenden Düse 6. Während das Werkstück 5 über eine Stromzuleitung 7 unmittelbar am negativen Pol 8 der Gleichspannungsquelle 1 angeschlossen ist, liegt in der mit dem Schweißdraht 4 am positiven Pol 9 ange­ schlossenen Stromzuführung 10 ein elektronischer Schalter 11 in Form eines oder mehrerer parallel geschalteter Transistoren, zu dem in Reihe ein Basisermittlerwider­ stand 12 liegt.

In der am positiven Pol 9 angeschlossenen Versorgungs­ leitung 10 liegt eine Diode 13, die als Verpolungsschutz dient und Rückwirkungen von der Schweißelektrode und/oder dem Zusatzgerät 2 auf die Gleichstromquelle 1 ausschließt. Ein zwischen den Versorgungsleitungen 7, 10 liegender Kondensator 14 linearisiert mögliche Spannungsschwan­ kungen der Stromquelle 1 und dienst als Speicher. Darüber hinaus schützt er die Halbleiter bei den an den Flanken der Impulse auftretenden schnellen Spannungs­ änderungen.

Der Transistor 11 wird zwischen zwei Zuständen geschaltet, und zwar zwischen den Zustand voller Leitfähigkeit und den Zustand teilweiser Leitfähigkeit. Volle Leitfähigkeit hat der Transistor 11 dann, wenn seine Basis über einen Regelverstärker 14 von einem Impulsgenerator 15 Steuerimpulse erhält. Teilweise leitfähig ist er in den Impulspausen t₂, wenn an dem Eingang des Regelver­ stärkers 14 die am Basisermittlerwiderstand 12 abgenom­ mene, dem Schweißstrom entsprechende Spannung wirksam wird. Mittels zwei einstellbarer Widerstände 16,17 in den zum Eingang des Regelverstärkers 14 führenden Steuerleitungen läßt sich die Regelverstärkung in den Impulspausen t ₂ einstellen. Während der Impulse in den Zeiten t ₁ wird das vom Schweißstrom abhängige, am Basis­ ermittlerwiderstand 12 abgeleitete Signal von dem Signal des Impulsgenerators 15 überspielt.

Claims (1)

1. MIG-/MAG-Schweißmaschine für Pulsed-Arc-Schweißung, bestehend aus einer Konstantspannungsquelle und min­ destens einem von einem Impulsgenerator mit einstell­ barer Impulsdauer und Impulsfolgefrequenz gesteuerten, im Schweißstromkreis liegenden Transistor, bei der der Impulsgenerator mit dem Transistor als Zusatzge­ rät in die zur Schweißelektrode und zum Werkstück führenden, gegebenenfalls eingangsseitig über einen Kondensator miteinander verbundenen Versorgungslei­ tungen einschaltbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der zum Transistor (11) und gegebenenfalls zum Kondensator (18) führenden Versor­ gungsleitung eine Diode (13)liegt, und daß zur Steuerung des Schweißstroms zwischen dem Impulsgenerator (15) und dem Transistor (11) ein Regler (14) liegt, der an seinem Eingang neben den Impulsen des Impulsgenerators (15) ein am Basisermittlerwiderstand (12) des Transis­ tors (11) abgegriffenes, vom Schweißstrom abhängiges Signal erhält.