DE69506779T2 - System zur automatischen Kontrolle der Schweissfugenform im Orbitalschweissverfahren für Rohre mit mittleren bis grossen Abmessungen - Google Patents
System zur automatischen Kontrolle der Schweissfugenform im Orbitalschweissverfahren für Rohre mit mittleren bis grossen AbmessungenInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein System zum automatischen Steuern der Schweißraupenbildung bei automatischen Umlaufschweißverfahren für mittelgroße und große Rohre, z. B. Rohre für Öl- und Gaspipelines u. ä.
- Bekanntlich besteht das Verfahren zum Umlaufschweißen nach den bekannten MIG- oder MAG-Prozessen (Metall-Inertgas oder Metall-Aktivgas) in einer über mehrere Umläufe erzeugten Ablagerung einer Reihe von überlappenden Schweißraupen in die flache Nut, die allgemein als Schweißspalt oder Schweißfuge bezeichnet wird, welche durch Abschrägungen oder konische Bereiche begrenzt ist, die an den einander gegenüberstehenden Enden der nacheinander angeordneten Rohrsegmente gebildet sind. Die Einrichtungen zum Durchführen dieses Schweißverfahrens bestehen im wesentlichen aus einer ringförmigen Schiene, die auf die Pipeline aufgesetzt und an ihr befestigt ist, und aus einem oder mehreren beweglichen Schweißschlitten, typisch zwei, die sich mit gesteuerter Geschwindigkeit zueinander entgegengesetzt längs der Schiene bewegen, wobei jeder eine Bewegung über 180º um die Pipeline herum durchführt. Jeder Schlitten hat Räder, mit denen er auf der Schiene läuft, ein Antriebsritzel in Eingriff mit einem Zahnkranz der Schiene zu seiner Fortbewegung und mindestens einen oszillierenden Schweißkopf mit kontinuierlichem Schweißdraht.
- Während des Schweißverfahrens wird die Schiene dem zu schweißenden Abschnitt nahegebracht, und die Schweißschlitten werden auf sie aufgesetzt. Die Schweißköpfe der Schweißschlitten werden auf den Schweißspalt ausgerichtet. Durch das konische Profil des Schweißspaltes nimmt die Menge des abgelagerten Materials allmählich zu, wenn sich der Schweißkopf mit jedem Umlauf von der Rohrachse entfernt. Deshalb wird der Schweißkopf, der zunächst am Schlitten eine feste Lage hat, abhängig von der Position des Schlittens am Umfang des Rohres infolge des Einflusses der Schwerkraft und des abgelagerten flüssigen Metalls einer Schwingbewegung ausgesetzt, deren Betrag, Frequenz und Verweilperiode (Ruhezeit nach jedem Ausschlag) beim Übergang von einer Schweißraupe zur nächsten und beim Erzeugen ein und derselben Schweißraupe variieren. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens und die Zustellrate des Schweißdrahtes hängen auch von der Position des Schlittens am Umfang des Rohres ab, und in gegenwärtigen Umlaufschweißeinrichtungen werden diese Parameter durch einen Mikroprozessor entsprechend den programmierten Befehlsfolgen für jeden Umlauf und für ein vorgegebenes Schweißspaltprofil gesteuert.
- Offenbar setzt eine korrekte automatische Steuerung der vielen Schweißparameter ein konstantes Schweißspaltprofil voraus; dieses Profil kann durch Ungenauigkeiten der Bearbeitung üblicherweise an Ort und Stelle beachtliche Änderungen erfahren infolge mehr oder weniger erkennbarer axialer Fehlausrichtungen der einander gegenüberstehenden Rohrabschnitte, durch mangelnde Linearität der Rohrabschnitte und/oder durch ungenaue Rechtwinkligkeit der Endabschnitte gegenüber der Achse der zu bearbeitenden Pipeline. Jede Ungleichmäßigkeit des Materials der Rohre wie Hohlstellen, Risse u. ä. kann gleichfalls das Schweißspaltprofil beeinträchtigen, dessen Achse außerdem zumindest teilweise außerhalb des idealen rechtwinkligen Querschnitts des Rohres liegen kann und insgesamt oder teilweise einen gegenüber der Rohrachse schrägen Verlauf haben kann.
- Die Ungleichmäßigkeit des Profils und der axialen Orientierung des Schweißspaltes sind in jedem Fall unvermeidbar und verursachen beachtliche Probleme bei den oben beschriebenen automatischen Umlaufschweißverfahren, so daß dies oft zu manuellen Eingriffen durch Spezialarbeitskräfte führt, die den Schweißprozeß überwachen und mit geeigneten Fernsteuerungen beeinflussen, um Ungleichmäßigkeiten des Schweißspaltes durch Ändern eines oder mehrerer Parameter des Schweißprozesses zu kompensieren.
- So wird beispielsweise eine Unregelmäßigkeit in Form örtlicher Profilverengung des Schweißspaltes bei dem aktuellen Umlauf manuell kompensiert, indem der Schwingbetrag und die Verweilperiode des Schweißkopfes und/oder die Zustellrate des Schweißdrahtes verringert wird, um die Ablagerung des Schweißmaterials vorübergehend zu reduzieren und die Dicke der Schweißraupe über den gesamten Rohrumfang konstant zu halten.
- Andererseits erfordert eine örtliche Verbreiterung des Schweißspaltprofils beim aktuellen Umlauf eine Zunahme des Schwingbetrages des Schweißkopfes und der Zustellrate des Schweißdrahtes sowie eine mögliche Verkürzung der Verweilperiode, um die Raupenbildung des Schweißmaterials vorübergehend zu erhöhen, wiederum zum Konstanthalten der Dicke der Schweißraupe über den gesamten Rohrumfang. Wenn statt dessen die Orientierung der Achse des Schweißspaltes Unregelmäßigkeiten mit schrägem Verlauf hat, muß eingegriffen werden, um die Schwingachse des Schweißkopfes entsprechend zu bewegen und eine Dezentrierung der Schwingung selbst gegenüber dem Schweißspalt sowie ein Anstoßen des Schweißdrahtes an einer der Wände des Schweißspaltes zu verhindern.
- Aus Robotersysteme 8 (1992), Nr. 3, Berlin, DE, ist ein Sensorsystem für das Gebiet der automatischen Lichtbogenschweißung bekannt, mit dem während einer Webbewegung eines Schweißkopfes Abstandsinformationen mit einem die Werkstückoberfläche im Gebiet der Verbindung abtastenden Sensors erfaßt werden. Die empfangenen Signale werden mit einer Sensorsteuerung ausgewertet, um Verbindungsgeometrie und Toleranzen zu beseitigen. Die erhaltenen Daten dienen zur Steuerung eines Industrieroboters und der Schweißstromquelle.
- Aus FR-A-2 558 250 ist ein Verfahren zum Darstellen von Oberflächenunregelmäßigkeiten mit einem monochromatischen Strahl bekannt, der eine gewünschte Oberfläche abtastet. Dieses Verfahren wird beim automatischen Verlöten zweier Teile angewendet.
- Es ist ein Sensor vorgesehen, der ein die Intensität und die Koordinaten mehrerer mit dem Strahl auf der Oberfläche erzeugter Bildpunkte gegenüber einem festen Referenzsystem angibt.
- Aus EP-A-423088 ist ein Verfahren zum automatischen Mehrfachschweißen bekannt.
- Aus JP-A-4200866 ist eine Einrichtung zum Schweißen einer Seitenfläche in einem Rohr mit einem Hochgeschwindigkeits-Lichtbogenschweißverfahren bekannt.
- Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen darin, diese und andere manuelle Eingriffe beim Umlaufschweißprozeß zu vermeiden, indem die Schweißmaterialraupenbildung bei Unregelmäßigkeiten des Profils und/oder der Orientierung der Achse des Schweißspaltes automatisch so gesteuert wird, daß vollautomatisch Schweißungen hohen Standards entstehen, die sich durch überlappende Schweißraupen auszeichnen, welche eine genau konstante Dicke haben und insgesamt und korrekt den Raum des Schweißspaltes ausfüllen.
- Im Umfang dieses allgemeinen Ziels erreicht die Erfindung zahlreiche Vorteile, sie vermeidet vor allem völlig den Einsatz teurer und schwieriger Bearbeitungsopera tionen zum Erzeugen von Schweißspalten, deren Anordnung und Abmessungen möglichst konstant und gleichmäßig sind.
- Gemäß der Erfindung werden dieses Ziel, diese Aufgabe sowie andere mit einem System zum automatischen Steuern der Schweißraupenbildung erreicht, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
- Die Erfindung basiert im wesentlichen auf dem Konzept der sequentiellen Erfassung individueller Querprofile des Schweißspaltes durch Messen der Tiefenwerte des Schweißspaltes vor oder während des Schweißprozesses mit einem Abstandssensor; der parametrischen Rekonstruktion der geometrischen und topologischen Merkmale des Schweißspaltes, gemessen an den Meßpunkten mit kombinierter numerischer und vektorieller Rechnung; und des Vergleichs der Merkmale des erfaßten Schweißspaltes und der gespeicherten Merkmale eines entsprechenden idealen Nenn-Schweißspaltes, woraus sich entsprechende Daten zum Verändern der Parameter des Schweißprozesses ergeben. Vorteilhaft verwendet das System nach der Erfindung zum Erfassen des geometrischen Profils des Schweißspaltes eine Vorrichtung zum Messen von Abständen ausgehend von einem vorgegebenen Ursprung, der auf der Messung eines an den Wänden des Schweißspaltes reflektierten Strahls basiert, der von der Vorrichtung selbst abgegeben wird.
- Die Abstandsmeßvorrichtung wird durch Mittel zum Längs- und/oder Querbewegen gegenüber dem Schweißspalt gesteuert und dient zum Bestimmen, zum Parameterisieren und zum Speichern der Tiefe eines jeden Punktes des Schweißspaltes. Vorzugsweise enthält die Abstandsmeßvorrichtung einen Sender, der einen punktförmigen Laserstrahl erzeugt und mit einem Empfänger zusammenarbeitet.
- Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren für ein nicht einschränkendes Beispiel beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 die Vorderansicht eines Umlaufschweißschlittens im Betrieb an dem Ende eines Rohres, der mit dem automatischen Steuersystem nach der Erfindung ausgerüstet ist,
- Fig. 2 das Blockdiagramm des automatischen Steuersystems nach der Erfindung;
- Fig. 3 und 3a einen Vergleich des bereitgestellten Schweißspaltes und des idealen Schweißspaltes sowie das entsprechende Rechendiagramm zum Verändern der beeinflußten Schweißparameter.
- In Fig. 1 ist ein bekannter Schweißschlitten 10 für eine Umlaufschweißeinrichtung dargestellt; der Schlitten läuft auf einer Ringschiene 11, die an dem Ende eines Rohres 12 montiert ist, das einem Rohr 12a benachbart ist; an der Verbindungsstelle ist ein Schweißspalt 13 ausgebildet. Der Schlitten 10 ist an sich bekannt und enthält Radpaare 14, die an der Schiene 11 laufen, wobei ein Antriebsritzel 15 mit einem Zahnkranz 11a der Schiene in Eingriff steht, sowie einen Schweißkopf 16 mit kontinuierlichem Schweißdraht, der am Ende eines Arms 160 befestigt ist, welcher mit einer Halterung 161 starr gekoppelt ist. Diese kann um eine zu dem Rohr 12 radiale Achse schwingen. Ein kontinuierlicher Metalldraht 17 wird dem Schweißkopf 16 mit einer Zugvorrichtung 18 gesteuert zugeführt; die Vorrichtung zieht den Draht von einer Vorratsspule 19 ab.
- Gemäß der Erfindung ist eine Abstandsmeßvorrichtung 20 an dem bezüglich der Bewegungsrichtung F vorderen Teil des Schlittens 10 vorgesehen. Die Vorrichtung 20 ist an einem Träger 210 des Schlittens 10 über dem Schweißspalt 13 so gehalten, daß sie mit einer Spindel 220, welche durch einen umsteuerbaren Motor m in einer Mutter 221 der Halterung (Fig. 2) gedreht wird, Querbewegungen gegenüber dem Schweißspalt ausführen kann, während der Schlitten 10 die Vorrichtung 20 längs der Achse des Schweißspaltes bewegt.
- Die Meßvorrichtung 20 arbeitet mit einem Laserstrahl und ist beispielsweise ein Sensor der Serie LM-100 (Laser-Analogsensor) des Typs ANL 1651 EC, der von Matsushita Automation Controls hergestellt wird. Sie enthält eine Treiberschaltung, eine LED (Leuchtdiode) und ein System zum Fokussieren von Linsen, die einen punktförmigen Laserstrahl ri erzeugen, der auf die Oberfläche des Schweißspaltes 13 trifft (Fig. 2). Der an der Oberfläche des Schweißspaltes reflektierte Strahl rr fällt auf einen Detektor der Vorrichtung 20 und trifft unterschiedliche Bereiche des Detektors für jeden Abstand des Einfallspunktes von der Quelle des einfallenden Strahls. Der Detektor erzeugt ein Signal s entsprechend dem Abstand L.
- Fig. 2 zeigt einen im wesentlichen dreieckförmigen Schweißspalt 13, über dem die Meßvorrichtung 20 angeordnet ist, die an dem Schweißschlitten 10 gehalten ist. Während des Schweißprozesses wird die Vorrichtung 20 vor dem Schweißschlitten quer zum Schweißspalt 13 mit der Spindelvorrichtung 220 bewegt und mißt die Tiefe des Schweißspaltes an Punkten wie P1-P2-P3-Px usw. Ein Codierer 222 ist dem Motor m zugeordnet und mit einem Steuersubsystem 33 verbunden, das noch zu beschreiben ist. Er steuert die Querposition der Vorrichtung 20. Die entsprechenden Signale s für jede Messung der Meßvorrichtung 20 werden dem Eingang einer elektronischen Erfassungs- und Verarbeitungsschaltung 21 zugeführt, die ein numerisches Datum entsprechend den Abständen L1-L2-L3-Lx eines jeden Meßpunktes von der Quelle des Strahls ri abgibt.
- Eine kombinierte numerische und vektorielle Recheneinheit 22 ist mit dem Ausgang der Schaltung 21 verbunden und rekonstruiert parametrisch die geometrischen und topologischen Merkmale, d. h. das Profil PC des Schweißspaltes 13 in dem gemessenen Abschnitt.
- Eine Folge von Profilen PC&sub1;-PC&sub2;...PCx, die sich durch die Messung ergeben, wird in Realzeit oder nach Speicherung mit einer ähnlichen Folge idealer Nennprofile PT&sub1;-PT&sub2;...PTx verglichen, die in numerischer Form in einem permanenten und überschreibbaren Speicher 23 gespeichert sind, beispielsweise in einem elektrisch löschbaren, programmierbaren Festspeicher EEPROM.
- Eine Vergleichsschaltung 24 führt eine Vergleichsanalyse der erfaßten Schweißspaltprofile PC&sub1;-PC&sub2;...PCx mit den entsprechenden idealen Nennprofilen PT&sub1;- PT&sub2;...PTx durch, und eine Schaltung 25 zum mathematischen Verarbeiten der Vergleichsergebnisse erzeugt entsprechende Signale zum wahlweisen Ändern der Steuerparameter des Schweißprozesses, um eine Konstanz der Eigenschaften, insbesondere der Dicke, einer jeden Schweißraupe zu gewährleisten.
- Die Verarbeitungsschaltung 25 ist über eine Steuerschnittstelle 26 operativ und bidirektional mit mehreren Rückkopplungs-Steuersubsystemen 27 bis 33 verbunden, die auf entsprechende Betätiger für den Schweißkopf und den Schlitten einwirken. Insbesondere steuert das Steuersubsystem 27 die Vertikalbewegung des Schweißkopfes 96 und ändert seine Höhe gegenüber der gebildeten Schweißraupe, um die Länge des Lichtbogens zu verändern; das Subsystem 28 steuert den Betrag und die Verweilperiode der Schwingung des Schweißkopfes 16; das Subsystem 29 steuert die seitliche Bewegung des Schweißkopfes 16 und entsprechend die Bewegung der Schwingachse des Schweißkopfes gegenüber der Achse des Schweißspaltes 13; das Subsystem 30 steuert den Schweißstromgenerator; das Subsystem 21 steuert die Zustellrate des Schweißdrahtes 17; das Subsystem 32 steuert die Drehgeschwindigkeit des Antriebsritzels 15 und damit die Vorschubrate des Schlittens 10; das Subsystem 33 steuert wie beschrieben die Querposition der Vorrichtung 20 gegenüber dem Schweißspalt 13 durch die Signale des Codierers 222.
- Fig. 3 und 3a zeigen als Beispiel die Berechnung und Änderung eines der Parameter in bezug auf die durch den Vergleich eines durch Messen in beschriebener Weise und parametrisch durch die Recheneinheit 22 erhaltenen Profils PCx mit einem entsprechenden idealen Nennprofil PTx, das in dem EEPROM 23 gespeichert ist.
- Der Vergleich der beiden Schweißspalte PCx und PTx zeigt, daß bei der betrachteten Umlaufhöhe y-y die Breite CR des gemessenen Schweißspaltes PCx um einen Betrag δ kleiner als die Breite CT des idealen Schweißspaltes PTx ist. Daher muß der ideale Schwingungsbogen OT des Schweißkopfes 16 um einen Betrag Φ auf einen Wert OR verringert werden, der der realen Breite des Schweißspaltes entspricht. Hierzu empfängt die Schaltung 25 von der Schaltung 24 ein Signal δ, das gleich dem Verhältnis CR/CT ist, und berechnet den Wert OR des realen Schweißbogens aus:
- OR = OT · CR/CT
- Der so berechnete Wert OR wird über die Steuerschnittstelle 26 dem Steuersubsystem 28 zugeführt, das den Schwingungsbogen des Schweißkopfes entsprechend verändert.
- Die Einzelheiten der Durchführung und die Ausführungsbeispiele können natürlich gegenüber dem beschriebenen, nicht einschränkend zu verstehenden Beispiel wesentlich geändert werden.
- Insbesondere kann die Vorrichtung 20 anstelle einer Steuerung durch die unabhängige Querbewegung mit der Spindel 220 und der Mutter 221 so montiert sein, daß sie dem Träger 161 des Schweißkopfes 16 mit einem geeigneten Arm fest zugeordnet ist, der diametral dem Träger 161 gegenüberliegt (nicht dargestellt). Dadurch erübrigt sich das Steuersubsystem 33, und die Querbewegung der Vorrichtung 20 gegenüber dem Schweißspalt 13 wird durch das Steuersubsystem 28 gesteuert, das die Schwingung des Schweißkopfes 16 steuert. Diese Änderung fällt in den Bereich der durch die folgenden Patentansprüche definierten Erfindung.
- Sind in einem Patentanspruch technische Merkmale durch Bezugszeichen ergänzt, so dienen diese nur zum besseren Verständnis der Patentansprüche und haben keinen einschränkenden Effekt auf die Interpretation des mit ihnen beispielsweise bezeichneten jeweiligen Elements.
Claims (10)
1. System zum automatischen Steuern einer Reihe von
Umlaufschweißnahtablagerungen in einem Schweißspalt (13) zwischen zwei einander
gegenüberstehenden Rohrsegmenten mittlerer und großer Abmessung, umfassend:
einen Schweißschlitten (10);
eine Ringschiene (11), die die einander gegenüberstehenden Rohrsegmente
umgebend angeordnet werden kann, um den Schweißschlitten (10) führbar
zu halten;
einen Antriebsmechanismus zum Umlaufbewegen des Schweißschlittens auf
der Schiene (11);
mindestens einen Schweißkopf (16) mit kontinuierlichem Schweißdraht, der
an dem Schweißschlitten (10) beweglich gehalten ist und zu dem ein
Schweißstromgenerator gehört;
ein Antriebsritzel (15) in Eingriff mit einem Zahnkranz der Schiene (11) zum
Bewegen des Schweißkopfes (16) in ausgewählte Positionen an dem
Schweißspalt (13);
eine Metalldrahtzuführung an dem Schweißschlitten (10) zum Zuführen von
Metalldraht zu dem Schweißkopf (16);
dadurch gekennzeichnet, daß es enthält
eine Schweißspalt-Profilmeßvorrichtung (20) zum Bestimmen einer Anzahl
gemessener Schweißspaltprofile (PC) des Schweißspaltes (13), während
der Schweißschlitten (10) auf der Ringschiene (11) wandert, die elektrische
Signale entsprechend den gemessenen Schweißspaltprofilen (PC) erzeugt;
eine elektronische Speichervorrichtung (23) zum Speichern mehrerer Nenn-
Schweißspaltprofile (PT) und geeignet zum Abgeben elektrischer Signale
entsprechend den Nenn-Schweißspaltprofilen (PT);
eine elektrische Vergleichs- und Prozeßschaltung (24, 25), die elektrisch mit
der Schweißspalt-Profilmeßvorrichtung (20) und der elektronischen
Speichervorrichtung (23) verbunden ist, um die elektrischen Signale der
gemessenen Schweißspaltprofile (PC) und der Nenn-Schweißspaltprofile (PT) zu
empfangen und zu vergleichen, wobei diese elektrische Vergleichs- und
Prozeßschaltung (24, 25) die Signale zum Erzeugen elektrischer
Schweißsteuersignale verarbeitet und elektrisch mit mindestens einer der folgenden
Ein
heiten verbunden ist: dem Antriebsritzel (15) zum Bewegen des
Schweißkopfes (16); dem Schweißstromgenerator des Schweißkopfes (16); der
Metalldrahtzuführung; und dem Antriebsmechanismus zum Umlaufbewegen des
Schweißschlittens (10) auf der Schiene (11), so daß die elektrischen
Schweißsteuersignale mindestens steuern: die Bewegung des
Schweißkopfes (16) gegenüber dem Schweißspalt (13); den Schweißstrom des
Schweißstromgenerators; die Drahtführungsgeschwindigkeit der
Metalldrahtzuführung; und die Bewegung des Schweißschlittens (10) auf der Schiene
(11).
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißspalt-
Profilmeßvorrichtung (20) eine Vorrichtung zum Messen von Abständen ist,
die ausgehend von einem vorgegebenen Ursprung abhängig von der
Messung eines Strahls gemessen werden, der an den Wänden des
Schweißspalts (13) reflektiert wird und von der Vorrichtung selbst abgegeben wird.
3. System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißspalt-Profilmeßvorrichtung (20) zum Messen der Tiefe der Punkte
des Schweißspaltes (13) geeignet ist und durch einen punktförmigen
Laserstrahlsender gebildet ist, der mit einem Empfänger für den an den Wänden
des Schweißspaltes (13) reflektierten Strahl kooperiert.
4. System nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißspalt-Profilmeßvorrichtung (20) durch Bewegungsmittel zum
Bewegen quer und in Längsrichtung des Schweißspalts (13) gesteuert ist.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißspalt-
Profilmeßvorrichtung (20) an einer Halterung (210) des Schweißschlittens
(10) gehalten ist und sich in Längsrichtung des Schweißspalts (13) durch die
Bewegung des Schlittens bewegt, und daß die Bewegungsmittel einen
umsteuerbaren Motor (m) und einen Schraubspindelmechanismus (220 bis 221)
enthalten, der mit der Halterung (210) verbunden und durch den
umsteuerbaren Motor (m) gesteuert ist, um die Meßvorrichtung (20) quer zu dem
Schweißspalt zu bewegen; und daß ein Kodierer (222) zum Steuern der
Querposition der Vorrichtung (20) gegenüber dem Schweißspalt (13) dem
Motor (m) zugeordnet ist.
6. System nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißspalt-Profilmeßvorrichtung (20) starr mit der schwingenden
Halterung (161) des Schweißkopfes (16) gekoppelt ist und sich durch die
Schwingbewegung der Halterung quer zu dem Schweißspalt (13) bewegt.
7. System nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schweißspalt-Profilmeßvorrichtung (20) für jede
Messung ein Signal (s) abgibt; daß die Meßsignale dem Eingang einer
elektronischen Erfassungs- und Prozessorschaltung (21) zugeführt werden, die
ein numerisches Datensignal abgibt, das dem Abstand (L&sub1; bis L&sub2;...Lx) eines
jeden Meßpunktes (P&sub1; bis P&sub2;...Px) zur Quelle des punktförmigen
Laserstrahls entspricht; und daß eine Recheneinheit (22), die mit der Erfassungs-
und Prozessorschaltung (21) operativ verbunden ist, das numerische
Datensignal empfängt und aus diesen das Profil (PC) des Schweißspaltes (13)
in dem gemessenen Abschnitt parametrisch rekonstruiert.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektronische Speichervorrichtung (23) Reihen idealer
Nenn-Profile (PT) des Schweißspaltes (13) entsprechend der Reihe
gemessener realer Abschnitte in numerischer Form enthält; und daß der Speicher
operativ mit der Vergleichsschaltung (24) verbunden ist, die ferner direkt
oder nach Speicherung die gemessenen Schweißspaltprofilmerkmale (PC)
gleichfalls in numerischer Form empfängt.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vergleichsschaltung (24) einen numerischen Vergleich der gemessenen Profile (PC)
und der gespeicherten idealen Nenn-Profile (PT) vornimmt; und daß der
Ausgang der Vergleichsschaltung (24) operativ mit der Prozessorschaltung
(25) zum Verarbeiten der numerischen Vergleichsergebnisse verbunden ist,
die wahlweise unter Zwischenschaltung einer Steuerschnittstelle Mehrfach-
Rückkopplungs-Steuersubsysteme (27 bis 33) aktiviert, die jeweils auf
Betätiger zum Betätigen des Schweißkopfes (16) und des Schweißschlittens (10)
einwirken.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuersubsysteme (27 bis 33) umfassen:
ein Subsystem zum Steuern der Vertikalbewegung des Schweißkopfes (16);
ein Subsystem zum Steuern des Grades der Schwingung und der
Umlaufperiode des Schweißkopfes (16);
ein Subsystem zum Steuern der seitlichen Bewegung des Schweißkopfes
(16);
ein Subsystem zum Steuern des Schweißstromes und der Spannung;
ein Subsystem zum Steuern der Zuführrate des Schweißdrahtes (17);
ein Subsystem zum Steuern der Drehrate des Ritzels (15) zum Bewegen des
Schweißschlittens (10);
ein Subsystem zum Steuern der Querbewegung der
Abstandsmeßvorrichtung (20) gegenüber dem Schweißspalt (13).
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Families Citing this family (21)
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US5910258A (en) * | 1996-03-25 | 1999-06-08 | General Electric Company | Weld head assembly |
JPH09277045A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-28 | Fanuc Ltd | 多層盛り溶接における制御方法 |
CA2194937A1 (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-13 | John Craig | Mobile automated pipeline welding and quality control system |
US6024273A (en) * | 1998-12-04 | 2000-02-15 | Caterpillar Inc. | Method and system for determining weld bead quality |
NL1011223C2 (nl) † | 1999-02-05 | 2000-08-10 | Allseas Group Sa | Werkwijze en inrichting voor het aan elkaar lassen van twee pijpen. |
CA2322736A1 (en) | 2000-10-10 | 2002-04-10 | O. J. Pipelines Canada | External pipe welding apparatus |
US6492618B1 (en) | 2000-11-02 | 2002-12-10 | Tri Tool Inc. | Automatic weld head alignment and guidance system and method |
DE10158877A1 (de) * | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Iwka Balg Und Kompensatoren Te | Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Teilen einer Abgasanlage |
EP1642366B1 (de) * | 2003-06-03 | 2019-05-22 | Esab AB | Laserschweiss-prozesssteuersystem und verfahren |
US7429245B2 (en) | 2003-07-14 | 2008-09-30 | Welch Allyn, Inc. | Motion management in a fast blood pressure measurement device |
GB0621780D0 (en) * | 2006-11-01 | 2006-12-13 | Saipem Spa | Welding system |
DE202007011584U1 (de) * | 2007-08-17 | 2009-01-02 | Interforge Klee Gmbh | Schweißgerät |
WO2009126023A1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-15 | Heerema Marine Contractors Nederland B.V. | A method of automated welding, an apparatus for automated welding, and a welding system |
WO2009137063A1 (en) * | 2008-05-06 | 2009-11-12 | Apparent Technologies, Inc. | Orbital welding system and methods of operations |
US8987637B1 (en) | 2010-10-21 | 2015-03-24 | The Reliable Automatic Sprinkler Co, Inc. | Welding torch oscillator with motorized pitch control |
KR20140121816A (ko) * | 2011-11-24 | 2014-10-16 | 리미티드 웰도봇 | 모듈식 휴대용 용접 및 접합선 추종 시스템 및 방법 |
JP5952577B2 (ja) * | 2012-02-09 | 2016-07-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接制御装置、溶接制御方法および溶接制御プログラム |
CN104475926B (zh) * | 2014-11-12 | 2016-06-22 | 湘潭大学 | 一种具有焊缝跟踪功能的气体保护焊摆动器 |
CN107962275A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-04-27 | 沈阳透平机械股份有限公司 | 用于离心压缩机的机旁管路的焊接方法及系统 |
CN111299765B (zh) * | 2020-03-16 | 2024-01-23 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 用于钢圆管的自动焊接方法及焊接设备 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1037330B (it) * | 1975-04-17 | 1979-11-10 | Saipem Spa | Apparecchiatura a movimento orbitale per la saldatura automatica di tubazioni |
JPS5330947A (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-23 | Hitachi Ltd | Method of controlling remoteecontrolled automatic welder |
JPS5487654A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-12 | Hitachi Ltd | Remote operation automatic welding |
US4636612A (en) * | 1983-04-19 | 1987-01-13 | Cyclomatic Industries, Inc. | Optical tracking device |
FR2558250B1 (fr) * | 1984-01-17 | 1988-05-20 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de visualisation de discontinuites de surface et application de ce procede au soudage automatique de deux pieces |
US4596919A (en) * | 1984-08-23 | 1986-06-24 | Sri International | Three-dimensional imaging device |
FR2609659B1 (fr) * | 1987-01-20 | 1993-09-17 | Framatome Sa | Procede de soudage semi-automatique commande a distance de deux pieces symetriques de revolution |
JPS6422469A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-25 | Nippon Kokan Kk | Automatic arc welding method |
SE8902963L (sv) * | 1989-09-11 | 1991-03-15 | Esab Ab | Saett vid automatisk flerstraengsvetsning |
JPH0712542B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1995-02-15 | 日本鋼管株式会社 | パイプの片面溶接装置 |
-
1994
- 1994-05-26 IT IT94TO000433A patent/IT1266840B1/it active IP Right Grant
-
1995
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DE69506779D1 (de) | 1999-02-04 |
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US5534676A (en) | 1996-07-09 |
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IT1266840B1 (it) | 1997-01-21 |
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