FR2858572A1

FR2858572A1 - Portable device for determining the operating factor of a current generator feeding an electric arc welding station to improve workshop productivity

Info

Publication number: FR2858572A1
Application number: FR0350405A
Authority: FR
Inventors: Denis Gasse
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2005-02-11
Anticipated expiration: 2023-08-07
Also published as: FR2858572B1

Abstract

Portable device for determining the operating factor of a current generator feeding an electric arc torch comprises: (a) a casing (1); (b) one or more display boards (6, 8) providing operating data; (c) a system (12, 13, 15, 16, 17) for measuring voltage and/or current intensity of the feed current; (d) a system for the treatment of the signal from the measuring system to determine the operating factor for the generator over a given duration. The operating data provided by the display boards is at least: (i) information on the total duration of providing voltage from the current generator; (ii) information on the working time of the electric arc operation.

Description

La présente invention concerne un dispositifThe present invention relates to a device

portatif permettant d'améliorer la productivité d'un 5 atelier de soudage à l'arc électrique grâce à une bonne connaissance du temps de marche d'un poste de soudage sur une période de temps donnée. A portable method of improving the productivity of an electric arc welding shop with a good knowledge of the running time of a welding machine over a given period of time.

Actuellement, la plupart des générateurs de soudage se règlent à l'oreille . En effet, la tension du poste 10 se règle par des potentiomètres dont la valeur théorique est généralement éloignée de la tension réelle (tension arc allumé). Currently, most welding generators are tuned by ear. Indeed, the voltage of the station 10 is adjusted by potentiometers whose theoretical value is generally far from the actual voltage (arc voltage on).

Par ailleurs, l'intensité, liée à la vitesse de fil ne donne sur 95% des générateurs de soudage aucune valeur 15 de l'intensité qui est réelle. On the other hand, the intensity, related to the wire speed, gives 95% of the welding generators no value of the intensity which is real.

Partant de ce constat, pour mettre en place des modes opératoires dans les ateliers de soudage, il faut, pour que l'opérateur puisse se conformer aux modes opératoires de soudage, lui permettre de visualiser ces 20 deux paramètres. On the basis of this observation, in order to set up operating procedures in the welding workshops, it is necessary for the operator to be able to comply with the welding procedures, to enable him to visualize these two parameters.

Le facteur de marche, c'est-à-dire, le temps réel d'arc allumé, est une notion que la plupart des ateliers de soudage n'ont pas. Ce facteur de marche est pourtant la seule valeur permettant de connaître le coût d'un 25 cordon de soudage. En effet, un facteur de marche bas permet souvent de faire apparaître des dysfonctionnements importants dans un atelier. The duty cycle, that is, the actual arc time on, is a notion that most welding shops do not have. This duty cycle is however the only value for knowing the cost of a welding bead. In fact, a low operating factor often makes it possible to reveal major malfunctions in a workshop.

Le problème qui se pose au plan industriel est alors l'amélioration du facteur de marche et de la mise en 30 place de modes opératoires de soudage dans les ateliers de soudage. The problem which arises at the industrial level is then the improvement of the duty cycle and the setting up of welding procedures in the welding workshops.

La solution proposée par la présente invention est alors un dispositif portatif permettant de déterminer le facteur de marche d'au moins un générateur de courant alimentant au moins une torche de travail à l'arc électrique comportant: un boîtier formant carcasse externe, un ou plusieurs afficheurs permettant de fournir à 5 un opérateur au moins, une information de durée totale de mise sous tension du générateur de courant et une information de durée de travail à l'arc électrique en mettant en oeuvre le générateur et la torche de travail à l'arc, des moyens de mesure de tension et/ou d'intensité permettant de mesurer la tension et l'intensité du courant délivré par le générateur de courant, des moyens de traitement de signaux coopérant avec les moyens de mesure de tension et/ou d'intensité de 15 manière à de déterminer une valeur du facteur de marche du générateur pendant une durée donnée. The solution proposed by the present invention is then a portable device for determining the duty cycle of at least one current generator supplying at least one electric arc work torch comprising: an external carcass casing, one or more displays for providing to at least one operator, information of total power-on duration of the current generator and arc-time information by operating the generator and the work torch at the arc, voltage measuring means and / or intensity for measuring the voltage and the intensity of the current delivered by the current generator, signal processing means cooperating with the voltage measuring means and / or d intensity to determine a value of the duty cycle of the generator for a given duration.

Selon le cas, le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les moyens de mesure de tension et/ou d'intensité comprennent une pince d'intensité apte à déterminer l'intensité du courant au niveau de la torche de soudage; une pince de masse apte à venir se raccorder à une masse, en particulier à une pièce de travail, et une 25 pince de phase apte à venir se raccorder sur une borne (+) du circuit électrique, en particulier au niveau de la borne (+) d'un dévidoir de fil de soudage; - des moyens de traitement de signaux comprennent au moins une carte électronique; - il comporte une alimentation en courant secteur; - le boîtier comporte des moyens de raccordement permettant de recevoir un ou plusieurs connecteurs de configuration réciproque ou complémentaire pour relier la pince d'intensité, la pince de masse et la pince de phase 35 audit boîtier; - il comporte une poignée de portage; - il comporte, en outre, un afficheur de tension pour afficher au moins une valeur de tension et/ou un afficheur d'intensité pour afficher au moins une valeur d'intensité ; - il comporte, en outre, un afficheur de durée de présence opérateur permettant d'afficher une information de durée de soudage et/ou une information relative au nombre de points de soudage et/ou de cordons de soudage 10 réalisés pendant une durée donnée. Depending on the case, the device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics: the means for measuring voltage and / or intensity comprise an intensity clamp capable of determining the intensity of the current at the level of the welding torch; a mass clamp adapted to be connected to a mass, in particular to a workpiece, and a phase clamp adapted to be connected to a terminal (+) of the electrical circuit, in particular at the terminal ( +) a welding wire reel; signal processing means comprise at least one electronic card; it comprises a mains power supply; the housing comprises connection means making it possible to receive one or more reciprocating or complementary configuration connectors for connecting the current clamp, the earth clamp and the phase clamp to said housing; - It has a carrying handle; it further comprises a voltage display for displaying at least one voltage value and / or an intensity display for displaying at least one intensity value; - It further comprises an operator presence time display for displaying a welding time information and / or information relating to the number of welding points and / or welding cords 10 made for a given duration.

L'invention concerne aussi l'utilisation d'un dispositif selon l'invention pour déterminer le facteur de marche d'un ou plusieurs postes de soudage pendant une durée donnée, de préférence plusieurs postes de soudage. 15 Le dispositif de l'invention peut être adapté ou raccordé à tous les générateurs ou postes de soudage à l'arc existant, en particulier les postes de soudage semi-automatique utilisés manuellement, et permet de déterminer avec précision le facteur de marche de chaque 20 générateur de courant de soudage, sur une période de temps donnée (secondes, minutes, heures, jours...) sélectionnée par l'opérateur, c'est- à-dire le temps effectif de mise sous tension du générateur par rapport au temps d'arc pendant lequel un arc électrique est 25 généré par une torche de soudage alimentée en courant par ledit générateur de courant de soudage, ou encore, autrement dit, le facteur d'utilisation de l'appareil de soudage. The invention also relates to the use of a device according to the invention for determining the duty cycle of one or more welding stations for a given period of time, preferably several welding stations. The device of the invention can be adapted or connected to all the existing arc welding generators or stations, in particular the semi-automatic welding stations used manually, and makes it possible to determine precisely the duty cycle of each Welding current generator, over a given period of time (seconds, minutes, hours, days ...) selected by the operator, that is to say the actual time of powering the generator with respect to the arc time during which an electric arc is generated by a welding torch supplied with current by said welding current generator, or alternatively, the duty factor of the welding apparatus.

Le dispositif de l'invention permet, en outre de 30 pouvoir établir, pour une fabrication donnée, des descriptifs de mode opératoire et de pouvoir également vérifier que les paramètres (tension, intensité) sont corrects par simple examen visuel d'afficheurs placés sur le dispositif. The device of the invention makes it possible moreover to be able to establish, for a given manufacture, operating mode descriptions and also to be able to verify that the parameters (voltage, intensity) are correct by simple visual inspection of displays placed on the screen. device.

Le temps de marche obtenu grâce au dispositif de l'invention peut ensuite être comparé au temps de mise sous tension du générateur de soudage, par exemple tout au long d'une ou plusieurs journées de travail. The running time obtained by the device of the invention can then be compared to the energizing time of the welding generator, for example throughout one or more working days.

L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre faite en références à la figure annexée représentant un dispositif selon l'invention. The invention will now be better understood thanks to the following detailed description given in reference to the attached figure showing a device according to the invention.

Le dispositif portatif de la figure se compose 10 notamment d'un boîtier 1 ou coffret formant carcasse externe, muni d'une poignée de portage 2 et d'un câble 3 d'alimentation électrique avec prise de raccordement au secteur (220 V par exemple). Le boîtier 1 porte un afficheur de tension 4 permettant d'indiquer les valeurs 15 de tension jusqu'à une valeur maximale, par exemple jusqu'à 60 volts ou plus, et un afficheur d'intensité 5 permettant d'indiquer l'intensité du courant jusqu'à une valeur d'ampérage maximale, par exemple jusqu'à 600 A. Le boîtier 1 comprend, par ailleurs, un compteur de 20 temps total 6 permettant d'indiquer la durée totale de mise sous tension d'un générateur, un compteur de temps partiel 7 apte à indiquer la durée de présence de l'opérateur, et un compteur de temps d'arc 8 pour indiquer la durée pendant laquelle un arc électrique est 25 allumé, c'est-à-dire la durée de soudage effectif. La mise sous tension électrique du boîtier 1 se fait via l'interrupteur 1 de mise sous tension. The portable device of the figure consists in particular of a casing 1 or casing forming an outer casing, provided with a carrying handle 2 and a power supply cable 3 with mains connection socket (220 V for example ). The housing 1 carries a voltage display 4 for indicating the voltage values up to a maximum value, for example up to 60 volts or more, and an intensity display 5 for indicating the intensity of the voltage. current to a maximum amperage value, for example up to 600 A. The housing 1 further comprises a total time counter 6 for indicating the total duration of powering up of a generator, a partial time counter 7 capable of indicating the duration of the presence of the operator, and an arc time counter 8 to indicate the duration during which an electric arc is lit, that is to say the duration of effective welding. Powering up the housing 1 is done via the power switch 1.

Le boîtier 1 comprend, en outre, un système 10 de remise à zéro (RAZ) des compteurs, un système d'arrêt 30 d'urgence 11 du type à coup de poing , ainsi que des moyens de raccordement, tels un connecteur 14 ou analogue, sur lesquels viennent se raccorder, d'une part, une pince 12 d'intensité par l'intermédiaire d'un câble de raccordement 13 et, d'autre part, une pince 16 à 35 raccorder à la borne de sortie (+) du dévidoir de fil et une pince 15 de prise de masse (-) sur la pièce via des câbles électriques 17 respectifs. The housing 1 further comprises a system 10 for resetting (resetting) the meters, an emergency stop system 11 of the punch type, and connection means, such as a connector 14 or analogous, to which are connected, on the one hand, a clamp 12 of intensity via a connecting cable 13 and, on the other hand, a clamp 16 to be connected to the output terminal (+ ) of the wire reel and a clamp 15 (-) on the part via the respective electrical cables 17.

La pince 12 ampère métrique sert à mesurer l'intensité du courant au niveau de la sortie du faisceau de la torche de soudage. The 12 amp metric clamp is used to measure the intensity of the current at the output of the welding torch beam.

De manière optionnelle, on peut également prévoir un compteur du nombre de cordons de soudage permettant d'afficher et/ou mémoriser un nombre de cordons de soudage réalisés; des moyens de temporisation permettant 10 de fixer une durée minimum pour la réalisation d'un cordon de manière à séparer cordons et pointage qui seront comptabilisés sur un compteur séparé ; et/ou des moyens de contact pour automate robotisé. Optionally, it is also possible to provide a counter for the number of welding beads for displaying and / or storing a number of welding beads made; delay means for setting a minimum duration for making a bead so as to separate cords and score which will be counted on a separate counter; and / or contact means for robotic automaton.

Les différents signaux (intensité, tension...) et 15 temps mesurés sont traités par une carte électronique classique de manière à déterminer, puis à afficher l'ensemble des paramètres. The various signals (intensity, voltage, etc.) and measured times are processed by a conventional electronic card so as to determine and then display all the parameters.

Le temps de marche et le temps de soudage sont comptabilisés au moyen de deux compteurs horaires, de 20 préférence auto-alimentés et gardant leurs informations en mémoire après extinction de l'appareil. The running time and the welding time are counted by means of two hourly counters, preferably self-powered and keeping their information in memory after switching off the device.

En outre, un système de comptage du nombre de points et de cordons de soudage avec afficheur est prévu sur l'appareil. In addition, a counting system of the number of points and welding cords with display is provided on the device.

En pratique, l'opérateur place la pince ampèremétrique sur le câble de masse ou sur la torche de son poste de soudure, la pince - de mesure tension sur la masse et la pince + sur le contact électrique de puissance de motodévidoir. Ensuite, il sélectionne 30 l'affichage du courant ou de la tension. Un témoin s'allume si l'appareil détecte une présence tension, un autre s'allume sur détection d'une présence courant et un troisième témoin indique que l'opérateur est en cours de soudage. In practice, the operator places the ammeter clamp on the ground cable or on the torch of his welding station, the clamp - measuring voltage on the ground and the clamp + on the electrical power contact motor motevidoir. Then, it selects the display of the current or voltage. A warning light comes on if the device detects a presence of voltage, another light comes on when a current presence is detected and a third light indicates that the operator is welding.

Un des deux compteurs horaires sert à indiquer le temps de mise en marche de l'appareil, alors que le deuxième compteur totalise le temps de soudage. One of the two time counters is used to indicate the switch-on time of the device, while the second counter totals the welding time.

Le système de décomptage comprend deux paramètres, à savoir le nombre de points et le nombre de cordons. The counting system comprises two parameters, namely the number of points and the number of cords.

Chaque paramètre est réglable de 0 à 255. Un point est une action de soudage de 0.25 à 3 secondes. Un cordon est une action de soudage supérieure à 3 secondes. Un bouton début permet de commencer le comptage du 10 nombre de points. Each parameter is adjustable from 0 to 255. A point is a welding action of 0.25 to 3 seconds. A bead is a welding action longer than 3 seconds. A start button starts counting the number of points.

Si le total du nombre de points et de cordons n'est pas correct, un voyant s'allume, un signal sonore retentit et une information de type contact sec est générée par un relais. If the total number of dots and cords is not correct, a light will come on, a beep will sound and dry contact information will be generated by a relay.

Un dispositif portatif conforme à l'invention a été utilisé pour déterminer le facteur de marche d'un atelier de soudage comprenant 80 postes de soudage manuel, ainsi que la moyenne des facteurs de marche de l'atelier. A portable device according to the invention was used to determine the duty cycle of a welding workshop comprising 80 manual welding stations, as well as the average of the walking factors of the workshop.

Les résultats obtenus donnent des facteurs de marche 20 qui varient entre 15 % et 38 % selon le produit soudé. The results obtained give operating factors which vary between 15% and 38% depending on the welded product.

Au vu de ces résultats, pour les postes de soudage ayant un facteur de marche faible, il est alors possible d'améliorer, selon le produit, les paramètres de soudage, l'outillage, les étapes de parachèvement, de préparation 25 des pièces ou de manutention, l'organisation des compartiments de soudage et la formation des soudeurs de manière à améliorer ledit facteur de marche. In view of these results, for welding stations having a low duty cycle, it is then possible to improve, depending on the product, the welding parameters, the tooling, the finishing steps, the preparation of the parts or handling, the organization of the welding compartments and the training of welders so as to improve said duty cycle.

Claims

claims

1. Portable device for determining the duty cycle of at least one current generator 5 supplying at least one electric arc torch comprising: a housing (1) forming an external carcass, one or more displays ( 6, 8) for providing an operator at least:

10. information of total duration of powering of the current generator and information of working time with the electric arc by using the generator and the arc torch, - means of measuring voltage and / or of intensity (12, 13, 15, 16, 17) making it possible to measure the voltage and the intensity of the current delivered by the current generator, - signal processing means co-operating with the measuring means of the current generator, voltage and / or current (12, 13, 15, 16, 17) so as to determine a value of the duty cycle of the generator for a given duration.

2. Device according to claim 1, characterized in that the voltage measuring means and / or intensity (12, 13, 15, 16, 17) comprise: - a clamp intensity (12, 13) apt to determine the intensity of the current at the welding torch, - a mass clamp (15, 17) adapted to be connected to a mass, in particular to a workpiece, and - a phase clamp ( 16, 17) adapted to be connected to a terminal (+) of the electrical circuit, in particular at the (+) terminal of a welding wire reel.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the signal processing means comprise at least one electronic card.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a mains power supply (3).

5. Device according to one of claims 1 to 10 4, characterized in that the housing (1) comprises connecting means (14) for receiving one or more connectors reciprocal configuration or complementary to connect the clamp intensity (12, 13), the ground clamp (15, 17) and the phase clamp (16, 17) to said housing (1).

6. Device according to one of claims 1 to

5, characterized in that it comprises a carrying handle (2).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises a voltage display (4) for displaying at least one voltage value and / or an intensity display (5). ) to display at least one intensity value.

8. Device according to one of claims 1 to 25 7, characterized in that it further comprises an operator presence time display for displaying a welding time information and / or information relating to the number welding points and / or welding cords made for a given duration. 30

9. Use of the device according to one of claims 1 to 8 to determine the duty cycle of one or more welding positions for a given time, preferably several welding stations.