SE459794B - Foerfarande foer oevervakning och styrning av ett motstaandssvetsningsfoerlopp - Google Patents

Description

459 794 diameter. Med tanke på den höga arbetstakten vid löpande-bandproduktion är det dessutom viktigt, att automatiska svetsningsstyranordningar all- tid kan åstadkomma önskad svetskvalitet, utan att detta märkbart inver- kar på den som riktmärke satta svetstiden.

Det är redan känt inom motståndssvetsningsområdet att kvaliteten på en svets är relaterad till förändringen av det motstånd som bildas mellan arbetsstyckena under svetsbildningen. Detta förhållande kommer i fortsättningen att benämnas svetsens ¿kR-värde och avser den procen- tuella förändringen av svetspunktens motstånd mellan det inträffade maximala motståndsvärdet och motståndsvärdet vid avslutad svets. Man har därför föreslagit styranordningar för motståndssvetsning, vilka övervakar motståndet mellan svetselektroderna och avslutar svetsen, när ett i förväg valt ¿5R-värde avkännes. Ett exempel på en svetsningsstyr- anordning av detta slag beskrives i US 3 586 815.

Nackdelen med svetsningsstyranordningar av detta slag är emel- lertid, att svetskvaliteten styres enbart genom styrning av svetstiden.

Följaktligen blir det under vissa betingelser, såsom vid deformering eller förorening av elektroderna, nödvändigt att utsträcka svetstiden avsevärt utöver den som rikttid satta svetstiden för att det önskade [XR-värdet skall kunna uppnås. Detta kan stöta på avsevärda problem, speciellt vid arbeten som tidsmässigt är betingade av löpande- bands- tillverkning.

Exempelvis kan vid en eftersträvad riktsvetstid på 15 cykler en svetstid om 20 cykler vara helt oacceptabel.

Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är därför att åstad- komma en styranordning för motståndssvetsning, som är anordnad att övervaka svetspunktens motstånd och dynamiskt styra såväl svetsström som svetstid, för att man skall erhålla det önskade ÅÄR-värdet. På detta sätt kan svetskvaliteten upprätthållas, utan att detta avsevärt påverkar svetstiden. Närmare bestämt är styranordningen för motstånds- svetsning enligt föreliggande uppfinning anordnad att övervaka svets- punktens motståndsvärden och takten för motståndets förändring under svetsens tidiga stadium eller "uppvärmnings"-fas, samt jämföra 459 794 motståndets avkända egenskaper med en förutbestämd målkurva för mot- ståndet. Om resultaten av jämförelserna anger en projekterad svetstid, som avsevärt över- eller understiger den svetstid som satts som mål - här kallad riktsvetstid - vidtages en dynamisk förändring av svets- strömmen, dvs. procentvärme (uppvärmningsgraden). När svetsströmmen har korrigerats, är styranordningen anordnad att fortsätta övervakningen av svetspunktens motstånd och avsluta svetsen, när det önskade ZÄR-värdet uppnåtts. Efterföljande svets påbörjas därefter automatiskt med korri- gerad procentvärmeinställning och målkurvan avseende motståndet upp- dateras på basis av den erfarenhet som vunnits vid den senast fram- gångsrikt färdigställda svetsen.

Styranordningen för motståndssvetsning enligt föreliggande upp- finning är dessutom anordnad att vid avslutad svets jämföra den svets- tid som verkligen krävts, med den eftersträvade riktsvetstiden och göra ytterligare en korrigering av svetsströmmen inför efterföljande svets, om den svets som just avslutats, inte nått upp till eller överskridit den eftersträvade riktsvetstiden. Det torde sålunda förstås, att även om svetstiden fortfarande tilllåtes variera, för att man skall uppnå det önskade ¿§R-värdet, blir förändringarna i svetstiden små på grund av den dynamiska styrningen av svetsströmmen.

Enligt en lämplig utföringsform av svetstyranordningen enligt föreliggande uppfinning anordnad att även under svetsens uppvärmnings- fas avkänna, huruvida elektroderna är nypreparerade och att ge utslag genom att omedelbart återgå till det ursprungliga svetsprogrammet. På detta sätt elimineras behovet att åter initiera svetsningsstyranordnin- gen varje gång svetselektroderna ses över.

Uppfinningen samt de ytterligare syften och fördelar som uppnås med denna, skall i det följande närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar ett blockdiagram för en svetsstyranordning enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett kretsdiagram av analogkonditionerings- och digitalomvandlingskretsen enligt fig. 1, fig. 3 visar grafiskt flera exempel på motståndskurvor som inritats mot tiden, för att visa arbetssättet hos en motståndssvetsning styrande anordning enligt uppfinningen, fig. 4a - 4c är flödesdiagram, som visar 459 794 de mjukvaror som användes vid en lämplig utföringsform av orderlogik- kretsen i den svetsningen styrande anordningen enligt uppfinningen, fig. Sa och Sb är detaljerade blockdiagram för orderlogikkretsen i fig. 1, och fig. 6a - 6c är flödesdiagram som visar huvudstyrprogrammet för den minidator, som användes i orderlogikkretsen.

Fig. 1 visar ett blockdiagram för en motståndssvetsning styrande anordning 10 enligt föreliggande uppfinning. Styranordningen 10 är anordnad att styra tillförseln av elektrisk energi till svetselektro- derna 12. Den elektriska energin för sammansvetsning av arbetsstyckena tillföres svetselektroderna 12 genom en svetstransformator 14, vars primärlindning är ansluten till en lämplig växelströmskälla 16 och vars sekundärlindning är ansluten över svetselektroderna 12. Strömmatningen av transformatorns 14 primärlindning styres av en vanlig tändkrets 18, som i sin tur styres av orderlogikkretsen 20. Närmare bestämt är order- logikkretsen 20 anordnad att bestämma den mängd svetsström som skall tillföras svetstransformatorn 14 i enlighet med den inställda delvärme- nivån, belastningens effektfaktor och fluktuationer i linjespänningen samt i enlighet därmed styra tyristorns tändvinkel i tändkretsen 18.

Orderlogikkretsen 20 enligt uppfinningen är dessutom anordnad att dyna- miskt styra svetsströmmen i enlighet med analys av svetsmaterialets motståndsvärden och takten i motståndsförändringen på ett sätt som i detalj skall beskrivas i det följande. Då den enda förändringen av orderlogikkretsen 20 som är nödvändig enligt uppfinningen emellertid är tillförandet av ytterligare mjukvaror i en minidator, som utgör kärnan i den lämpligaste utföringsformen av orderlogikkretsen, arbetssätt här inte beskrivas i övrigt är konventionella. kretsen visas i fig. skall dess detalj, eftersom dess funktioner för Ett detaljerat blockdiagram för orderlogik- Sa och 5b och ett strömningsschema över mjukvaror för huvudstyrprogramet visas i fig. 6a - 6c.

Orderlogikkretsen 20 mottager feedbacksignaler med information om motståndet över svetselektroderna 12 från en analogkonditionerings- och digitalomvandlarkrets 22. Analogkonditionerings- och digital- 459 794 omvandlarkretsen 22 är anordnad att beräkna svetspunktens motstånd på basis av den avkända spänningen över svetselektroderna 12 och den svetsström som matas till svetstransformatorns 14 primärlindning.

Spänningen över elektroderna 12 avkännes av en isoleringstransformator 24, vars primärlindning är ansluten över svetselektroderna. En spän- ningssignal, som är proportionell mot elektrodens eller "spetsens" spänning, åstadkommes härigenom i isoleringstransformatorns 24 sekun- därlindning och har här benämnts Et. Svetsström avkännes av en ström- avkännande toroidtransformator 26, som är magnetiskt kopplad till svetstransformatorns 14 primärlindning. Följaktligen blir den av den strömmen avkännande transformatorn 26 producerade utsignalen propor- tionell mot strömflödet i svetstransformatorns 14 primärlindning och benämnes här Ip.

Utsignalen från den strömavkännande transformatorn 26 ledes till en toppvärdedetektorkrets 28, som är anordnad att avkänna, när ström- signalen (Ip) har maximal amplitud. När toppvärdedetektorkretsen 28 avkänner toppvärdet i strömmens vågform, alstras en utsignal, som ledes dels till en krets 32, som utgör stickprovtagningskrets för spänning (Et) och hållkrets, dels till en krets 34, som utgör stiokprovtag- ningskrets för strömmen (Ip) och hållkrets. Et-stickprovtagnings- och hållkretsen 32 är anordnad att ta stickprov på toppspänningssigna- len (Et), när utsignalen från toppvärdesdetektorkretsen 28 möjliggör detta, och Ip-stickprovtagnings- och hållkretsen 34 är anordnad att ta stickprov på svetsströmssignalen (Ip), när utsignalen från topp- värdedetektorkretsen 28 möjliggör detta. Eftersom värdet av strömsigna- len från strömavkänningstransformatorns 26 utgång utgör ett verkligt effektivvärde (RMS), måste strömsignalen först omvandlas till en mot- svarande analog växelströmssignal med hjälp av en RMS-DC-omvandlare 30, som omvandlar effektivvärdet till växelström, innan signalen införes i Ip-stickprovtagnings- och hållkretsen 34. Anledningen till stickprov- tagningen av signalerna avseende spänningen (Et) och strömmen (Ip), när strömmen är maximal, är att åstadkomma en helt resistiv angivelse av kretsens impedans, eftersom den induktiva delen av impedansen 459 794 elimineras, när strömmens förändringstakt med avseende på tid är noll.

Uteffekterna från Et- och Ip-stickprovtagnings~ och håll- kretsarna 32 och 34, vilka svarar mot de provade ögonblicksvärdena från Et och Ip, ledes till en analogdelningskrets 36, som är anordnad att dividera spänníngssignalens (Et) analogvärde med strömsignalens (Ip) analogvärde; Den erhållna analogsignalen, som är proportionell mot motståndet (R) över svetselektroderna 12, omvandlas därefter till en motsvarande digital signal medelst en analog-digital -omvandlare 38 och ledes till orderlogikkretsen 20.

Fig. 2 visar ett kretsdiagram över den analoga konditionerings- och digitalomvandlarkretsen 22- Strömsignalen (Ip) från strömavkän- ningsanordningens utgång ledes genom en absolutvärdesdetektorkrets 42 i ledningen 40 till toppvärdesströmdetektorkretsens 28 ingång. ningssignalen (Et) från isoleringstransformatorns utgång, sluten över svetselektroderna, Spän- som är an- ledes på liknande sätt först till en absolutvärdesdetektorkrets 44. Utgången från toppvärdesströmdetektor- kretsen 28 är ansluten via ledningen 46 till ingången till ett par OCH-grindar 48 och 52, vilkas utgångar är anslutna till styruttagen hos ett par analogkontakter S0 resp. 54. Strömsignalen i ledningen 40 ledes också till RMS-DC-omvandlarkretsen 30, såsom tidigare oeskrivits. Ana- logkontakten 54 är ansluten mellan omvandlarkretsen 30 och strömstick- provtagnings- och hållkretsen 32. På liknande sätt är analogkontakten 50 ansluten mellan absolutvärdesdetektorkretsens 44 utgång och spän- ningsstickprovtagnings- och hållkretsen 34. Det är därför uppenbart, att strömstickprovtagnings- och hållkretsen 32 kommer att ta stickprov på svetsströmsignalen (Ip), när analogkontakten 54 göres ledande, och att spänningsstickprovtagnings- och hållkretsen 34 kommer att prova toppspänningssignalen (Et), när analoggrinden 50 göres ledande.

Det ledande tillståndet hos analogkontakten 50 styres av OCH-grinden 48, vars andra ingång är ansluten till "TRAIL" -pulslednin- gen 60. "LEAD"- och "TRAIL" -pulserna i ledningarna 58 och 60 består av 459 794 klocksignaler med fyrkantsform, vilka alstras vid sidan av nätspännin- gen av orderlogikkretsen och vilka primärt användes såsom styrpulser för styrning av tändningen av de två tyristorerna i tändkretsen. Tids- förhållandet mellan spänningens vågform i växelströmsledningen och "LEAD“- och “TRAIL"-pulssignalerna framgår av bifogade tidsdiagram. När högsta punkten av strömmens vågform avkännes av detektorkretsen 28 under “TRAIL"-perioden av växelströmsledningens spänningsvågform, kom- mer sålunda uteffekten från OCH-grinden 48 att stiga och därigenom göra analogkontakten 50 ledande och tillåta stickprovtagnings- och hållkret- sen 34 att ta prov på ögonblicksvärdet av toppspänningssignalen Et.

Spänningsstickprovtagnings- och hållkretsen 34 återställes genom ur- laddning av kondensatorn C2 genom dioden D2, som är ansluten till ut- taget hos en NAND-grind 56. NANO-grindens 56 uteffekt kommer att sjunka för urladdning av kondensatorn 02, när strömvågformstoppen avkännes under "LEAD"-delen av kurvan för växelströmmens linjespänning.

Också analogkontaktens 54 ledande tillstånd styres av uteffekten från toppvärdesströmdetektorkretsen 28, så att strömstickprovtagnings- och hållkretsen 32 kommer att ta stickprov på ögonblicksvärdet hos svetsströmssignalen (Ip) vid samma tidpunkt som stickprov tas på toppspänningssignalen (Et). Strömstickprovtagnings- och hållkretsen 32 nollställes på samma sätt genom urladdning av kondensatorn Cl genom dioden D1, som är ansluten till utgången hos en vippa 62. Denna är anordnad att åstadkomma en nollställningspuls med förutbestämd varak- tighet i ledningen 64 i motsvarighet till en (HI)-signal i ledningen 66 från utgången hos en nollställnings-inställningsvippa (R-S-vippa) 72, bestående av NAND-grindar 68 och 70. SET-ingången (S) hos R-S-vippan 72 är ansluten till "nollgenomgångs"-signalledningen 74 och RESET-ingången (R) hos R-S-vippan 72 är genom en inverterare 78 ansluten till "ström- nollgenomgångs"-signalledningen 76. En (LO)-signalpuls bildas i lednin- gen 74 av orderlogikkretsen, så snart nätspänningen passerar noll.

Ledningen 76 är ansluten till en "nollgenomgångs"-avkänningstransforma- tors sekundärlindning, vars primärlindning är ansluten över anoderna hos tyristorerna i tändkretsen. En (HI)~signal alstras därför i 459 794 ledningen 76 av “nollgenomgångs"-avkänningstransformatorn ungefär vid strömkurvans nollgenomgångspunkt, när den ledande tyristorn upphör att vara ledande. Sålunda inställes R-S-vippan 72 på spänningskurvans nollgenomgångspunkt och nollställes ungefär vid strömkurvans nollgenom- gångspunkt.

J r Ögonblicksvärdena för strömmen (Ip) och spänningen (Et), som erhållits vid stickprovtagningen från st sarnas 32 resp. 34 utgångar, ickprovtagnings- och hållkret- ledes till analogdivisionskretsen 36, som dividerar spänningsvärdet med strömvärdet och alstrar en anal ogutsignal i ledningen 37 , som är proportionell mot motståndet över svetselektro- derna. Analogmotståndssignalen (R) på ledningen 37 omvandlas slutligen till en 8-bits parallelldigitalsignal, som matas till minidatorn i orderlogikkretsen.

Med särskild hänvisning till fig. 3 samt till flödesdiagrammen i fig. 4a - 4c skall i det följande närmare beskrivas förfarandet enligt föreliggande uppfinning för dynamisk styrning av svetsström och svets- tid. Fig. 3 visar exempel på olika motståndssvetsningskurvor för svets- punkten inritade mot tiden. Skillnaderna mellan kurvorna har överdri- vits i förtydligande syfte. En vanlig motståndskurva för svetspunkten kännetecknas av en inledande nedgång i motståndet från ett högt mot- ståndsvärde, som primärt bestämmes av det ursprungliga kontaktmotstån- det, då svetselektroderna pressar mot arbetsstyckena, till ett minimalt motståndsvärde, i det följande benämnt "kmin". Motståndskurvan stiger därefter, allt eftersom arbetsstyckena närmar sig smälttempera- turen, och faller därefter gradvis, allteftersom svetspunkten bildas.

Det minskade motståndet i procent, som sker under framväxten av svets- punkten, benämnes svetsens ZÄR-värde.

Det är väl känt vid motståndssvetsning, att svetsens kvalitet står i direkt förhållande till det med svetsen förbundna [LR- snart ¿3R- värdet. Så värdet hos en optimal svets är känt, är det därför önskvärt att efterlikna ¿>R-värdet vid efterföljande svetsar.

Delvärmeinställ- ningen , som initialt frambringar en optimal svets, kommer emellertid inte att fortsätta att för alltid framställa svetsar med liknande kva- litet inom samma svetstid. Allt eftersom svetselektroderna slits eller 459 794 förorenas som följd av upprepad användning, kommer tvärtom den svets- tid, som är nödvändig för att uppnå det önskade ZÄR-värdet, att gradvis öka vid en konstant värmeinställning, tills svetselektroderna slutligen blir så slitna, att det önskade ¿ÄR-värdet inte längre kan uppnås. När detta tillstånd inträder, måste svetselektroderna antingen behandlas eller bytas ut.

Automatiska svetsoperationer tillåter emellertid i allmänhet inte stora variationer i svetstiden. Tvärtom måste svetstiderna upp- rätthållas inom förhållandevis små toleranser för att produktionstakten skall kunna bibehållas. Följaktligen är svetsstyranordningen enligt föreliggande uppfinning anordnad att övervaka motståndskurvan under den inledande uppvärmningsfasen av svetsförfarandet och att dynamiskt förändra svetsningskurvan, så snart någon avsevärd förändring i svets- tiden planeras.

I detalj fungerar svetsstyranordningen enligt uppfinningen på följande sätt. Inledningsvis utföres ett antal provsvetsar med olika procentuella värme- och svetstidsinställningar. Under manuell manövre- ring programmeras styranordningen att automatiskt bestämma det observe- rade ¿1R-värdet för varje provsvets och ange de avlästa värdena så, att de kan registreras tillsammans med motsvarande värden för deluppvärm- ning och svetstider. Därefter genomföres destruktionstester med svets- proverna för avgörande av vilken svets som är bäst. Det procentvärme- tal, den svetstid och det ¿\R-värde som registreras för den bästa svet- sen införes och lagras i styranordningen. Under de efterföljande in- ledande svetsningsoperationerna programmeras styranordningen för att övervaka svetspunktens motstånd och bestämma de Rmín resp. dR/dt- -värden som är förbundna med den motståndskurva som ger de önskade LÄR- och svetstidsvärdena. Dessa värden för Rmin och dR/dt (= mot- ståndsförändringstakten) lagras därefter och tjänar som riktvärden.

Under antagande av att den heldragna motståndskurvan, i fig. 3 betecknad “A", representerar den som mål satta motståndskurvan, skall fortsättningsvis svetsstyranordningens, enligt föreliggande uppfinning, automatiska arbetssätt närmare förklaras. Inledningssvetsen påbörjas 459 794 10 med förutbestämd procentuell värmeinställning. Svetsningsstyranordnin- gen programmeras för övervakning av svetspunktens motstånd och avkän- ning av Rmgn-värdet. Det observerade Rmín-värdet jämföres med riktvärdet för Rmin för bestämning av huruvida det befinner sig inom de i förväg bestämda toleransgränserna för Rmíns riktvärde.

Om det övervakade Rmín-värdet är beläget inom den fastställda toleransramen, programmeras styranordningen att fastställa dR/dt-värdet hos motståndskurvan och korrigera den procentuella värmeinställningen i enlighet härmed för anpassning till variationer från mål-dR/dt-värdet utanför en förutbestämd tolerans. Det är lämpligt, att vid svetsnings- styranordningen enligt uppfinningen, de dynamiska korrigeringar som göres i den procentuella värmeinställningen under en svets begränsas till en procents förändring, om det iakttagna Rmin -värdet håller sig inom den fastställda toleransgränsen.

Så snart behovet av delvärmekorrigering har fastställts, pro- gramneras styranordningen att fortsätta att övervaka svetsmotståndet och avsluta svetsen, när det önskade ÅSR-värdet uppnåtts. Det är emel- lertid viktigt, när en dynamisk korrigering gjorts av delvärmeinställ- ningen under loppet av en svets, att efterföljande svets påbörjas med den reviderade procentuella värmeinställningen. Dessutom framgår det av det i fig. 4c visade flödesdiagramet och huvudprogrammet i fig. Ga, att det övervakade Rmín-värdet, om det är beläget inom toleransen, lagras och dess medelvärde jämföres därefter med det tidigare riktvär- det för Rmín för att etablera ett nytt riktvärde för Rmin, innan nästa svets påbörjas. Riktvärdet för Rmin uppdateras sålunda efter varje "framgångsrik" svets för att kompensera för den gradvisa förändring som sker i motståndskurvorna för efterföljande svetsar på grund av normal elektrodförslitning.

Såsom skall framgå i det följande kommer, när det övervakade Rmín -värdet är beläget utanför tole- ransramen, svetsförhållandena antas vara onormala, varför det övervaka- de Rmín-värdet ej lagras och genomsnittsberäknas. 459 794 11 Detta förfarande för övervakning och styrning av svetsen, när det övervakade Rmin-värdet är beläget inom toleransen, framgår av de som exempel visade motståndskurvorna, som i fig. 3 betecknats "B" och "C". I den som exempel givna kurvan "B" är det övervakade Rmín-värdet beläget något under det önskade Rmin-värdet men inom de förutbestämda toleransgränserna. När dR/dt därefter mätes och jämföres med målvärdet för dR/dt, kommer följaktligen en en-procentig ökning omedelbart att ske i delvärmeinställningen för att bringa mot- ståndskurvan att samanfalla med den visade målkurvan. Styranordningen fortsätter därefter att övervaka svetsens motstånd och avslutar svet- sen, när det önskade ÅÄR-värdet nåtts. På samma sätt är vid den som exempel visade kurvan "C" det övervakade Rmin-värdet något högre än det önskade Rmin-värdet men beläget inom den fastlagda tole- ransramen. Sålunda kommer en en-procentig minskning av delvärmeinställ- ningen omedelbart att ske, när det övervakade dR/dt-värdet befinnes vara högre än det önskade dR/dt-värdet. Svetsmotståndet övervakas där- efter och svetsen avslutas, när det önskade ¿3R-värdet uppnåtts. Såsom tidigare angivits kommer den svets som följer på var och en av de ovan som exempel givna att automatiskt påbörjas med ny procentuell värmein- ställning.

Det är emellertid möjligt, att den dynamiska korrigering som göres i svetsen under svetsförloppet, inte är tillräcklig, för att man skall uppnå önskad svetskvalitet inom den som mål satta svetstiden. När så är fallet, kan det bli nödvändigt för styranordningen att något för- länga svetstiden för att målsättningens LÄR-värde skall uppnås. För att tillförsäkra att denna svetstidsavvikelse inte fortsätter vid efterföl- jande svetsar, är svetsningsstyranordningen enligt föreliggande uppfin- ning dessutom anordnad att utföra en andra uppskattning av svetsströms- inställningen, efter det att varje svets avslutats. Närmare bestämt är svetsningsstyranordningen också programmerad för att vid avslutad svets jämföra den övervakade svetstiden med den som önskad satta svetstiden.

Dm den övervakade svetstiden överskrider den som önskemål satta tiden, kommer ytterligare en 1-procentig höjning att ske i delvärmeinställning som förberedelse för påföljande svets. Det är sålunda uppenbart, att om 459 794 12 vid svetsningsstyranordningen enligt uppfinningen det övervakade Rmin-värdet är beläget inom toleransramen, den största förändring som göres i den procentuella värmeinställningen före påbörjandet av nästa svets blir en 2-procentig korrigering.

Under vissa omständigheter, såsom vid avsevärd förändring i materialtjockleken eller efter behandling eller utbyte av svetselektro- derna, kommer motståndsvärdena att förändras i avsevärd grad, vilket medför, att det övervakade Rmín-värdet kommer att vara beläget utanför toleransramen. När detta inträffar, antar styranordningen att abnorma svetsförhållanden föreligger.

Såsom framgår i synnerhet av fig. 4C är Vid ett Rmin -värde utanför toleransramen styranordningen programmerad att först bestämma, huruvida Rmin-värdet är beläget över eller under toleransvärdet. Om det är beläget över toleransvärdet, kontrollerar styranordningen dR/dt-värdet för att avgöra, huruvida det är större eller mindre än målvärdet för dR/dt. Om det övervakade dR/dt- -värdet är högre än målvärdet för dR/dt, göres antagandet att elektro- derna nyligen justerats och att styranordningen är programmerad att omedelbart återgå till den ursprungliga svetsplanen, dvs. det ursprung- liga målvärdet för Rmín och den procentuella värmeinställningen.

Styranordningen kommer därefter att fortsätta som tidigare och över- vakar svetsmotståndet samt avslutar svetsen, när det önskade ¿ÄR-värdet uppnåtts. Detta förfarande åskådliggöres i fig. 3 medelst den med "D" betecknade motståndskurvan. Eftersom målvärdet för Rmin kommer att gradvis sjunka med tiden på grund av den gradvisa försämringen av elektroderna, kommer givetvis det övervakade värdet för Rmín, efter det att elektroderna justerats, att ungefärligen sammanfalla med det ursprungliga målvärdet för Rmin-värdet (kurva A), vilket nu är beläget över toleransgränserna för det senaste målvärdet för Rmin- Kurvan D i fig. 3 visas sålunda ha samma sträckning som den ursprung- liga målkurvan A, tills Rmin uppnås. Det övervakade dR/dt-värdet för kurvan D komer emellertid att vara beläget över målvärdet för dR/dt, efter det att Rmin uppnåtts, eftersom delvärmet, som också har gradvis ökat under de senaste svetsarnas framställning, nu är 459 794 13 beläget över den ursprungliga procentuella värmeinställningen, som frambringade den ursprungliga målmotståndskurvan A.

Om emellertid det övervakade dR/dt-värdet är lägre än det önska- de dR/dt-värdet, göres antagandet att ett annat slags arbetsmaterial föreligger, och styranordningen är programmerad att helt enkelt invän- ta, tills det önskade ZÄR-värdet uppnås, och aktivera ett larm. Detta förfarande åskådliggöres i fig. 3 medelst den med "E" betecknade mot- ståndskurvan. Svetsstyranordningen enligt uppfinningen är givetvis i stånd att känna igen, när svetselektroderna preparerats, och att auto- matiskt reagera för detta tillstånd genom att omedelbart återgå till den ursprungliga svetsplanen, varigenom det blir onödigt att åter ini- Y" tiera styranordningen varje gång svetselektroderna behandlas. i Såsom framgår av flödesdiagrammet i fig. 4 är styranordningen programmerad att, när det iakttagna Rmín-värdet är lägre än tole- ransvärdet, först bestämma huruvida ett giltigt dR/dt-värde förefinns för den övervakade motståndskurvan. Om kurvan är utplanad, göres anta- gandet att det icke förefinnes något arbetsstycke, och styranordningen avger helt enkelt en larmsignal. Om ett giltigt dR/dt-värde förefinnes, fastställer styranordningen, huruvida detta är beläget över eller under toleransvärdet. Om det iakttagna dR/dt-värdet är lägre än toleransvär- det, ökas den procentuella värmeinställningen och svetsen övervakas, tills det önskade ¿XR-värdet uppnåtts. Om däremot det iakttagna dR/dt- -värdet ligger över toleransen, göres antagandet att arbetsmaterialet är belagt, och styranordningen är även i detta fall programmerad att helt enkelt invänta önskat AÄR-värde, innan svetsen avslutas. Detta tillstånd åskådliggöres i fig. 3 medelst motståndskurvan “F". Om man undantar den situation som föreligger när man återgår till original- svetsplanen, förändras givetvis målvärdet för Rmin inte, så snart det övervakade Rmin-värdet är beläget utanför toleransramen.

Härigenom kommer målmotståndskurvan inte att förvanskas på basis av den erfarenhet som erhålles från ett enda onormalt svetstillstånd.

Ovan har beskrivits en lämplig utföringsform av uppfinningen men det torde förstås, att uppfinningen kan modifieras och ändras på flera sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (7)

459 794 14 P A T E N T K R A V

1. Förfarande för styrning av bildandet av en svets vid mot- ståndssvetsning med hjälp av en svetsstyranordning, i vilken ingår organ för övervakning av motståndet mellan ett par svetselektroder samt organ för styrning av svetsströmmatningen till elektroderna, k ä n n e- t e c k n a t d ä r a v, att man fastställer en som mål avsedd motståndskurva, som känneteck- nas av ett förutbestämt minimalt motståndsvärde (målvärde Rminl och en förutbestämd ökningstakt av motståndsvärdet (målvärdet dR/dt) under svetsens inledande uppvärmningsfas, en önskad nedgång i motstån- dets värde under svetspunktens tillväxtfas (önskat ÅÄR-värde) , samt ett riktvärde för svetstiden, man övervakar svetsmotståndet och avkänner svetsens minimimot- ståndsvärde (Rm1n) samt efterföljande ökningstakt i motståndsvär- det (dR/dt) under svetsens uppvärmningsfas och jämför de iakttagna vär- dena för Rmín och dR/dt med målvärdena för Rmin och dR/dt, man korrigerar under svetsens uppvärmningsfas dynamiskt den till elektroderna matade svetsströmmen i enlighet med den gjorda jämförel- sen, samt man avslutar svetsen, när önskat LÄR-värde uppnåtts.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e-c k n a t d ä r- a v, att vid avslutad svets den verkliga, observerade svetstiden jäm- föres med riktsvetstiden och svetsströmsinställningen ändras i enlighet därmed som förberedelse för påbörjandet av nästa svets.

3. Förfarande enligt kraven 1 och 2 för styrning av flera successiva svetsar i enlighet med nämnda fastställda, som mål avsedda motståndskurva, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att (a) man påbörjar en första svets vid en första svetsströmsin- ställning, (bl man övervakar svetsens motstånd och avkänner Rmin- och dR/dt-värdena under svetsens uppvärmningsfas och jämför de iakttagna 459 794 15 Rmin och dR/dt-värden med målvärdena för Rmin och dR/dt, (c) man dynamiskt förändrar svetsströmsinställningen under svet- sens uppvärmningsfas i enlighet med den gjorda jämförelsen, (dl man avslutar svetsen vid uppnått ZÄR-värde, (e) man påbörjar påföljande svets med den reviderade svets- strömsinställningen, (f) man upprepar stegen (b) - (e) för varje efterföljande svets samt (g) man automatiskt återgår till den första svetsströminställ- ningen under steg (c), så snart de iakttagna Rmín och dR/dt-vär- dena uppvisar ett förutbestämt förhållande till målvärdena för Rmin och dR/dt.

4. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r- a v, att man fastställer nämnda målmotståndskurva, man övervakar svetsens motstånd och avkänner dess minimiresi- stensvärde (Rmínl, _man jämför det observerade Rmin-värdet med målvärdet för Rmín samt bestämmer, huruvida det observerade Rmin-värdet be- finner sig inom förutbestämda gränser för målvärdet för Rmin, man bestämmer värdet för motståndets ökningstakt (dR/dt) under svetsens uppvärmningsfas och jämför det observerade dR/dt-värdet med målvärdet för dR/dt, man under svetsens uppvärmningsfas dynamiskt korrigerar den till elektroderna matade svetsströmmen i enlighet med den gjorda jämförelsen av dR/dt-värdena, när det iakttagna Rmfn-värdet befinner sig inom nämnda förutbestämda gränser för målvärdet för Rmin samt man fortsätter övervakning av svetsens motstånd samt avslutar svetsen, när det önskade ZÄR-värdet uppnåtts.

5. Förfarande enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r- a v, att målvärdet för Rmin uppdateras i enlighet med det observe- rade Rmin-värdet inför genomförandet av påföljande svets, om det °b$e"Verade Rmin-värdet befinner sig inom nämnda förutbestämda gränser för målvärdet för Rmin. 459 794 16

6. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r- a v, att man fastställer målmotståndskurvan, man övervakar svetsens motstånd och avkänner dess minimimot- ståndsvärde (Rmin) samt efterföljande ökningstakt i motståndsvär- det (dk/dt) under svetsens uppvärmningsfas och jämför de iakttagna vär- dena för Rmin och dR/dt med målvärdena för Rmin och dR/dt, man dynamiskt korrigerar en första gång under svetsens uppvärm- ningsfas den till elektroderna matade svetsströmmen i enlighet med de gjorda jämförelserna, man avslutar svetsen, när det önskade ¿lR- man vid avslutad svets jämför den verkliga värdet uppnåtts, , iakttagna svetstiden med riktsvetstiden samt gör en andra korrigering av svetsströmsinställ- ningen i enlighet därmed, samt man använder den två gånger korrigerade svetsströmsinställningen för att påbörja nästa svets.

7. Förfarande enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att man fastställer en önskad nedgång i svetsens motstånd under svetspunktens tillväxtfas (önskat ¿>R-värde) samt en riktsvetstid, man påbörjar svetsen med en förutbestämd svetsströmsinställning, man övervakar svetsens motstånd och avslutar svetsen, när det önskade ¿ÄR-värdet uppnåtts samt vid fullbordad svets jämför den verkliga, iakttagna svetstiden med riktsvetstiden och i motsvarighet därtill justerar den förutbestäm- da svetsströmsinställningen inför påbörjandet av efterföljande svets.