SE515818C2

SE515818C2 - Power supply at welding device for joining roof panels

Info

Publication number: SE515818C2
Application number: SE9501175A
Authority: SE
Inventors: Torbjoern Staahl
Original assignee: Torbjoern Staahl
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 2001-10-15
Also published as: SE9501175D0; SE9501175L; WO1996030155A1

Abstract

The invention relates to a welding device for joining at least two objects (9, 10), comprising at least two electrodes (6, 7) for contacting said objects (11, 12), and a transformer (5) for supplying a current to the electrodes (6, 7). The invention is characterized in that it comprises a rectifier (1) which is connected to an inverter (2), which in turn is connected to the transformer (5), and a frequency control device (3) for controlling the frequency of the inverter (2). The invention provides an improved welding device for welding of sheet-like material, particularly roofing panels.

Description

25 30 35 515 813 2 REDQGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Ett ändamål med den föreliggande uppfinningen är att åcfnﬂlrnvnm: nn FÅv-kåå-å-v ......._.~...v......~. v.. Lv..~u..~¿ SL U vctsancrdning för svetsning av plåtformigt material som har en låg vikt och som medger ett enkelt handhavande. Detta ändamål uppnås genom en anordning av i inledningen nämnt slag, vars kännetecknande särdrag framgår av det efterföljande patentkravet 1. DISCLOSURE OF THE INVENTION: An object of the present invention is that åcfn ﬂ lrnvnm: nn FÅv-kåå-å-v ......._. ~ ... v ...... ~. v .. Lv .. ~ u .. ~ ¿SL U vctsancrdning for welding of sheet metal material which has a low weight and which allows easy handling. This object is achieved by a device of the type mentioned in the introduction, the characterizing features of which appear from the appended claim 1.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hänvisning till de bifogade figurerna, där figur 1 är ett blockschema som visar en anordning enligt den föreliggande uppfinningen, figur 2 är en förenklad vy framifrån av ett svetshuvud enligt uppfinningen, och figur 3 är en sidovy av svetshuvudet enligt figur 2.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS: The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures, in which Figure 1 is a block diagram showing a device according to the present invention, Figure 2 is a simplified front view of a welding head according to the invention, and Figure 3 is a side view of the welding head according to figure 2.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I figur 1 visas ett blockschema av de elektriska komponen- terna som ingår i svetsanordningen enligt den föreliggande uppfinningen. Anordningen innefattar en likriktare 1 till vilken matas en växelspänning, företrädesvis 380 V trefas.PREFERRED EMBODIMENT: Figure 1 shows a block diagram of the electrical components included in the welding device according to the present invention. The device comprises a rectifier 1 to which an alternating voltage is supplied, preferably 380 V three-phase.

Den likriktade spänningen matas till en växelriktare 2, vilken omvandlar den likriktade spänningen till en växel- spänning under styrning av en frekvensstyrningsenhet 3.The rectified voltage is supplied to an inverter 2, which converts the rectified voltage to an alternating voltage under the control of a frequency control unit 3.

Frekvensstyrningsenheten 3 utgörs företrädesvis av en spänningsstyrd oscillator som är inrättad att styra frekvensen hos växelriktaren 2 så att spänningen får en frekvens mellan 500-1000 Hz. Frekvensstyrningsenheten 3 kan påverkas manuellt med hjälp av ett manöverdon 4.The frequency control unit 3 is preferably constituted by a voltage-controlled oscillator which is arranged to control the frequency of the inverter 2 so that the voltage has a frequency between 500-1000 Hz. The frequency control unit 3 can be actuated manually by means of an actuator 4.

Utspänningen från växelriktaren 2 nmtas till en trans- formator 5 som transformerar ned spänningen. Vidare finns 10 15 20 25 30 35 3 tvâ svetselektroder 6, 7 anordnade vid transformatorns 4 utgång. Transformatorn 5 levererar en ström av storleksord- ningen 3000-4000 A och en spännirg av stor _ V till elektroderna 6, 7.The output voltage from the inverter 2 is taken to a transformer 5 which transforms the voltage down. Furthermore, there are two welding electrodes 6, 7 arranged at the output of the transformer 4. The transformer 5 supplies a current of the order of 3000-4000 A and a voltage of large V to the electrodes 6, 7.

Q :I i-l :I Q (II :I h) Frekvensen hos frekvensstyrningsenheten 3 och hos växel- riktaren 4 kan lämpligen ställas in av en operatör med hjälp av manöverdonet 4. Genom regleringen av frekvensen hos växelriktaren 2 regleras också strömmen ut från trans- formatorn 5 till svetselektroderna 6, 7, vilket gör att svetsningen kan anpassas t.ex. efter tjockleken på det material som skall svetsas. Variationen i strömmen fås på grund av läckinduktanser i den magnetiska kretsen.Q: I il: IQ (II: I h) The frequency of the frequency control unit 3 and of the inverter 4 can suitably be set by an operator by means of the actuator 4. By controlling the frequency of the inverter 2, the current out of the transformer is also regulated 5 to the welding electrodes 6, 7, which means that the welding can be adapted e.g. according to the thickness of the material to be welded. The variation in the current is obtained due to leakage inductances in the magnetic circuit.

Transformatorn 5 och de två elektroderna 5, 6 bildar ett svetshuvud 8. Eftersom svetshuvudet 8 har ett litet antal komponenter fås en lätt utrustning som är enkelt hanterbar, och man helt slipper de ovannämnda nackdelarna med tunga och svårhanterliga kablar.The transformer 5 and the two electrodes 5, 6 form a welding head 8. Since the welding head 8 has a small number of components, a light equipment is obtained which is easy to handle, and the above-mentioned disadvantages of heavy and difficult-to-handle cables are completely avoided.

I figur 2 och 3 visas ett svetshuvud 8 under användning, d.v.s. vid sammansvetsning av två plåtar 9, 10. Var och en av plåtarna 9, 10 innefattar ett uppvikt parti ll, 12.Figures 2 and 3 show a welding head 8 in use, i.e. when welding two plates 9, 10. Each of the plates 9, 10 comprises a folded portion 11, 12.

Plàtarna 9, 10 utgörs normalt av rostfri stål i de fall svetsanordningen utnyttjas för att svetsa samman takplátar.The plates 9, 10 are normally made of stainless steel in cases where the welding device is used to weld roof plates together.

Svetshuvudet 8 är utformat så att det innefattar en urtagning i form av ett längsgående spår 13 som tjänar som styrning av svetshuvudet 8 i förhållande till de uppvikta partierna ll, 12. De tvâ svetselektroderna 6, 7 är huvud- sakligen cylindriska till formen och tillverkade av en lämplig metallegering. Svetselektroderna 6, 7 skjuter ut ett stycke från själva svetshuvudet 8 och är inrättade så att de trycker mot de uppvikta partierna ll, 12 hos takplåtarna 9, 10. Detta sker med hjälp av en (ej visad) fjädermekanism. Anordningen är också företrädesvis försedd 10 15 20 25 30 35 515 818¿ßpç:*§ﬂ«ïW~ 4 med en reglermekanism med vars hjälp tryckkraften varmed elektroderna 6, 7 verkar mot de uppvikta partierna 11, 12 kar justeras.The welding head 8 is designed so as to comprise a recess in the form of a longitudinal groove 13 which serves as a guide of the welding head 8 in relation to the folded portions 11, 12. The two welding electrodes 6, 7 are substantially cylindrical in shape and made of a suitable metal alloy. The welding electrodes 6, 7 project a distance from the welding head 8 themselves and are arranged so as to press against the folded-up portions 11, 12 of the roof plates 9, 10. This is done by means of a spring mechanism (not shown). The device is also preferably provided with a control mechanism by means of which the compressive force with which the electrodes 6, 7 act against the folded-in portions 11, 12 vessels is adjusted.

Transformatorn 5 är anordnad inuti eller på svetshuvudet 8.The transformer 5 is arranged inside or on the welding head 8.

Likriktaren 1, växelriktaren 2 och frekvensstyrningsenheten 3 kan placeras på någon annan plats. Via en elektrisk kabel 14 (visas endast i figur 3) levereras den ovan beskrivna växelriktade spänningen från växelriktaren 2 till trans- formatorn 5 i svetshuvudet 8.The rectifier 1, the inverter 2 and the frequency control unit 3 can be placed in another place. Via an electric cable 14 (shown only in figure 3) the above-described alternating voltage is supplied from the inverter 2 to the transformer 5 in the welding head 8.

Anordningen innefattar också ett handtag 15 med vars hjälp svetshuvudet 8 kan styras manuellt av en operatör. Styr- ningen av svetshuvudet 8 kan då ske pà ungefär samma vis som en gräsklippare eller en liknande maskin. Svetshuvudet 8 förs då längs de uppvikta partierna ll, 12 så att det bildas en kontinuerlig svetsfog. Handtaget 15 är före- trädesvis försett med en (ej visad) strömbrytare för pà- och avkoppling av svetsfunktionen. Handtaget 15 kan även vara försett med det ovannämnda manöverdonet 4 för regle- ring av frekvensen hos frekvensstyrningsenheten 3 (se även figur 1).The device also comprises a handle 15 by means of which the welding head 8 can be controlled manually by an operator. The welding head 8 can then be controlled in approximately the same way as a lawnmower or a similar machine. The welding head 8 is then passed along the folded-up portions 11, 12 so that a continuous weld joint is formed. The handle 15 is preferably provided with a switch (not shown) for switching the welding function on and off. The handle 15 can also be provided with the above-mentioned actuator 4 for regulating the frequency of the frequency control unit 3 (see also figure 1).

Eftersom transformatorn 5 samt elektroderna 6, 7 blir varma under användning kan kylvatten eller annat lämpligt kylmedium tillföras till dessa komponenter via en kylled- ning 16 (visas endast i figur 3).Since the transformer 5 and the electrodes 6, 7 become hot during use, cooling water or other suitable cooling medium can be supplied to these components via a cooling line 16 (shown only in Figure 3).

Uppfinningen är inte begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen, utan kan 'varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Exempelvis är olika utseenden hos spåret 13 och elektroderna 6, 7 möjliga.The invention is not limited to the embodiment described above, but can be varied within the scope of the appended claims. For example, different appearances of the groove 13 and the electrodes 6, 7 are possible.

Vidare kan en motor finnas anordnad inuti svetshuvudet 8 för att driva det framåt i samband med att anordningen används. En sådan motor kan vara inrättad att driva « .. ---- " ' .. | - -= -~~ 1 '. . - H* ;; - « v- ' ' ' ,:, , .» ~<*" ' . ~ 5 åtminstone ett drivhjul som ligger an mct något av de uppvikta partierna 11, 12. I detta fall kan handtaget 15 _____ p-_~,_ _L¿_ , _ 1 __;_4____-\ _' ,_,_., .__ _.4___-_~_,_1 _Å__1_,.__ _,._ n ___.._. :__-ra VdLd LULbﬂLL lllebl yLLCLJnLQdLC el! ÜLLULUULYLGLC IUCU VdLb llJdLp motorfunktionen kan manövreras. ,,....Furthermore, a motor can be arranged inside the welding head 8 to drive it forward in connection with the device being used. Such an engine may be set up to drive «.. ----" '.. | - - = - ~~ 1'.. - H * ;; - «v- '' ',:,,.» ~ <* "'. At least one drive wheel abutting one of the folded-up portions 11, 12. In this case, the handle 15 can _____ p-_ ~, _ _L¿_, _ 1 __; _ 4 ____- \ _ ', _, _., .__ _.4 ___-_ ~ _, _ 1 _Å__1 _, .__ _, ._ n ___.._. : __- ra VdLd LULb ﬂ LL lllebl yLLCLJnLQdLC el! ÜLLULUULYLGLC IUCU VdLb llJdLp motor function can be operated. ,, ....

Claims

10 15 20 25 30 35 515318 CLAIMS:

Welding device of the type used for joining at least two objects (9, 10) in the form of roofing sheets, comprising a rectifier (1) which is connected to an inverter (2) which in turn is connected to a transformer (5) which are connected to at least two electrodes (6, 7) for abutment against said object, and (3) for the frequency of the inverter (2), a frequency control device can be used to control that the transformer (5 ) and the electrodes (6, 7) are arranged in a separate welding head (8) which is arranged to be guided along said object (9, 10), that said electrodes (6, 7) are connected directly to the output of the transformer (5) and that said frequency control device (3) is manually adjustable.

Welding device according to claim 1, characterized in that the frequency control device (3) consists of a voltage-controlled oscillator arranged to control the frequency of the inverter (2) output signal to 500-1000 Hz.

Welding device according to claim 1 or 2, characterized in that the welding head (8) comprises a groove-shaped recess (13) which cooperates with the objects (11, 12) which are intended to be joined.

Welding device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a handle (15) arranged at the welding head (8) which is arranged for guiding the welding head (8) along the objects (11, 12) which is intended to be joined.

Welding device according to claim 4, characterized in that the handle (15) comprises at least one switch for operating at least one function of the welding device.

Welding device according to one of the preceding claims, characterized in that the welding head (8) is provided with a line (16) for supplying a cooling medium.

Welding device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrodes (6, 7) are spring-loaded for abutment with the objects (11, 12) which are intended to be joined.