DE2921762A1 - Schweissgeraet - Google Patents
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- DE2921762A1 DE2921762A1 DE19792921762 DE2921762A DE2921762A1 DE 2921762 A1 DE2921762 A1 DE 2921762A1 DE 19792921762 DE19792921762 DE 19792921762 DE 2921762 A DE2921762 A DE 2921762A DE 2921762 A1 DE2921762 A1 DE 2921762A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Therms! Dynamics Corporation "■ 28.5.1979
Hast Lsbanon/Nsv? Hssiiöshirs (USA'= . , η r ·
wsiBgsrat
Die Erfindung betrifft siju- Karsli Icircbuge^-Jc.^/E :ι
Vorri-ivcung für dis itei-srbars ZustGllung si:*:*/
Sctiweißdraiits'ektrGds züv- Schvje·'Sstsi Ie sovris
Uli i einer Schwel 82i?mrr:?.o5']\'or?izhtun% , die in
Äbhäiigigkait vom Sc;iVi2-iß'/ergcng üin EcliwatJ-
el9Kii'sds^drc!-vöis :, dy?e^ js:: :;uc
?]fs£"i;. J1Sf -?:.";"»ViJ; i !3 Ξ-"V":-, " V J S ν '.; j.' "
Intervall s> während dem zwischen den äußersten Enden
der Schweißdrahtelektrode und der Schweißstelle ein Lichtbogen brent und vorhanden ist. Dieses Lichtbo»
geninterval 1 kann dadurch unterbrochen werden,, daß
entweder ganz spontan der Lichtbogen deswegen verschwindet,, weil die Schweißdrahtelektrode erneut
den bereits genannten Schweißstromkreis kurzschließt oder weil der Strom für das Aufrechterhalten des
Lichtbogens zu schwach ist. Der Lichtbogen kann aber zwangsläufig dadurch zum Verlöschen gebracht werden,,
daß die Stromzuführung von der Schweißstromregelung noch vor dem Eintreten in den Kurzschließzustand
abgeschaltet wird. In den beiden zuletzt angesprochenen Fällen wird dabei ein sogenanntes Ruheintervall
erreicht,, während dem der Schweistrom nicht zur Schweißstelle fließt. Damit aber handelt es sich bei
dem Vorgang des Kurzlichtbogenschweißens um einen inipulsförmigen oder periodischen Vorgang^ und dabei
besteht jeder Schweißvorgang aus dem Kurzschließin= tervalls, aus dem Lichtbogenintervall und -auf Wunsch
auch noch - aus dem Ruheintervall«
Beim Verfahren des Kurzlichtbogenschweißens ist es notwendig, daß das Schweißmaterial in seiner Zuführung zur Schweißstelle in Abhängigkeit von den je=
weils gegebenen Schweißbedingungen gesteuert und geregelt wird,, und dazu gehört auch die Art des zu
schweißenden VJerkstoffes» Ein Problem bei den bis =
her verwendeten Kurzlichtbogen-Schweißanlagen be= steht jedoch daririj, daß Schwankungen und Abweichungen in der Zuführung des Schweißmaterials ein
2921782
stellen und Nachführen der Parameter des Schweißstromumforme
rs erforderlich machen. Diese Nächste Tlvorgänge
sind bisher von Hand vorgenommen worden, dafür ist jedoch, wenn die Schweißungen optimal werden
sollen, ein erfahrener Schweißer erforderlich. Hinzu kommt noch daß in bestimmten Fällen Vorrichtungen
verwendet worden sind und verwendet werden, die die Geschwindigkeit der Schweißdrahtelektrodenzuführung
durch die entsprechende Schweißdrahtzufünrungsvorrichtung messen und dann die jeweils zutreffende
Einstellung des Schweißstromumformers in Abhängigkeit von der gemessenen Zustellgeschwindigkeit
kompensieren. Trotzdem können aufgrund des Rutschens und aufgrund anderer Störfaktoren
in der Schweißdrahzuführungs-Vorrichtung momentane Schwankungen der Schweißgutzuführung während des
Schweißvorganges aufkommen. Diese Schwankungen und Unterbrechungen haben einen besonders schlechten
Einfluß auf das Schweißresultat und machen es unmöglich, den Schweißstromumformer kontinuierlich
steuern und regeln zu können, entweder von Hand oder unter Verwendung der bisher eingesetzten automatischen
Regelungs-und Steuerungssysteme.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges und verbessertes Gerät für das Kurzlichtbogen
zu schaffenj, und zwar eine Kurzlichtbogen-Schweißanlage,
bei der die zuvor genannten Probleme und Schwirigkeiten im wesentlichen zumindest
stark verringert werden0
Dii Erfindung löst die Aufgab© dadurch0 daß ein
CT^^—A-,
■ |S2
Kurziichtbogen-Schweiß gerat °'er eingangs erwähn·=
ten Art vorgeschlagen wird, bei der die Schweiß»
stromrege lung β die den Schweißvorgang entsprechend
den Veränderungen und Abweichungen in der Zuführung des Schweißmaterials automatisch steuert und
regelt;; eine Vorrichtung aufweist;, die die Ausgangsleistung des Schweißstromumformers in Abhängigkeit
von der Dauer von"mindestens einer der Intervallen
in einer Folge von Schweißperioden steuert und r©° gelte Auf diese Weise werden dann Einstellungen
am Schweißumformer$ die eine bestimmte Erfahrung
auf Seiten des Schweißers erforderlich machen» vermieden 0 damit wird aber gleichzeitig auch die
Verwendung von teueren und mechanisch empfindlichen
Gesehwindigkeits-Meßvorrichtungen bei der Schweiß=
drahtzuführungsvorrichtung vermieden„ Als Folge
davon werden dann Fehler,, die auf falsche Einstei·=
lungsvorgänge zurückzuführen sind0 desgleichen aber
auch auf das durchrutschen usw. des Schweißdrahtes
in der SehweißdrahtzufÜhrungsvorHchtung abgestellte
B@1 d® m Schweißgerät . dieser-Erfindung kann die
Ausgangsleistung des SChweißstromumformers während
dsr Ky?2§eh1ießintervane und/oder während der Licht·
bogeiaüritsrva] Ie derart gesteuert ynd geregelt
denD dal die Ausgangsleistung automatisch in
aero Veränderungen und" Afoweüeinsagen bei der
g des Schweißmatariais gesteuert ynd geregelt
asfdüKp ·Μύ 2iA?ar solcliSp dl© absiclhtiie^ her&si
':"©föes(ii sibüd Bad söücsiQ d"5s ynabsicEifcuHcii enxsta
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dsir Stsueirüng and RegsUnsig unnn öines
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Bel der Steuerung und Regelung kann auf folgende
We !se ve r f a h re η we rde η : -
(1) Verlängerung dsr Laufzeit der Kursschiießintervalle
im Ansprechen auf größere Abmessungen der Schweißdrahtelektrode und im Ansprechen
auf eine schnellere Schweißdrahtelektroden-Zuführungsgeschwindigkeit
sowie Verkürzung der Laufzeit im An sprechen auf eine Leistungserhöhung,
(2) Verkürzung der Laufzeit der Lichtbogeninter-
valle im Ansprechen auf größere Abmessungen
der Schweißdrahtelektrode und im AnsDrecheη
auf die Geschwindigkeit9mit der die Sehweiß»
drahteiektrode zugeführt w1rd0 sovile Verlängerung
der Laufzeit bei steigender Leistung darm β vjsnn die Lichtbogefjint'-srva "Hg cirskt
in als Kurssefilisßinierva]Ie licergs^at·^ OsUi»
dais Riii'i-3 i fitsrvsi lab zvfisc/i2:]gsscH?üti'i v.;3rdor:
Vs r kür sy ng der Laufzeit bsi «"i-aicjinisr Lsistung
άΰ.ΐ»η0 vj-snn dia Lsisiiüig vriiiri.?*^ cs:rt
LlstaibOiisrnntsrVc! is
(S) Verkürzung dsr Lciifssit cisr ~>:}ü^zc.:\ ?.u "";c-mr./i:".™
interval le„
Verkürzung der durch eine Regelungsvorrichtung erzeugten Ruheintervalle im Ansprechen auf
größere Abmessungen der Schweißdrahtelektrode und auf höhere Zuführungsgeschwindigkeiten
in der Zuführung der Schweißdrahtelektrode sowie Verlängerung in der Laufzeit bei Leistungssteigerung
während der Kurzschiießintervalle und/oder während der Lichtbogenintervalle5
jedoch unter der Voraussetzungs daß
keine Verlängerung der Lichtbogenintervall-Laufzeit
bei Leistungssteigerung während der Kurzschließintervalle und/oder während der
LichbogenintervalIe erlaubt ist.
(5) Verkürzung der Gesamtlaufzeit der genannten
Intervalle im Ansprechen auf größere Abmessungen der Schweißdrahtelektrode und Verkürzung
der Gesamtlaufzeit"im Ansprechen auf
eine größere Geschwindigkeit bei der Zuführung der Schweißdrahtelektrode9 sowie Verlängerung der Gesamtlaufzeit im Ansprechen auf
eine Leistungssteigerung während der Kurzschließintervalle
und/oder während der Lichtbogenintervalle „
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
können der Schweißstromregelung zugeordnet sein? eine Vorrichtung9 die die
Ausgangsleistung während der KurzschließintervaTl·
la in Abhängigkeit von der Laufzeit dieser Inter«
e als erst© Funktion steuert und regelt0
eine Vorrichtung, die die Ausgangsleistung während der LichtbogenintervalIe in Abhängigkeit von der
Laufzeit dieser Intervalle als zweite Funktion steuert und regelt sowie auch in Abhängigkeit von
der Funktion der auf die Lichtbogenintervalle jeweils
folgenden Ruheintervalle, wenn dies gewünscht sein sollte. Damit aber kann das Verhältnis und die
Zuordnung zwischen den Ausgangsleistungen während
der Kurzschließintervalle und während der Lichtbogenintervalle
auf einfache Weise dadurch gesteuert und geregelt werden, daß die Zuführung des Schweißmaterials
gesteuert und geregelt werden kann.
Wenn bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
das Kurzlichtbogen-Schweißgerät- dieser Erfindung,
die Kurzlichtbogen-Schweißanlage eine Vorrichtung aufweist, die vor jedem Kurzschiießintervall
zwangsläufig ein Ruheintervall herbeiführt, dann kann der Schweißstromregelung eine Vorrichtung
zugeordnet sein, die die Ausgangsleistung während der Kurzschließintervalle und der Lichtbogenintervalle
in Abhängigkeit von der Dauer und Laufzeit der vorerwähnten Ruheintervalle steuert und regelt.
Auf diese Weise läßt sich eine extrem stabile Periodizität im Schweißvorgang leicht erreichen, was
wiederum die Steuerung und Regelung erleichtert und gleichzeitig auch das Risiko vermeidet, daß
das Schweißmaterial auf der Schweißdüse festbrennt.
Das mit dieser Erfindung geschaffene Kurzlichtbogen-Schweißgerät
.■ wird zweckmäßigerweise ebenfalls ausgestattet mit einer Vorrichtung, die dia Dauer
oder die Laufzeit von minedestens einem der Kurz«=
Schließintervalle,, der Lichtbogenintervalle und
der Ruheintervaile als eine Funktion der Geschwindigkeit,, mit der das SChweißmaterial zurSchweiß=
stelle zugeführt wirds steuert und regelt0 wobei
die genannten Intervalle derart geführt werden könnenj, daß die für das Schweißen optimalen Bedingungen erzielt werden=.
Weiterhin weist die Schweißstromregelung zweckma* = ßigerweise eine Vorrichtung auf0 mit der der
Stromfluß zur Schweistelle zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Aufkommen eines Kurzschlusses ge-=
schlossen wird., was wiederum die Gewähr dafür bietetj, daß ein zufriedenstellendes Kurzschließen
von richtigen Beginn des Kurzschlußintervalles
gegeben isto
Zweckmäßig ist es5 einen Kondensator zwischen
die Schweißdrahtelektrode und der Schweißstelle zu schalten,, und zwar parallel zum Schweißstrom=
pfad0 damit dadurch eine Spannung zwischen die= sen vjälhrend der erzwungenen RuheintervaHen ge°
ttährieistet ist und aufrecht erhalten wird. Das
srieiehtert die- Aufdeckung eines dann folgenden
SCursschüeßintervalleSc, während das Risiko des
tsesis und Sprühens im übergang von einem
zu einem Liclitbogeninteryali
lira (S1SfIS besonders genaue Stayeryn-g yirid
las&siibewefyng des
ta H dsr
ta H dsr
lage dieser Erfindung zu erreichen, kann die bereits
angeführte Schweißstromregeiumg mit einer
Vorrichtung versehen sein, die die Energie während der Lichtbogeninterval Ie derart steuert und
regelt;, daß sie eine gegebene Funktion der Kurzschließintervall-Energie
ist.
Um weiterhin auch noch eine noch regelmäßigere
Periodizität während des Schweißvorganges erzielen zu können,, ist es zweckmäß-ig und vorteilhaft,
wenn die Kurz]ichtbogen-Schweißanlage dieser Erfindung
eine Vorrichtung aufweist, die während der Kurzschließintervalle einen geradlinigen {linearen)
Anstieg in der Ausgangsleistung herbeiführt,
Uli? nun den Schweißvorgang besser ars als Veränderungen und Abweichungen In der Geschwindigkeit
iipassen zu können9 mii der das Schweißmaterial
dar Sehwef!äste 11e 2Uyefi.ihrt.vnrd. kann zur 5Chv/e1E-stromregs"king
aucii aine Verrichtung ge hirer., ύΐ%
dig 0 SU 1S !r lind L S15 ϊ Ξ S 'i 'C ti S r Ii Li Γ Z S C h ä Tl 2 [3 1 Γϊ "CS "." V 51 l*i
ysiö/oder der Lichtbogeräinter'yal Ie In A&hHηgi gk-2'l t
clsr ScS'äVjeißiriaieri0.Isoste 1 "■ gescnvnr:d1 gki 1 ΐ r:bl«är..--»
^iJi1O :üst0 kcrrcinuteriich nachziif Uhren o
Fig« 2 ein Schwei ßgerät nach der Erfindungs 6- *
Fig« 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführung
einer Schweißstromregel vorrichtung, die in ein Schweißgerät nach der Erfindung eingebaut
ist und
Fig» 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführung
einer Schweißstromregelvorrichtungs die in ein
Schweißgerät nach der Erfindung eingebaut ist.
Aus Fig. 1 ist zu erkennen, welche Veränderungen und Abweichungen sich während eines Kurzlichtbogen-Schweißvorganges
im Strom I5 in der Spannung U und in der Leistung P als Funktion der Zeit t ergeben. Strom,
Spannung und Leistung zeigen ein Impulsverhalten oder
ein periodisches Verhalten. Jeder Schweißimpuls ist
über den Kennlinien symbolisch dargestellt, wobei die Bezugsziffer 10 für die verbrauchbare Schweißdrahtelektrode
und die Bezugsziffer 11 für ein Werkstück steht. Zu jedem Schweißimpuls gehören ein Kurzschließintervall
t, - tp und ein Lichtbogenintervall t~ - t3·
Die Lichtbogenintervalle und die folgenden Kurzschließintervalle
können durch Ruheintervalle t, - t, voneinander
getrennt sein. Wird mit Ruheintervalle gearbeitet,,
so können diese durch kontinuierliche Steuerung und Regelung des Schweißstromumformers zwangsläufig herbeigeführt
werden. Das Kurzschließintervall kann9
wenn dies erwünscht ist, eine kurze Zeit t^ - t«s
nach der Herstellung des Berührungskontaktes zwischen der Schweißdrahtelektrode 10 und dem Werkstück 11
■t werden. Gehört zur Schweiß-
90884S/0?73
2821762
anlage ein Kondensator der parallel zum Schweißstrompfad
zwisehen die Schweißdrahtelektrode und
die Schweißstelle geschaltet ist, dann wird dieser
Kondensator sofort nach der Herstellung des ßerührungskontaktes
zwischen Schweißdrahtelektrode und dem Werkstück entladen. Ein derartiger Entladungsvorgang ist in Fig. 1 durch die schmalen Stromspitzen
12 und Leistungsspitzen 13 während der Intervalle
t4 - t-j dargestellt sowie auch noch durch
den Steigungswinkel der abfallenden Flanke 14 des Spannungsimpulses während der Intervalle t» - t,.
In Fig. 2 steht die Bezugsziffer 15 für einen regelbaren Schweißstromumformer,
der an ein elektrisches Drehstromnetz angeschlossen ist. Die Ausgänge 16 und 17 dieses Schweißstromumformers
15 sind einmal auf die Schweißdrahtelektrode 10 geführt und zum anderen auf das Werkstück,
was geschweißt werden soll. Der Schweißdraht 10 wird von einer Haspelrolle 18 durch Zuführungsrollen 19 zur Schweißstelle hin abgezogen, die von
einem Elektromotor 20 angetrieben werden, der seinerseits wiederum über die Steuerungsglieder
21 und 22 gesteuert wird. Damit kann dann die gewünschte Drehzahl des Motors und als
Folge davon auch die gewünschte Geschwindigkeit für die Zuführung des Schweißdrahtes manuell eingestellt
werden.
Mit der Bezugsziffer 23 ist eine P.&gei-
bezeichnet s der Schwsi fä s ρ a η rs u r« g
und den Schweißstrom entsprechende Signale über ein Strom-Shunt 24, Leitung 25 und eine Leitung
26 konstant aufgeschaltet werden, Die Bezugsziffer 27 kennzeichnet eine Leitung für die
übertragung von Steuerungssignalen zu dem SchweiSstromumformer 15. Diese Signale regeln
bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ausgangsleistung des Schweißstrom=
Umformers 15. Der Schweißstromumformer kann, als eine bekannte (US-PS -4.152.759) schnellregelnde
Vorrichtungfausgeführt sein. Bei einem solchen Schweißstromumformer ist auch
eine individuelle Regelung eines jeden Schweißvorganges ebenso wiejjeine individuelle
Regelung der verschiedenen Intervalle t,, - i„ °
tg9 ig = t» und ifl - t, innerhalb eines jeden
Schweißvorganges möglich. Die Bezugsziffer 28 steht für eine Handeinstellvorrichtung9 mit
der die Anfangseinstellungen am Schweißstrom= regler 23 vorgenommen werden können=
Der mit Fig» 3 dargestellten Schweißstromregel=
vorrichtung wird über die Leitung 26 ein Span=· oyngssipial aufgeschaltetD welch.es der Spannung
2wiseEion der Schweißelektrode 10 und dem Werk=
stück 11 entspricht. Dieses Spannungssignal wird auf eine erste Diskriminatorschaitung geführt
dl® einsfi differenzierendenKondensator 29 (Komden=
sator mit D-Verhalten), einen Spannungsteiler
bildenden Widerständen 30 und 31 sowie einen als Signalpegel-Diskrimina tor dienenden Verstärker
32 aufweist. Das über die Leitung 26 aufgeschaltete Spannungssignal wird ebenfalls noch
einer zweiten Diskriminatorschaltung zugeführt,
die aus den Widerständen 33 und 34 sowie aus einem Verstärker 35 besteht und als Signalpegel-Diskriminator
mit invertierten Eingang arbeitet. Der zur ersten Diskriminatorschaltung gehörende
Widerstand 30 ist mit dem Kondensator 29 in Reihe geschaltet, während der Widerstand 31 zwischen
den Ausgang des Widerstandes 30 und einem festen negativen Massepotential geschaltet ist. Mit
seinem Ausgang ist der Widerstand 30 auch auf den Eingang des Verstärkers 32 geführt. Die Differenzierung
des Spannungssignales erfolgt im Kondensator 29 sowie in den Widerständen 30 und 31, wobei die Widerstände
sowie das negative Potential derart ausgelegt sind,, daß der Κϊρρ-Punkt des Verstärkers 32 dann
erreicht wird, nenn in der Leitung 25 ein Spannungsstoß oder ein Spannungssprung zu verzeichnen ist.
Ein solcher Spannungsstoß oder Spannungssprung entsteht zu Beginn des Lichtoogenintervalles. Das
aber bedeutet-, daß derVerstärker 32 zu Beginn eines
jeden Lichtbogenintervalfes sin dem Digitalwert
31EINS" entsprechendes Signal kurzer Laufzeit und
kurzer Dauer abgibt, In ähnlicher Weiss 1st die
0iskr1m1siatorsch5°iung £3D Ξ4-, 35 derart beschaffen,
S S i S 4 2 i 0
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daß sie ,die Spannung U, (Fig. 1) erfaßt, wobei
diese Spannung., die von den Widerständen 33 und 34 sowie von dem festen negativen Potential
bestimmt wird, anzeigt, daß es zwischen der Schweißelektrode 10 und dem Werkstück 11 zu
einem Kurzschließen gekommen ist. Damit aber gibt der Verstärker 35 immer dann ein Signal
ab, das dem Wert der digitalen "EINS" entspricht« wenn die Spannung an der Leitung 26 unter den Spannungswert
lh abfällt. Die von den Verstärkern 32 und 35 abgegebenen Signale werden einem RS-Flip-Flop
oder einer bistabilen MuI tivibrator-Schaltung
36 aufgeschaltet. Steht an dem Eingang S bei Einsetzen des Lichtbogenintervalles ein Signal an, das dem
Digitalwert "EINS" entspricht, dann wird dadurch die Flip-Flop-Schaltung 36 derart geschaltet, daß der
Ausgang Q ein Signal abgibt, das dem Digitalwert "EINS" entspricht. Demgegenüber steht dann, wenn
dem Eingang R bei Einsetzen des Kurzschiießintervalles
ein dem Digitalwert entsprechendes Signal "EINS" aufgeschaltet wird, die Flip-Flop-Schaltung
derart gesetzt, daß am Ausgang Q ein Ausgangssignal ansteht, das dem Digitalwert "EINS" entspricht»
Das Signal, welches vom Verstärker 35 abgegeben wirds v/i rd ebenfalls noch dem S-Eingang einer
RS-Flip-Flop-Schaltung 37 aufgeschaltet, wobei das
Ausgangssignal am Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung
den Digitalwert "NULL" annimmt. Der R-Eingang der Flip-Flop-Schaltung 37 ist in der nachstehend noch
zu beschreibenden Weise schaltungsmäßig derart ange-
S 0 S 8 4 e / 011 3
legt, daß ihm am Ende des Lichtbogenintervalles
ein dem Digitalwert "EINS" entsprechendes Signal auf geschaltet wird, d»h. während des Intervalles
t« - t,, was dann wiederum zur Folge hat, daß
am Ausgang Tf der RS-Fl ip-Flop-Schal tung 37 während des Ruheintervalles to - t^ ein Signal ansteht,
das dem Digitalwert "EIMS" entspricht.
Der Ausgang TJ der Fl ip-Flop-Schal tung 36 und der Ausgang Q' der Flip-Flop-Schaltung 38 sind auf
die Eingänge einer NOR-Schaltung 38 geführt. Diese
N0R-_Schaltung 38 erzeugt deshalb ein Ausgangssignal
F, das während des Lichtbogenintervalles tp - t3 den Digitalwert "EINS" annimmt und während
der übrigen Intervalle t« - t„ einen Digitalwert
"NULL". Die NOR-Schaltung 38 steht ausgangsseitig mit einer logischen NOR-Schaltung 40
in Verbindung, die als eine Inversionsschaltung eine Inversion des auf geschal teten Signales F"
Vorzunehmen hat, so daß das Ausgangssignal F
der logischen NOR-Schaltung 40 dann immer dem Digitalwert "NULL" entspricht , wenn das Signal
"Feine digitale "EINS" ist, oder aber dem Wert
"E INS", we η η das auf geschaltete Signal F äen
Wert einer digitalen "NULL" hat.
An den Ausgang Q der RS-Flip-Flop-Schaltung 36
angeschlossen ist ein Abschalt-Verzögerungskreis
39s der so arbeitet, daß dann, wenn das Eingangssignal
vom dem Digitalwert "EINS" aus in den Digitiaivjert "NULL" übergeht, das Ausgangssignal
zu einem bestimmten Zeitpunkt nach der Signal
:921762
umwandlung am Eingang der Schaltung 39 als Äusgangs»
signai B ebenfalls die gleiche Signalumwandlung mitmacht. Dieser Abschalt-Verzögerungskreis legt die
gesteuerte Abschaltverzögerung zu Beginn der Kurzschließintervalle
fest, d„h„ die Abschaltverzögerung t* - t-jDas Ausgangssignal am Ausgang Tf der
RS-Flip-Flop-Schaltung steht mit dem Signal F" in
Beziehung.
Mit dem Signal, das an der Leitung 26 ansteht;, sowie
mit dem Signal am R-Eingang der RS-Flip-Flop-Schaltung
36 werden die Signale erzielt und herbeigeführt, die in der nachstehenden Logiktabelle angeführt sind.
Diese Signale stehen jeweils für gegebene Schaltzuständes,
die von dem Intervall "der Schweißperiode abhängig sind, in denen die Schweißanlage arbeitete
Signal
h - H | 1 | 1 | t4 -11 |
0 | O | O | 1 |
1 | O | "ί | 1 |
Ί | 1 | ο | ] |
O | O | O | |
O | O | ||
gilts - .
t·. « t, s Kurschließintervaii
t« = t«. = Lichtboteninterval]
4I " ^ - n Ru he interval] -
Iß - t| e Abschaltverzögerung
Die zuvor genannten Signale B0 ¥0 F0 F und E werden
In der nachstehend beschriebenen WsIse sum Steuern
und Regeln der zur Schweißstromregelung des Schweiß·
str©fflunif@rraers gehörenden elektronischen Schaltungi«
Ά O Q S k Q If -Ol 11 f>
elementen herangezogen und verwendet.
Eine gegebene Zuordnung zwischen der flnorgieentwicklung
während des Kurzschiießintervalles urd
der Energieentwicklung während des Lichtbogenintervalles
wird von einer Integrationsschaltung herbeigeführt., die sich zusammensetzt: aus einem
Operationsverstärker 41, aus einem integrierenden
Kondensator 42, aus den Eingangswiderständen 43 und 44 sowie aus einem elektronischen Schaltungselement
45, das von dem Signal E angesteuert wird.
Das elektronische Schaltungselement 45 arbeitet nun so, daß dann, wenn dem Steuerungseingang ein
dem Digitalwert "EINS" entsprechendes Signal aufgeschaltet wird, eine leitende Verbindung zwischen
den beiden Horizontalanschlüssen 45a und 45b aus
Fig. 3 hergestellt wird. Aus der Log igt ate!Ie geht
hervor, daß das Signal £ während des Ruhe ir.tervar.-Ies
den Logikwert "EINS" annimmt und dadurch den
Integrationskondensator 42 kurzschließt, vas wiederum
zur Folge hat., daß das Ausgangssignal des
Verstärkers 41 gleich Nj"1! Volt wi^d. Wenn während
des dann folgenden KurzschiieSintervalles das
Signal if den Digitalwert "MULL" annimmt, dann bewirkt di.5s ein öffnen des elektroni sch-in Schalters
45. Als Folge davon wird dann ein negativ.:; SUuerungssignal
auf den Eingang des Verstärkers 41 geführt, und zwar über den Widerstand 44. Und dieses
Steuerungssigna] wird von dem nachstehend zu beschreibenden Integrationsverstärker 68 her aufgeschaltet
und ist während des Kurzschließintervalles
909843/0773 - 21 -
dem Leistungs-Bezugssignai proportional, das der
Leitung 27 zum Schweißstromumformer 15 aufgeschaltet ist. Das Asugangssignal des Integrationsverstärkers
41, daß dann positive ist, ist dann proportional der Energie, die der Schweißstromumformer
15 während di;s Kurzschi ießintervalles abgibt«
Im übergang von dem Kurzschließintervall zu dem
Lichtbogenintervall verschwindet das Signal des Integrationsverstärkers 68 und' wird durch ein
positives Signal ersetzt, welches von der Multiplikatorschaltung
76 über den Widerstand 43 aufgeschaltet wird, und dieses positive Signal ist während des Lichtbogenintervalles dem Leistungs-Bezugssignal
auf der Leitung 27 proportional. Jetzt wird das Ausgangssignal des Integrationsverstärker 41 im negativen Sinne solange integriert,
bis daß das Signal den Wert "NULL" annimmt. Damit wird erreicht, daß das dem Ausgang der Signalpegel
-Diskriminatorschal tung 46 abgenommene Ausgangssignal, das der Integrationsschaltung
41-45 aufgeschalet wird vom Schaltzustand "NULL" in den Schaltzustand "EINS" überwechselt und
dann den R-Eingang der RS-Flip-Flop-Schaltung 37
aktiviert und ansteuert, der seinerseits mit dem Ausgang der Diskriminatorschaltung 46 in Verbindung
steht, wobei als Folge davon das am Ausgang TJ der vorerwähnten Flip-Flop-Schaltung anstehende
Ausgangssignal, in der beschriebenen Weise" vom Digitalwert "NULL" in den Digitalwert
"EINS" wechselt und dann wiederum den Kondensator 42 über den elektronischen Schalter 45 kurschließt.,
49/
Weil nun das Ausgangssignal des Integrationsverstärkers 41 mit Null beginnt, hat bei Beendigung
des Kurzschlußintervalles der Verstärker 41 eine
Spannung, die der während des Kurzschließintervalles abgegebenen Energie proportional ist. Weil
nun auch die Rückwärtsintegrations nach Null der während des Lichtbogenintervalles abgegebenen
Leistung proportional ist, erhält man eine bestimmte Zuordnung oder ein bestimmtes Verhältnis zwischen
der aufgewendeten Leistung während des KurzschiießintervalIes und zwisehen der aufgewendeten
Leistung während des Lichtbogenintervalles.
Ein dem RuheintervalT proportionales Signal wird
von einer Integrationsschaltung erzeugt, die sich zusammensetzt: aus einem Integrationsverstärker 47,
aus einem Integrationskondensator 48, aus einem elektronischen und vom Signal F angesteuerten
Schalter 49 und aus einem Eingangswiderstand 50. Das Eingangssignal der Integrationsschaltung 47-50
wird über einen vom Signal E angesteuerten elektronischen Schalter 51 auf ein festes negatives Massenpotential
geschaltet. Während des Ruheintervalles befindet sich das Signal E im Schaltzustand
der digitalen "EINS", wobei das elektronische
Schaltelement 51 das feste negative Potential auf den Widerstand 50 schaltet und führt.Sodann erfolgt
die Integration des Signales der Integrationsschaltung 47 mit einer im positivem Sinne differenzierten
konstanten Spannung während des gesamten Ruheintervalles, wobei dann dieses Signal am Ende
2921782
des vorerwähnten Ruheintervalles der Dauer oder der Laufzeit dieses Ruheiriterval les proportional ist»
Das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 47-50 wird über einen elektronischen Schalter 52 aufgeschaltet,
der seinerseits wiederum von dem Signal "B" gesteuert und .geschaltet wird. Das Signal "IT, das
während des Kurzschiießintervalles den Schaltzustand
der digitalen "EINS" annimmt koppelt während des vorerwähnten Kurzschiießintervalles das Ausgangssignal
der vorerwähnten Integrationsschal lung 47-50
mit einem Kondensator 53, der eine sehr lange Ent-1adungs-Zeitkonstante
hat. Während des Lichtbogenintervalles wird der Integrationsverstärker 47 von
dem elektronischen Schalter 52 über das Signal 7, das während des vorerwähnten Lichtbogenintervalles
sich im Schaltzustand der digitalen "EINS" befindet,,
auf Null zurückgeschaltet, gleichzeitig wird der elektronische Schalter 52 durch das Signal TJ , das
wöhrend des Lichtbogenintervalles den Digitalwert "NULL" hat, geöffnet. Nach jedem Ruheintervall
lädt sich der Kondensator 53 mit einer Spannung auf, die proportional der Dauer oder der Laufzeit
eines voraufgegangenen Ruheintervalles ist.
Ein Regler^ der die Ausgangsleistung des Schweißstromumformers
zu steuern und zu regeln hat, besteht aus einem Operationsverstärker 59S dessen
Rückkopplungs-oder Rückführungsschaltung sich zusammensetzt:
aus einem Widerstand 60 sowie aus einem Integrationskondensator 61 und aus den Eingangswiderständen 62, 63 und 94, Der Regler 59-S3
-90 9849/07 7 3
und 94 erhält von dem festen negativen Potential über den Widerstand 94 ein Bezugssignal aufgeschaltet,
während ihm vom Kondensator 53 aus über den Widerstand 63 ein Meßsignal aufgeschaltet wird, dessen
Spannung der Dauer oder der Laufzeit des Ruheintervalles
proportional ist. Von der Schaltung her ist das Ausgangssignal des Reglers derart angelegt
und ausgelegt, daß die Ausgangsleistung des Schweißstromumformers 15 derart geführt wird, daß das Ruheintervall
durch Steuerung und Regelung auf einen vom Widerstand 94 und vom negativen Potential vorgegebenen
Wert gebracht wird. Dieser Steuerungsablauf im Hinblick auf den Schweißstromumformer
wird aufgrund der Tatsache erzielt, daß das Ausgangssignal des mit den Hinweiszahlen 59-63 und 94 gekennzeichneten
Reglers in der nachstehend beschriebenen Weise steuernd und regelnd auf das Leistungs-Bezugssignal
auf der Leitung 27 einwirkt, und zwar über die nachstehend angeführten Schaltungen.
Während des Lichtbogenintervalles wird das Leistungs-Bezugssignal
von dem Operationsverstärker 64 erzeugt und zwar mit dessen Rückkopplungs-oder Rückführungsschaltungswiderstand
65 und dem Reihenwiderstand 66, wobei von den Widerstandswerten der Widerstände 65
und 66 der Versträkungsgrad/Verstärkungsfaktor bestimmt und festgelegt wird. Zwischen Ausgang und
Eingang des Verstärkers 64 ist ein elektronischer Schalter 67 gelegt, der von dem Signal F angesteuert
wird. Dieser elektronische Schalter67 schließt unter der Einwirkung des Signales F den Verstärker 64
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kurz und verhindert dadurch, daß dieser Verstärker 64 mit Aufnahme des Lichtbogenintervalles bei allen
Schwei vorgangsiriterval len ein Ausgangssignal abgeben kann. Im Falle des Kurzschließintervalles wird
das Leistungs-Bezugssignal von einer Integrationsschaltung erzeugt, die aus dem Operationsverstärker
68 und dem ihm zugeordneten Integrationskondensator sowie aus dem ihm zugeordneten Widerstand 70 besteht,
wobei die Integrationsgeschwindigkeit von dem Wert des Widerstandes 70 und von dem Wert des
Integrationskondensators 69 bestimmt und festgelegt wird. Zwischen Eingang und Ausgang des integrierenden
Verstärkers 68 ist ein von dem Signal B gesteuer ter elektronischer Schalter 71 geschaltet. Dieser
Schalter 71 verhindert, daß mit Ausnahme des Kurzschließintervalles
während aller anderen Schweißvorgangsintervalle von Integrationsverstärker ein Ausgangssignal
abgegeben werden kann.
Die von den Verstärkern 64 und 68 erzeugten Bezugssignale werden in einer Additionsschaltung aufaddiert
und zusammengefaßt. Diese Additionsschaltung besteht aus einem Operationsverstärker 72, einem
Rückkopplungs-oder Rückführungswiderstand 75 sowie
aus den Eingangswiderständen 73 und 74, von denen jeder mit einem Ausgang des jeweils zutreffenden
Verstärkers 64 und 68 in Verbindung steht. Von diesem Verstärker wird aus diesem Grunde, d.h. von
dem Verstärker 72, während des Kurzschiießintervalles
und auch während des Lichtbogeninterval.les ein Ausgangslistungs-Bezugssignal auf die Leitung 27
geführt, während des Ruheintervalles aber ein "NULL"-Signai.
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Falls dies gewünscht werden sollte, kann die mit Fig. 3 wiedergegebene Schweißstromregelung auch
noch mit einer Schaltung ergänzt und vervollständigt werden, die das Ruheintervall automatisch in
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das Schweißmater,i al 10 der Schweißstelle zugeführt wird,
verändert und nachführt. Dies läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß das auf Leitung 25 herausgeführte
Signal verwendet wird. Dieses Signal ist eine Meßgröße für den der Schweißstelle zugeführten
Strom und dieses Signal ist annähernd proportional der Geschwindigkeit, mit der das Schweißmaterial
der Schweißstelle zugeführt wird. Das Signal 25 wird vom ,uV-Pegel auf den V-Pegel angehoben,
und zwar durch den Verstärker 54. Dann wird das Signal in einem L-Filter gefiltert, der
aus einem Widerstand 55 und aus einem Kodnensator 56 besteht. Die Stärke des verstärkten und durch
den FiIterungs-'organg geglätteten Signales kann
über das Potentiometr 58 festgelegt werden, das zwischen Erdung und negativem Potential geschaltet
ist und dessen Ausgangs auf einen der Eingänge einer Multiplikatorschaltung 57 geführt ist. Das
Ausgangssignal der Multiplikatorschaltung 57 kann damit über das Potentiometer 58 von Null an aufwärts
eingestellt werden. Das Signal aus der MuIiplikatorschaltung
57 wird mit dem Eingang des Steuerung-oder Regelungsverstärkers 59 über den Widerstand
62 gekoppelt.
In den Rahmen der Erfindung fällt auch die Verän-
- 27 9 09849/0773
derung der Ausgangsleistung des Schweißstromumformers 15 w.ährend des Lichtbogeninterval les bei Abwesenheit
von Ruheintervallen, beispielsweise dadurch,
daß die genannte Ausgangsleistung im Endabschnitt eines Lichtbogenintervalles verringert
oder abgesenkt wird, z.B. auf einen derart niedrigen Wert, daß im wesentlichen kein Schweißmaterial
mehr während des Endabschnittes dieses Lichtbogenintervalles der Schweißstelle zugeführt' wird,
während gleichzeitig das Festbrennen des Schweißdrahtelektroden-Materials auf der Schweißdüse
und ein Abkühlen der Schweißdrahtspitze vermieden wird. Als ein Beispiel dafür ist in Fig. 3 eine
Schaltung zwischen den Eingang des Verstärkers und ein beliebig einstellbares Potentiometer 99
geschaltet. Zu dieser Schaltung gehören ein Widerstand 97 und ein elektronisches Schaltelement 98,
das von dem Signal E gesteuert und geschaltet wird. Das bewirkt natürlich., daß dem Verstärker 72 ein
Signal auf geschaltet wird, dessen Signalpegel etwas höher liegt, als jener des Signales, das man
durch die Einstellung des Potentiometers 28 zu erhalten wünscht. Das hat aber nur sehr geringfügige
Auswirkungen und kann, falls dies gewünscht werden sollte, im wesentlichen dadurch korrigiert werden,
daß das Potentiometer 28 auf einen entsprechend niedrigeren Wert eingestellt wird.
Ähnlich, wie dies bei der mit Fig. 3 dargestellten Schweißstromregelung der Fall ist, weist auch die
mit Fig. 4 wiedergegebene Schweißstromregelung die Eingangsleitungen 25, 26 für die Spannungssignale
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- 26--
Zl
und für die Stromsignale auf, desgleichen auch eine Ausgangsleitung 27 für ein Ausgangsleistungs-Bezugssignal,
mtt dem der Sfchweißstromumformer 15 gesteuert
und geregelt wird. Darüber hinaus gehören zur Schweißstromregelung eine erste Detektorschaltung
mit den Schaltungskomponenten 29-36, eine zweite Detektorschaltung mit den Schaltungskomponenten
54-58 und eine Schaltung zur Erzeugung eines Ausgangsleistungs-Bezugssignales,
und diese Schaltung besteht aus den Schaltungskomponenten 64-75. 'Diese Schaltungen entsprechen jenen Schaltungen, die in
Fig. 3 mit den Hinweiszahlen 29 - 36, 54 - 58 und 64 - 75 gekennzeichnet sind. Diese Schaltungen werden
deshalb im Zusammenhang mit Fig. 4 auch nicht ausführlich beschrieben werden.
Die nach Fig. 4 von den Ausgängen Q und TI der RS-Flip-Flop-Schaltung
36 abgehenden Signale B und IT aktivieren jeweils eine der beiden monostabilen
Flip-Flop-Schaltungen 76 und 78, die jweils derart getriggert werden, daß sie an ihren Ausgängen die
Signale E und D als Kurzdauersignal mit dem Digitalwert "EINS" dann abgeben, wenn die Eingänge der
Flip-Flop-Schaltungen vom Schaltzustand der digitalen "NULL" in den Schaltzustand der digitalen "EINS"
wechseln. Die Signale E und D, die man von den Flip-Flop-Schaltungen 76 und 78 erhält, werden ebenfalls
zwei weiteren monostabilen Flip-Flop-Schaltungen und 79 aufgeschaltet, die sich von den Flip-Flop-Schaltungen
76 und 78 dadurch unterscheiden, daß sie schaltungstechnisch derart ausgelegt und angelegt
sind, daß sie bei Triggerung dann an ihren
909849/0773 - 29 -
Ausgängen *die Signale G und F als kurze Signale mit
dem Digitalwert "EINS" abgeben, wenn die diesen Flip-Flop-Schaltungen aufgeschalteten Eingangssignale
vom Schaltzustand der digitalen "EINS" in den Schaltzustand der digitalen "NULL" übergehen.
Das Aufkommen der Signale B, E, G, F, D und Έ entspricht
den nachstehend angeführten Bedingungen im Schweißvorgang:- Anmessen und ERfassen des Beginnes
eines Lichtbogenintervalles durch den Signalpegel-Diskriminator
32; der Q-Ausgang der RS-Flip-Flop-Schaltung
36, d.h. das B-Signal, wechselt vom Schaltzustand der digitalen "NULL" in den Schaltzustand
der digitalen "EINS". Das Signal F wechselt als Inversion des Signales B aus dem Schaltzustand der
digitalen "EINS" in den Schaltzustand der digitalen "NULL", und zwar gleichzeitig.Gleichzeitig mit dem
übergehen des B-Signales in den Schaltzustand der digitalen "EINS" kommt ein Kurzdauer-Signalimpuls
E auf, der im Abklingen das monostabile Flip-Flop 77 derart ansteuert und triggert, daß dieses monostabile
Flip-Flop ein kurzes Signal G mit dem Schalt· zustand der digitalen "EINS" abgibt. Der Wechsel
des zur RS-Flip-Flop-Schaltung 36 gehörenden Q-Ausganges
aus dem Schaltzustand der digitalen "NULL" in den Schaltzustand der digitalen "EINS" hat auf
das Signal F und auch auf das Signal D keinen Einfluß. Wird vom Signalpegel-Diskriminator 35 das
Einsetzen des Kurzschließintervalles erfaßt, dann geht das Signal "B" aus dem Schaltzustand der digitalen
"NULL" in den Schaltzustand der digitalen
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"EINS" über, wobei auch das Signal B als Inversion des SignaTes "B" seinen Schaltzustand wechselt. Zur
gleichen Zeit nehmen das Signal D und das Signal F die Form von Impulsfolgen an, und zwar in der für
die Signale E und G beschriebenen Weise und dann, wenn das Beginnen des Lichtbogenintervalles erfaßt
worden ist. .
Ein Signal, das der Dauer oder der Laufzeit des Kurzschiießintervalles proportional ist, wird in
einer Integrationsschaltung erzeugt. Diese Integrationsschaltung besteht aus einem Operationsverstärker
80, aus einem Integrationskondensator 81 und aus einem Eingangswiderstand 82. Dem Widerstand
81 wird das Eingangssignal von einem festen Potential aus über einen elektronischen und vom
Signal Ί? angesteuerten und geschalteten Schalter
95 aufgeschaltet. Dieser elektronische Schalter
befindet sich während des Kurzschließinervalles im Schließzustand. Das hat zur Folge, daß das
Ausgangssignal des Integrationsverstärkers 80 dann mit konstantem D-Verhalten größer wird und
der Dauer oder der Laufzeit des Kurzschiießintervalles proportional ist. Ein elektronischer Schalter
84, der vom Signal E gesteuert und geschaltet wird, ermglicht nach Beendigung des Kurzschließintervalles
ein Aufladen eines Kondensators 85 auf ein Potential, das der Dauer oder der Laufzeit
des Kurzschließintervalles entspricht. Der Kondensator 85 ist schaltungsmäßig hinter der aus den
Schaltungselementen 80-82 bestehenden Integrationsschaltung geschaltet und angeordnet.
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Danach wird der Integrationskondensätor 81 durch
den elektronischen und vom Signal G gesteuerten Schalter 83 kurzgeschlossen, wobei das Ausgangssignal des Verstärkers 80 gleich Null wird. Ein Verstärker 86, der einen invertierten Eingang aufweist
und dem Kondensator 85 nachgeschaltet ist, invertiert das vom Kondensator 85 her aufgeschaltete
Signal.
Eine zweite Integrationsschaltung arbeitet und funktioniert in ähnlicher Weise. Diese zweite Integrationsschaltung besteht aus einem Operationsverstärker 87, aus einem Integrationskondensator 88 und
aus einem Widerstand 89. Dieser Integrationsschaltung sind die elektronischen Schalter 96, 90 und
91 zugeordnet, die von den jeweils zutreffenden Signalen B, F und D und von einem Kondensator 92 gesteuert und geschaltet werden. Während dee LichtbogenintervaTles wird dem Widerstand 89 das Eingangssignal über das elektronische Schaltelement 96 aufgeschaltet, welches durch das Signal B während des
Lichtbogenintervalles in den Schließzustand geschaltet ist. Der vom Signal D gesteuerte und geschaltete elektronischen Schalter 91 ermöglicht nach der
Beendigung des Lichtbogenintervalles ein Aufladen des nachgeschalteten Kondensators 92 auf ein Potential, das der Dauer oder der Laufzeit des Lichtbogenintervalles entspricht, woraufhin dann der Integrationskondensator 88 vom elektronischen Schaltelement 90 kurzgeschlossen wird, das vom Signal F
gesteuert und geschaltet wird, wobei dann das Ausgangssignal des Verstärkers 87 gleich Null wird.
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- Viril
Ein erster Regler, der derart ausgelegt ist, daß er die Ausgangsleistung ,des Schweißstromumformers
über die aus den Komponenten 65-78 bestehende Schaltung steuert und regelt, und zwar während des Kurzschi
ießintervalles, besteht aus einem Operationsverstärker 59 mit einer Rückkopplung oder Rückführung,
die sich zusammensetzt aus einem Widerstand 60a, aus einem Integrationskondensator 61a sowie aus den
Widerständen 62a, 63a und 94a. Auf den Eingang des Verstärkers 59a geführt ist eine Einstellvorrichtung
in Form eines Potentiometers. Von dem aus den Schaltungskomponenten 59a-63a und 84a bestehenden Regler
wird ein Ausgangssignal abgegeben, das über die Schaltungen 64-75 den Schweißstromumformer 15. steuert
und regelt, und damit auch die Detektorschaltung 29-36 samt den zugehörigen Flip-Flop-Schaltungen
76-79, und zwar während des Kurzschiießintervalles.
Diese Steuerung und Regelung wird dabei auf eine derartige Weise durchgeführt, daß das am Ausgang
des Verstärkers 86 anstehende Signal, das dem Verstärker über den Widerstand 94a aufgeschaltet
wird, dem Signal aus dem Potentiometer 28a proportional ist.Das aber bedeutet, die Dauer oder die
Laufzeit des Kurzschiießintervalles kann mit dem
Potentiometer 28a auf einen gewünschten Wert eingestellt
werden.
Ein weiterer Regler, der während des Lichtbogenintervalles
die Ausgangsleistung des Schweißstomumformers 15 über die Schaltungen 64-75 steuert und
regelt, besteht aus einem Operationsverstärker 59b
- 33 909849/0773
« 93- -
mit einer Rückkopplungsschaltung oder Rückführungsschaltung; die sich zusammensetzt aus einem Widerstand
60b, aus einem Integrationskondensator 61b sowie aus den Widerständen 62b, 63b und 94b. Auf
den Eingang des Verstärkers 59b ist eine zweite Einstellvorrichtung 28b geführt, die in der Form
eines Potentiometers gehalten ist. Demit aber gibt der aus den Schaltungskomponenten 59b-63b und 94b
bestehende Regler ein Ausgangssignal ab, das während des Lichtbogeninervalles den Schweißstromumformer
15 über die Schaltungen 64-75 steuert und rgelt, damit aber auch die Detektorschaltung 29-36
samt den ihr zugeordneten Flip-Flop-Schaltungen
76-79, wobei die Steuerung und Regelung derart erfolgt, daß das vom Kondensator 92 abgegebene
Signal dem vom Potentiometer 28b ausgehenden Signal proportional ist. Das aber bedeutet, die Dauer
oder die Laufzeit des Lichtbogenintervalles kann mit dem Potentiometer 28b auf einen gewünschten
Wert eingestellt werden.
Im Hinblick auf die Geschwindigkeit mit der das Schweißmaterial der Schweißstelle zugeführt wird,
können die Dauer der Kurzschließintervalle und die Dauer der Lichtbogenintervalle auch noch automatisch
dadurch korrigiert werden, daß den Steuerungs-und Regelungsverstärkern 59a und 59b ein
Korrektursignal aufgeschaltet wird, welches dem Mittelwert des der Schweißstelle zugeführten Stromes
proportional ist.. Dieses Korrektursignal wird vom Ausgang der Multiplikatorschaltung 57 .über
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die Widerstände 62a und 62b der jeweils zutreffenden Regler 59a-63a und 94a sowie 59b-63b und 94b aufgeschaltet.
Das Korrektursignal erhält man aus dem auf Leitung 25 hereinkommenden Signal, das dem Strom an
der Schweißstelle proportional ist. Dieses Signal wird in der Weise verstärkt, gefilters und multipliziert,wie
dies in Zusammenhang mit den Schaltungskomponenten 54 und 58 nach Fig. 3 beschrieben worden ist.
Damit aber kann die Dauer oder die Laufzeit der Kurzschließintervalle
und der Lichtbogenintervalle dann verlängert werden, wenn die Geschwindigkeit, mit der
das Schweißmaterial der Schweißstelle zugeführt wird»
größer wird.
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Claims (1)
- Patentansprüche1. ^Kurzl i chtbogen-Schwei ßgerät mit einemν S regel baren Schweißstromumformer,einer Vorrichtung für eine steuerbare Zustellung der Schweißdrahtelekt^ode zur Schweißstelle sowie mit einer Schweibstromregelvorrichtung, die den Schwei ß-stromumf ormer in Abhängigkeit vom Schweißvorgang selbsttätig regelt, wobei der Schweißstromumformer derart ausgelegt ist, daß er Schweißperioden ermöglicht, die in Kurzschließintervalle, Lichtbogenintervalle und in Ruheintervalle unterteilbar sind,dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstromregelvorrichtung zum selbsttätigen Steuern des Schweißvorganges zum Verändern der Zuführung des Schweißmaterials zur Schweißstelle eine Vorrichtung aufweist, die die Ausgangsleistung des Schweißstromumformers aufgrund einer vorgegebenen Abhängigkeit von der Dauer mindestens einer der der Schweißperiodenintervalle steuert.Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Schweißstromregelvorrichtung eine Vorrichtung, die die Ausgangsleistung während der Kurzschließintervalle als eine erste Funktion von deren Dauer und eine Vorrichtung aufweist, die als zweite Funktion die Ausgangsleistung909849/0773während der Lichtbogenintervalle und in Abhängigkeit von der Dauer dieser Lichtbogenintervalle regelt und durch die Ausgangsleistung als Funktion der Ruheintervalle in Abhängigkeit von der Dauer derselben regelbar ist.3. Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach Anspruch 1 mit einer Vorrichtung zur zwangsläufigen Herbeiführung eines Ruheinterval1 es vor jedem Kurzschließintervall, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstromregelung eine Vorrichtung aufweist, die die Ausgangsleistung während der Kurzschließintervalle und während der Lichtbogenintervalle in Abhängigkeit von der Dauer der Ruheintervalle steuert.4. Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vorrichtung aufweist, die die Dauer von mindestens einer der Kurzschließintervalle, der Lichtbogenintervalle und der Ruheintervalle in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das Schweißmaterial zur Schweißstelle weitergeleitet wird, steuert.5. Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet daß die Schweißstromregel vorrichtung eine Vorrich909849/07732921712tung aufweist, die nach einem Kurzschließvorgang die Stromzuführung zur Schweißstelle zu einem vorgegebenen Zeitpunkt abschaltet oder unterbricht.Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Schweißdrahtelektrode und der Schweißstelle parallel zum Schweißstrompfad ein Kondensator gescha1tet ist.Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstromregel vorrichtung weitere Vorrichtungen aufweist, die die Energie für das" Lichtbogenintervall derart steuert, daß diese eine vorgegebene Funktion der Kurzschließintervall-Energie ist.Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,gekennzei chnet durch eine Vorrichtung, durch die während der Kurzschließintervalle die Ausgangsleistung geradlinig ansteigt.Kurzlichtbogen-Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstromregelvorrichtung eine Vorrrichtirng angeordnet ist, die die Dauer der Kurzschließin tervalle und/oder der Lichtbogenintervalle in Übereinstimmung mit «iner vorgegebenen und von der Schwei ßdrahtzustellbewegungsgeschwindigkeit abhängigen Funktion kontinuierlich nachführt.909849/0773
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