DE3004323A1

DE3004323A1 - Einrichtung zur zufuhr von draht ueber grosse entfernungen

Info

Publication number: DE3004323A1
Application number: DE19803004323
Authority: DE
Inventors: Angel Simeonov Dipl In Angelov; Dimiter Alexandrov Dipl Ivanov; Simeon Georgiev Dipl Puntschev; David Albert Dip Samokovliiski
Original assignee: INST TEKH KIB I ROBOTIKA
Current assignee: INST TEKH KIB I ROBOTIKA
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1980-09-25
Also published as: CA1151271A; AT374061B; BR8000805A; NL8000749A; SE453576B; FR2448412B1; DK53380A; JPS6240270B2; AU5530080A; US4305537A; ES488324A1; CS263451B1; IT1145257B; ATA46280A; GB2043955B; SE8000709L; JPS55135056A; PL221911A1; FI800326A; NO800341L

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zufuhr von Draht über große Entfernungen zum Schweißen in einer Schutzgasatmosphäre, wobei der Antrieb durch einen Gleichstrommotor erfolgt, der in Bedingungen von unterbrochenem Strom arbeitet.

Es ist eine Drahtzuführeinrichtung bekannt, die einen Drahtzuführmechanismus, eine Thyristorstufe, einen Zündimpulsgenerator und einen Geschwindigkeitsstabilisator enthält.

Die Nachteile dieser Einrichtung liegen darin, daß bei Verbindung der einzelnen Mechanismen in Reihe ein kompliziertes System für die automatische Regelung erforderlich ist, dessen Betrieb unstabil ist. Außerdem wird die den Motoren zugeführte Energie nur als Funktion des Stroms des ersten Zuführmechanismus geregelt; die Regelung erfordert einen hohen Verstärkungskoeffizient in jedem der Folgeregler, was ebenfalls eine Ursache für unstabilen Betrieb ist. Die Herabsetzung dieses Koeffizienten würde aber zu einer unterschiedlichen Neuverteilung der Last bei verschiedenen Geschwindigkeiten führen, da die funktioneile Beziehung zwischen den einzelnen Reglern nicht von der Geschwindigkeit abhängig ist. Außerdem führt das Vorhandensein eines Reglers an jedem Drahtzuführmechanismus zu einer Komplizierung und Verteuerung des Systems und zur Herabsetzung ihrer allgemeinen Verläßlichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Zuführen von Draht über große Entfernungen zu entwickeln, die einen vereinfachten Aufbau und eine höhere Qualität der Regelung aufweist, wobei ein stabiler Betrieb und eine gleiche Belastung der einzelnen Motoren bei allen Geschwindigkeiten ohne mechanisches Gleiten erzielt werden und zwar bei erhöhter Verläßlichkeit.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgang des Zündimpulsgenerators der ersten Drahtzuführeinrichtung mittels Synchronisierschiene mit den Eingängen der Impulsgeneratoren der zweiten und nachfolgenden Drahtzuführeinrichtungen verbunden ist. Für einen Betrieb mit höherer Stabilität und zur gleichmäßigen Belastung der einzelnen Motoren ist es zweckmäßig, die Eingänge der Zündimpulsgeneratoren der zweiten und nachfolgenden Einrichtungen mit den Ausgängen von Synchronisierimpulsgeneratoren zu verbinden, deren andere Eingänge mit einer der Speiseschienen verbunden sind. Bei nominellen Betriebsbedingungen enthalten die Synchronisierimpulsgeneratoren in ihrem Eingang einen Widerstand, der in Reihe mit einer der Speiseschienen geschaltet ist.

Für einen besseren Betrieb bei höheren Strömen_;können die Synchronisierimpulsgeneratoren in ihrem Eingang einen Stromtransformator aufweisen, dessen Primärwicklung mit einer der Speiseschienen verbunden ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Triggerphase des Thyristors im Regler der ersten Einrichtung sowohl von der Belastung, als auch von der Geschwindigkeit abhängig ist, wobei eine kombinierte Verbindung zwischen den einzelnen Reglern nach Strom und Geschwindigkeit entsteht. Andererseits erzeugt der Betrieb des Motors bei unterbrochenem Strom fallende Kennlinien des Elektroantriebs des zweiten und der nachfolgenden Mechanismen, wodurch einem mechanischen Gleiten vorgebeugt wird. Durch Änderung der Geschwindigkeit über oder unter die Geschwindigkeit des ersten Motors werden Bedingungen für eine solche Änderung der Längen des Elektrodendrahts zwischen den einzelnen Mechanismen geschaffen, wodurch ein Ausgleich der Belastung der einzelnen Motoren erzielt wird. Nach dem Ausgleich der Belastung der einzelnen DrahtzufUhrmechanismen wird die Geschwindigkeit der nachfolgenden Mechanismen mit der ersten Drahtzuführeinrichtung ausgeglichen, die für die Qualität der Schweissung bestimmend ist. Das Fehlen von Geschwindigkeitsstabilisatoren oder von Folgesystemen in der zweiten und den nachfolgenden Drahtzuführeinrichtungen führt zu einem Betrieb mit höherer

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Stabilität, da im entgegengesetzten Fall ein System zur automatischen Regelung höheren Niveaus erforderlich wäre, das aus einzelnen geschlossenen Systemen zur automatischen Regelung aufgebaut ist, die durch komplizierte Verbindungen verbunden sind, und zwar veränderliche mechanische Verbindungen und elektrische Rückkopplungen. Das Fehlen von Geschwindigkeitsstabilisatoren oder Folgesystemen in der zweiten und den nachfolgenden Einrichtungen führt zur Vereinfachung und Verbilligung der Steuerung und zur Erhöhung der allgemeinen Verläßlich keit.

In der beschriebenen V/eise können sowohl zwei, als auch drei oder mehr Drahtzuführeinrichtungen verbunden werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 drei in Reihe geschaltete Drahtzuführeinrichtungen mit einer speziellen Synchronisierschiene,

Fig. 2 drei in Reihe geschaltete Drahtzuführeinrichtungen mit Synchronisierung der Thyristorstufen nach dem Anfang der Stromimpulse des ersten Motors,

Fig. 3 die Verbindung der Synchronisierimpulsgeneratoren und 4 und

O ßj__e Kennlinien der ersten und der nachfolgenden ^³¹¹ Drahtzuf ühr einrichtung en.

Die erste Drahtzuführeinrichtung 1 ist mit den nachfolgenden Drahtzuführeinrichtungen 2 mittels einer mechanischen Verbindung 3 verbunden, die den von einer Spule 4 kommenden Elektrodendraht darstellt und durch zwei elektrische Verbindungen 5 und 6, die die Speiseschienen darstellen. Außerdem sind die Einrichtungen in Fig. 1 auch mit einer Synchronisierschiene 7 verbunden. Jede Drahtzuführeinrichtung 1 oder 2 enthält je einen Drahtzuführmechanismus 8, eine Thyristorstufe 9 und einen Zündimpulsgene-

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rator 10. Der Zündimpulsgenerator 10 hat einen Eingang 12, in den Synchronisierimpulse einlaufen, einen Zündimpulsausgang 13 und einen Synchronisierimpulsausgang 14. Der letztgenannte Ausgang ist nur in einem einzigen Fall in der ersten Drahtzuführeinrichtung erforderlich, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die erste Drahtzuführeinrichtung 1 enthält außerdem einen Geschwindigkeitsstabilisator 15, dessen Eingang mit dem Drahtzuführmechanismus 8 und dessen Ausgang · mit dem Eingang 16 des Zündimpulsgenerators 10 verbunden ist. Der Ausgang 13 des Zündimpulsgenerators 10 einer jeden Drahtzuführeinrichtung 1 oder 2 ist mit der Thyristorstufe 9 verbunden, die ihrerseits den Motor des Drahtzuführmechanismuses 8 speist. Die Eingänge 12 der Zündimpulsgeneratoren 10 der zweiten und der nachfolgenden Drahtzuführeinrichtungen 2 sind mittels der Synchronisierschiene 7 mit dem Synchronisierausgang 14 des Zündimpulsgenerators 10 der ersten Drahtzuführeinrichtung 1 oder dem Ausgang des Synchronisierimpulsgenerators 17 verbunden, durch den eine der Speiseschienen 5 oder 6 hindurchgeht.

Die Synchronisierimpulsformer 17 können in ihrem Eingang einen Widerstand 18 aufweisen, der in Reihe mit der Speiseschiene 5 oder 6 geschaltet ist- Sie reagieren in diesem Fall auf den Spannungsabfall im Widerstand 18·. Die Synchronisierimpulsformer 17 können statt eines Widerstandes 18 einen Stromtransformator 19 aufweisen.

Die Geschwindigkeit des Drahtzuführmechanismus' 8 der ersten Drahtzuführeinrichtung 1 und die Geschwindigkeit des Elektrodendrahts in der Schweißstelle werden durch den Geschwindigkeitsstabilisator 15 stabilisiert. Mittels der Synchronisierschiene 7 oder der Speiseschiene 5 oder 6 und des Synchronisierimpulsformers 17 werden alle Zündimpulsgeneratoren 10 gleichzeitig erregt, sie erzeugen Zündimpulse und triggern gleichzeitig die Thyristoren der Thyristor stuf en 9. Die Motoren haben, eine solche elektrische Zeitkonstante, daß sie bei unterbrochenem Strom arbeiten. Dies, sowie auch das Fehlen von Geschwindigkeitsstabilisatoren, gewährleisten abfallende Kennlinien der Motoren der Drahtzuführmechanismen 8 der zweiten und nachfolgenden Drahtzuführeinrichtungen 2.

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Falls die vorgegebene GeschwindigkeitCu^ ist, liegt der Arbeitspunkt A der ersten Drahtzuführeinrichtung 1 irgendwo auf der horizontalen Linie mit der Ordinate CO^. Es wird angenommen, daß die erste Drahtzuführeinrichtung 1 den größten Teil des Drahtes bis zur zweiten Drahtzuführeinrichtung 2 gezogen und gestreckt hat. Dann ist die zweite Einrichtung weniger belastet und ihr Arbeitspunkt B befindet sich auf jener Kennlinie, die durch den Punkt A geht. Ihre Geschwindigkeit ist höher und sie beginnt allmählich eine Schubkraft auf einen immer größer werdenden Teil des Drahtes vor sich auszuüben und wird auf diese Weise immer mehr belastet und entlastet die erste Drahtzuführeinrichtung 1, bis sich beide Einrichtungen im Arbeitspunkt A¹ einstellen, v/o sie gleich stark belastet sind. Im Gegenteil, falls die zweite Drahtzuführeinrichtung 2 höher belastet ist und ihr Arbeitspunkt C ist, bewegt sie sich mit kleinerer Geschwindigkeit; die erste Drahtzuführeinrichtung 1, die sich mit größerer Geschwindigkeit bewegt, zieht einen immer größer werdenden Teil des Drahtes zwischen sich und der zweiten Drahtzuführeinrichtung 2 und wird auf diese Weise immer stärker belastet und entlastet die zweite Drahtzuführeinrichtung 2, bis beide im Arbeitspunkt A arbeiten. Die Wirkungsweise der nachfolgenden Drahtzuführeinrichtungen, die eine gleiche Kennlinie wie die zweite Drahtzuführeinrichtung 2 aufweisen, ist analog.

Alle Thyristorstufen 9, Zündimpulsgeneratoren 10 und Geschwindigkeitsstabilisatoren 15 der ersten Drahtzuführeinrichtung 1 können möglichst nahe der Spule 4 in der letzten Drahtzuführeinrichtung oder in der Schweißstrom-Speiseeinrichtung angeordnet werden. Dann wird die Verbindung zwischen ihnen gemäß der in Fig. 1 gezeigten Schaltung ausgeführt.

Die Erzeugung einer Verzögerung zur zusätzlichen Korrektur kann im Zündimpulsgenerator 10 der ersten Drahtzuführeinrichtung Ausgang 14 oder im Synchronisierimpulsformer 17 stattfinden, oder aber auch in jedem der Zündimpulsgeneratoren 10 der zweiten oder nachfolgenden Drahtzuführeinrichtung 2.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Zuführen von Draht über große Entfernungen, welche Drahtzuführmechanismen enthält, die über Thyristorstufen mit Phasensteuerung an Zündimpulsgeneratoren angeschlossen sind und über eine gemeinsame Speiseschiene gespeist werden und mit einem Geschwindigkeitsstabilisator in der ersten Drahtzuführ-•einrichtung, der mit dem Drahtzuführmechanismus und mit dem Zündimpulsgenerator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgang (14) des Zündimpulsgenerators (10) der ersten Drahtzuführeinrichtung (1) mittels einer Synchronisierschiene (7) mit den Eingängen (12) der Zündimpulsgeneratoren (10) der zweiten und der nachfolgenden Drahtzuführeinrichtungen (2) verbunden ist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge (12) der Zündimpulsgeneratoren (10) der zweiten und nachfolgenden Einrichtungen (2) mit den Ausgängen von Synchronisierimpulsformern (17) verbunden sind, deren Eingänge mit einer der Speiseschienen (5 oder 6) verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Synchronisierimpulsformer (17) in seinem Eingang einen Widerstand (13) enthält, der in Reihe mit einer der Speiseschienen (5 oder 6) geschaltet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch- 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Synchronisierimpulsformer (17) in seinem Eingang einen Stromtransformator (14) enthält, dessen Primärwicklung in Reihe mit einer der Speiseschienen (5 oder 6) geschaltet ist.

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