WO2000064620A1 - Welding method and welding device for carrying out said welding method - Google Patents

Welding method and welding device for carrying out said welding method Download PDF

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WO2000064620A1
WO2000064620A1 PCT/AT2000/000106 AT0000106W WO0064620A1 WO 2000064620 A1 WO2000064620 A1 WO 2000064620A1 AT 0000106 W AT0000106 W AT 0000106W WO 0064620 A1 WO0064620 A1 WO 0064620A1
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WO
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welding
welding wire
current
wire
arc
Prior art date
Application number
PCT/AT2000/000106
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German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Artelsmair
Original Assignee
Fronius Schweissmaschinen Produktion Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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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
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/133—Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
    • B23K9/1336—Driving means
    • 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
    • B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073—Stabilising the arc
    • B23K9/0735—Stabilising of the arc length

Definitions

  • the invention relates to a ner driving and a device for arc welding according to the preambles of claims 1 and 20.
  • a ner driving for igniting and maintaining an arc for arc welding is known.
  • the arc is supplied or the ignition process takes place via a regulated energy source.
  • the welding wire is moved in the direction of the workpiece until contact is made, that is, until a short circuit is formed, as a result of which the welding wire is then supplied with energy from the energy source.
  • the welding wire is then moved away from the workpiece so that the arc is ignited by lifting the welding wire off the workpiece, that is to say by resolving the short circuit.
  • the backward movement of the welding wire from the workpiece is continued until a corresponding arc length is reached, whereupon the movement of the welding wire in the direction of the workpiece, that is, into a forward movement, is reversed.
  • the ignition process of the arc is completed, so that a welding process can be carried out by a continuous forward movement in the direction of the workpiece. If a short circuit occurs, that is when the welding wire strikes the surface of the workpiece, a higher current pulse than that set welding current is applied to the welding wire, so that a melting of the short circuit and thus a metal drop detachment is achieved. However, the forward movement of the welding wire is maintained.
  • the present invention has for its object to provide a method and a device for igniting and maintaining an arc, in which the welding quality of the welding process is significantly improved.
  • Measures such as those described in claims 12 to 14 are also advantageous, because as a result process-dependent parameters can be used as a basis for the regulation and a rapid reaction required to control such processes is made possible.
  • the object of the invention is also achieved by the characterizing features of claim 20.
  • the surprising advantage is that by reversing the
  • An embodiment as described in claim 21 is also advantageous, since a very rapid reversal of movement can be carried out in the case of a drive by means of a servo motor.
  • Another advantageous embodiment also describes claim 22, because it enables inexpensive, commercially available devices to be used.
  • Figure 1 is a schematic representation of a welding machine with the individual components in a simplified, schematic representation.
  • Fig. 2 is a simplified block diagram for performing the invention
  • FIG. 3 shows a diagram with the feed profile of the welding wire for carrying out the method according to the invention
  • Fig. 5 is a diagram of a current profile in the implementation of the invention
  • FIG. 6 shows a diagram of a further variant of the current profile when carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 8 shows an embodiment of a feed device for the welding wire of the welding device according to the invention in view
  • FIG. 10 shows a further embodiment of the feed device for the welding wire for the welding device according to the invention in view
  • Fig. 11 is a schematic diagram for controlling the drive of the feed device for the welding wire of the welding device according to the invention.
  • the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, and the disclosures contained in the entire description can be applied analogously to the same parts with the same reference numerals or the same component names.
  • the position information selected in the description such as, for example, top, bottom, side, etc., are based on the figure described and illustrated immediately, and are to be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position.
  • individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
  • Fig. 1 is a welding system or a welding device 1 for various welding processes, such as MIG / MAG welding or TIG welding, or electrode welding process shown.
  • the welding device 1 comprises a current source 2 with a power unit 3, a control device 4 and a switching element 5 assigned to the power unit 3 or the control device 4.
  • the switching element 5 or the control device 4 is connected to a control valve 6, which in a supply line 7 for a gas 8, in particular a protective gas such as CO 2, helium or argon and the like, between a gas storage device 9 and one
  • Welding torch 10 is arranged.
  • a feed device 11 which is customary for MIG / MAG welding, can also be controlled via the control device 4, a welding wire 13 being fed from a supply drum 14 into the area of the welding torch 10 via a supply line 12.
  • the feed device 11 is integrated in the welding device 1 and not, as shown in FIG. 1, is designed as an additional device.
  • Workpiece 16 is fed via a supply line 17 from the power section 3 of the power source 2 to the welding torch 10 or the welding wire 13, the workpiece 16 to be welded being likewise connected to the welding device 1, in particular the power source 2, and thus via a further supply line 18
  • a circuit can be built over the arc 15.
  • the welding torch 10 can be connected to a coolant tank 21 via a cooling circuit 19 with the interposition of a flow monitor 20, so that when the welding torch 10 is started up, the cooling circuit 19, in particular a liquid pump used for the liquid arranged in the coolant tank 21, can be started and thus cooling the welding torch
  • the welding device 1 furthermore has an input and / or output device 22, by means of which the most varied welding parameters or operating modes of the welding device 1 can be set.
  • the welding parameters set via the input and / or output device 22 are forwarded to the control device 4 and the individual components of the welding system or the welding device 1 are then controlled by the latter.
  • welding torch 10 is in the illustrated embodiment
  • Hose package 23 connected to the welding device 1 or the welding system.
  • the individual lines from the welding device 1 to the welding torch 10 are arranged in the hose package 23.
  • the hose package 23 is connected to the welding torch 10 via a connecting device 24 which is part of the prior art, whereas the individual lines in the hose package 23 are connected to the individual contacts of the welding device 1 via connection sockets or plug connections. So that a corresponding strain relief of the hose package 23 is ensured, the hose package 23 is connected to a housing 26 of the welding device 1 via a strain relief device 25.
  • Welding machine 1 shown with the power source 2.
  • the individual components of the power unit 3 and the control device 4 are arranged integrated in the welding device 1.
  • the current source 2 is connected to the welding torch 10 or the workpiece 16 via the supply lines 17, 18. So that the feed device 11 can be controlled, the control device 4 is connected to the control line 27, 28 with the
  • Feed device 1 1 connected.
  • the feed device 11 has the storage drum 14 with the welding wire 13 and a drive device 29, e.g. formed by conveyor rollers 30, 31, and a drive 32.
  • the process sequence described below is controlled and monitored by the control device 4.
  • the power section 3 is connected to an external, preferably regulated energy source 33.
  • control device generates an output signal for changing the feed direction of the welding wire as a function of the arc voltage which is set, the feed movement after the arc voltage has dropped to or below a process-dependent minimum value stopped and / or a direction reversal of the advance movement takes place, so that after an increase and reaching or exceeding the
  • 3 shows the feed speed "Vd" of the welding wire 13 as a function of the time "t", which is plotted on the abscissa of the diagram.
  • the curve of the feed speed "Vd” in the area above the abscissa represents a forward movement of the welding wire 13 in the direction of the workpiece 16 and the curve below the abscissa represents a backward movement, which leads to a removal of the welding wire end from the workpiece 16.
  • 4 shows the voltage profile and in FIG. 5 the current profile on the welding wire 13 with the curve profile of the voltage U and the curve profile of the current I.
  • Ignition method for the first ignition of the arc 15 as used, for example, from EP 0 904 883 A, so that this ignition method is no longer discussed in detail.
  • any other ignition method known from the prior art, in particular for short-circuit welding, can be used. It is not necessary that a first and for the first ignition of the arc 15
  • the ignition can take place, ie that, for example, high-frequency ignition can also be used.
  • the welding process in particular the ignition method, is started at a point in time 34.
  • the control device 4 initiates a forward movement of the welding wire 13.
  • the current source 2 is activated, so that a corresponding energy supply for the welding wire 13 is built up.
  • a short circuit occurs between the workpiece 16 and the welding wire 13, ie the welding wire 13 has run up on the surface of the workpiece 16, so that the voltage applied to the welding wire 13 breaks down and the current begins to flow.
  • This short circuit between the welding wire 13 and the workpiece 16 is recognized by the control device 4, whereupon this initiates a reversing movement of the welding wire 13, that is to say a backward movement.
  • the welding wire 13 lifts off the surface of the workpiece 16 and the arc 15 is ignited automatically. This is recognized by the control device 4.
  • the backward movement of the welding wire 13 can continue, for example, until a corresponding, pre-settable arc length is formed.
  • the backward movement of the welding wire 13 is in turn reversed into a forward movement, as can be seen at a point in time 37.
  • the current is increased so that a stable arc 15 can be built up.
  • the arc 15 stabilizes, as a result of which the ignition process of the arc 15 is completed and the selected welding process can be started.
  • the backward movement is terminated when the short circuit is removed and thus a forward movement of the welding wire 13 is built up.
  • the two times 36 and 37 described above would coincide.
  • an arc voltage 39 is set between the welding wire 13 and the workpiece 16, the voltage profile of which is monitored by the control device 4.
  • the supply with the welding current 40 required for the welding process takes place via the current source 2 in a process-dependent, preset order of magnitude.
  • 5 shows a current profile with a welding current 40 held constant, i.e. that, for example, a welding current 40 applied to the welding wire 13 is kept constant over the entire welding process that is carried out.
  • the welding wire 13 is, for example, kept constant, maximum, preset feed rate according to curves 41 moves in the direction of the workpiece 16.
  • the welding wire 13 melts and thus the formation of a metal drop at the end of the welding wire, which is transferred into the weld pool by the surface tension present in the weld pool, a short circuit being formed during the transition, as shown at a point in time 42, ie, that the welding wire 13 touches the surface of the workpiece 16 with the molten metal drop.
  • the control device 4 can recognize this because, in accordance with the curve 43 in FIG. 4, the built-up arc voltage 39 on the welding wire 13 breaks down.
  • the preset current profile in particular the welding current 40, is maintained, that is to say that when the short circuit is formed, there is no current increase for the melting of the short circuit, as is known from prior art welding processes , is carried out. This ensures that a spatter-free detachment of the metal drop from the welding wire 13 can be ensured.
  • the detachment of the metal drop takes place in the method according to the invention in such a way that the short circuit, that is to say by touching the molten metal drop with the weld pool, pulls it into the weld pool due to the surface tension of the weld pool, the backward movement of the welding wire assisting the detachment of the metal drop from the end of the welding wire and thus a faster detachment of the metal drop is effected. If the metal drop has detached from the end of the welding wire, the short circuit is removed and a new arc 15 is ignited automatically, as can be seen at time 45. Then there is a reverse movement of the welding wire 13, that is to say that the welding wire movement is reversed from the backward movement into a new forward movement until a short circuit occurs again, so that the steps described above are repeated.
  • Welding process for an ignition and a welding process is created, which is completely spatter-free and thus post-treatments of the surface of the workpiece 16 can be omitted.
  • the backward movement of the welding wire 13 ensures that the short-circuit condition is thus eliminated without having to carry out a corresponding current increase in order to detach the metal drop.
  • this is mainly so-called short-arc welding, in which the material is transported in the short-circuit phase of the arc 15.
  • this welding process for other welding processes.
  • the welding wire movement is not reversed at the same time as the short circuit is released, but that the welding wire 13 is moved back until a corresponding arc length is established and only then is the forward movement initiated for the further melting of the metal drop. It can also be, for example, the
  • Welding current 40 are pulsed at any frequency and the welding wire 13 moves at the end of the pulse in the direction of the workpiece 16 until the metal drop touches the weld pool.
  • the resulting process state short circuit is subsequently resolved by a backward movement of the welding wire 14, after which a new current pulse is applied when the drive device 32 is stopped or the movement is reversed into the forward movement of the welding wire 13.
  • Another possibility is to reduce the welding current to a lower value during the forward movement of the welding wire 13 in order, for example, to reduce the recoil forces that could throw the metal drop out of the arc 15 with larger welding currents and when using CO2 as protective gas and thus negatively influence the welding result as a result of the welding spatter that occurs.
  • FIG. 6 An exemplary embodiment with a pulsed current profile is shown in FIG. 6. After completion of the ignition process, the welding current 40 is kept constant at a preset current level for a certain period of time 46, so that a corresponding drop of metal can form at the end of the welding wire.
  • the individual short-circuit times are known, so that, for example, the welding current 40 is reduced before a short circuit is formed. So that the individual short-circuit times can be determined, it is possible for a corresponding test welding to be carried out first, so that these times can be recorded and stored by the control device 4.
  • the control device 4 can calculate these times on the basis of the preset wire feed speed, so that the control device 4 in turn can determine the length of the time period 46 for lowering the welding current 40 before the short circuit can.
  • the welding current 40 is therefore reduced to a lower value before the formation of a short circuit, which means that a considerably higher welding current 40 can be used for the formation of the metal drop and no welding spatter can occur nevertheless , because when the
  • the welding current is lowered.
  • the welding current 40 is now kept constant during the forward movement over a certain period of time 46 to a corresponding welding current level, with a reduction to a corresponding lower value taking place after this period 46.
  • the welding current 40 is then kept constant at this lower value until the arc 15 is re-ignited, i.e. that a constant welding current 40 is maintained when the short circuit occurs and the subsequent backward movement occurs.
  • FIG. 7 again shows a visual white method in which the welding current 40 is applied to the welding wire 13 in a pulsed manner, as is described in FIG. 6.
  • a further current pulse 47 is formed in the backward movement of the welding wire 13, that is to say after the formation of the short circuit.
  • This current pulse 47 has the task of helping to detach the metal drop, i.e. that due to this current pulse 47 a constriction is formed during the backward movement, so that an easier and faster detachment of the metal drops from the welding wire 13 is achieved.
  • the level of this current pulse 47 is freely adjustable.
  • the magnitude of this current pulse 47 is selected such that no metal drop detachment occurs with a corresponding welding wire diameter.
  • a current pulse 47 in the backward movement has the effect that additional energy is introduced into the metal drop, so that no cooling or additional softening of the metal drop is carried out, which leads to an even easier detachment of the metal drop. Furthermore, it is achieved that the backward movement is minimized by the current pulse 47, i.e. that the welding wire 13 no longer has to be moved back so much.
  • control of the methods described above can also be achieved in such a way that, for example, the wire feed speed is selected arbitrarily and a corresponding current control is carried out or vice versa, ie the speed of the forward and / or backward movement is regulated as a function of the current or vice versa can. This is possible because the control device 4 controls the states of the
  • a brushless, current-operated servo motor 50 is particularly suitable as the drive 32 for the rapid change in the direction of rotation required for the welding process described above to bring about the forward or backward movement of the welding wire 13.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of the feed device 11 for the welding wire 13.
  • This is formed in the manner of a linear slide device 51 known from the prior art, which is equipped with gripping tongs 52 for gripping the welding wire 13 and which can be moved in opposite directions on a slide arrangement 53 and alternately clamp the welding wire 13 during the feed movement and move and with which a rapid reversal of the direction of movement is possible.
  • the drive 32 for feed devices 11 designed in this way can be operated both electrically via linear motors and via drive elements, for example cylinders 54, which are acted upon by a pressure medium.
  • a roller drive 55 is arranged on a slide device 56 which can be quickly reversed in its direction of movement, the slide device 56 being moved for a sensitive movement sequence, for example via a spindle drive 58 operated with a servo motor 57, as shown in FIG 10 is shown schematically.
  • a reversal of the direction of rotation of the drive 32 is not necessary since the direction of movement of the welding wire 13 is reversed by the spindle drive 58.
  • the drive 32 of the linear slide device 51 to be formed by an eccentric drive.
  • FIG. 11 A further embodiment of the welding device 1 according to the invention is shown in FIG. 11 using a schematic diagram.
  • the welding device 1 fed by the energy source 33 has the power section 3 with the current source 2, the control device 4, the feed device 11 for the welding wire 13 and the supply lines 17, 18 and the welding torch 10 for carrying out the welding process on the workpiece 16.
  • a supply circuit 60 formed by lines 59 for the drive 32 is a
  • Switching means 61 e.g. for reversing the drive 32 e.g. the servo motor 50.
  • the control device 4 has a control circuit 63 which is formed by a target / actual comparator 62 and is acted upon by an evaluation circuit 64 which detects the arc voltage.
  • the evaluation circuit 64 and the setpoint / actual comparator 62 form a diagnostic circuit 65 with the control circuit 63 to act upon the switching means 61.
  • the voltage change on the arc 15 is permanently determined in the evaluation circuit 64, the voltage change in a predetermined time unit preferably being determined by means of a timing element 66 and a control function being used in the diagnosis circuit 65. It is now possible to control the drive 32 of the feed device 11 as a function of the change in voltage of the arc 15 and as a function of stored parameters of the target / actual comparator 62 and to feed the welding wire 13 in the direction of the workpiece 16 at a controlled feed rate promote. When a voltage drop is detected, countermeasures are possible by reversing the drive 32 and thus reversing the movement of the welding wire 13 in fractions of a second, as a result of which a short-circuit condition with its negative effects
  • the wire can be driven by means of two rollers which have a groove in which the wire is guided. These rollers are driven, for example, by a brushless servo motor that is specified for very fast changes in the direction of rotation.
  • a drive by means of a gripping mechanism would be conceivable, or else a roller drive which is mounted on a slide, the direction changes of the wire electrode, in particular the welding wire, taking place via the slide.
  • the wire drive unit should be located very close to the welding torch, in particular at the welding torch tip, in the exemplary embodiments described, since at greater distances the movement at the welding torch tip is delayed due to the play in the wire feed core for the movement of the wire drive and therefore no longer correspondingly quickly on the Process state can be reacted to.
  • the wire feed movement i.e. the forward and / or backward movement
  • the wire feed control can also take place through the relative movement of the welding torch 10 relative to the workpiece 16, which is fastened, for example, on a linear slide, the wire feed control then moving the welding wire forward at a constant speed, so in the direction of
  • Workpiece 16 or the melt pool can promote and the wire drive does not have to be located directly at the welding point.
  • the wire drive does not need to be able to move backwards in this case either.
  • FIGS. 1; 2; 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; 10, 11 shown stations form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the tasks and solutions according to the invention in this regard can be found in the detailed descriptions of these figures.
  • Control device 44 curve shape
  • Control valve 46 time period
  • Input and / or output device 62 target / actual comparator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

The invention relates to a welding method, especially an arc welding method for carrying out a welding process. According to the inventive method, a welding rod (13) that melts off in an arc (15) is used, which welding rod is supplied with power by at least one regulated source of current (2). A control device (4) controls or regulates the source of current (2). If a short circuit occurs during the welding process between the welding rod (13) and a work piece (4) once the arc (15) is struck for the first time, the advance movement of the welding rod (13) is stopped or reversed in order to disrupt said short circuit.

Description

Schweißverfahren und Schweißgerät zur Durchführung des SchweißverfahrensWelding process and welding device for performing the welding process
Die Erfindung betrifft ein Nerfahren und eine Vorrichtung für das Lichtbogenschweißen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 20.The invention relates to a ner driving and a device for arc welding according to the preambles of claims 1 and 20.
Aus der EP 0 904 883 AI ist ein Nerfahren zum Zünden und zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens für das Lichtbogenschweißen bekannt. Die Versorgung des Lichtbogens bzw. der Zündvorgang erfolgt über eine geregelte Energiequelle. Dabei wird der Schweißdraht in Richtung des Werkstückes bis zur Kontaktnahme, also bis zur Bildung eines Kurzschlusses, bewegt, wodurch anschließend der Schweißdraht mit Energie von der Energiequelle vorsorgt wird. Anschließend wird der Schweißdraht vom Werkstück weg bewegt, so daß durch Abheben des Schweißdrahtes vom Werkstück, also durch die Auflösung des Kurzschlusses, der Lichtbogen gezündet wird. Die Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes vom Werkstück wird solange fortgesetzt, bis eine entsprechende Lichtbogenlänge erreicht ist, worauf die Be- wegung des Schweißdrahtes in Richtung des Werkstückes, also in eine Vorwärtsbewegung umgekehrt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Zündverfahren des Lichtbogens abgeschlossen, so daß durch eine kontinuierliche Vorwärtsbewegung in Richtung des Werkstückes ein Schweißprozeß durchgeführt werden kann, wobei bei Auftreten eines Kurzschlusses, also beim Auflaufen des Schweißdrahtes auf die Oberfläche des Werkstückes, ein höherer Strom- impuls als der eingestellte Schweißstrom an den Schweißdraht angelegt wird, so daß ein aufschmelzen des Kurzschlusses und somit eine Metalltropfenablösung erzielt wird. Dabei wird jedoch die Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes beibehalten.From EP 0 904 883 AI a ner driving for igniting and maintaining an arc for arc welding is known. The arc is supplied or the ignition process takes place via a regulated energy source. The welding wire is moved in the direction of the workpiece until contact is made, that is, until a short circuit is formed, as a result of which the welding wire is then supplied with energy from the energy source. The welding wire is then moved away from the workpiece so that the arc is ignited by lifting the welding wire off the workpiece, that is to say by resolving the short circuit. The backward movement of the welding wire from the workpiece is continued until a corresponding arc length is reached, whereupon the movement of the welding wire in the direction of the workpiece, that is, into a forward movement, is reversed. At this point, the ignition process of the arc is completed, so that a welding process can be carried out by a continuous forward movement in the direction of the workpiece. If a short circuit occurs, that is when the welding wire strikes the surface of the workpiece, a higher current pulse than that set welding current is applied to the welding wire, so that a melting of the short circuit and thus a metal drop detachment is achieved. However, the forward movement of the welding wire is maintained.
Nachteilig ist hierbei, daß es durch die Erhöhung des Schweißstromes in Form eines Strom- impulses zu einer Abschmelzung des Metalltropfens kommt bei der aufgrund der hohenThe disadvantage here is that the increase in the welding current in the form of a current pulse leads to a melting of the metal drop due to the high
Stromstärke zum Zeitpunkt des Aufbrechens des Kurzschlusses Schweißspritzer entstehen.Amperage at the time the short circuit breaks open.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zünden und Aufrechterhalten eines Lichtbogens zu schaffen, bei dem die Schweißquali- tat des Schweißprozesses wesentlich verbessert wird.The present invention has for its object to provide a method and a device for igniting and maintaining an arc, in which the welding quality of the welding process is significantly improved.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruches 1 erreicht. Vorteilhaft ist hierbei, daß der Prozeßablauf so gesteuert wird, daß bei einem auftretenden Kurzschluß zwischen dem Schweißdraht und dem Werkstück nach dem abgeschlosse- nen Zündverfahren regulierend auf die Vorschubbewegung, also auf die Vorwärtsbewegung, des Schweißdrahtes eingewirkt wird, wobei die Vorwärtsbewegung kurzzeitig gestoppt und/ oder umgekehrt wird und damit der Kurzschluß aufgehoben wird. Dadurch wird erreicht, daß damit eine Konstanthaltung des Schweißstromes möglich ist, also eine Stromerhöhung, wie sie üblicherweise zum Aufbrechen eines Kurzschlusses erforderlich ist, unterbleiben kann. Damit unterbleiben auch Schweißspritzer, die bei einem Aufbrechen des Kurzschlusses durchThis object of the invention is achieved by the characterizing measures of claim 1. It is advantageous here that the process sequence is controlled in such a way that if there is a short circuit between the welding wire and the workpiece after the ignition process has been completed, regulating the feed movement, that is to say the forward movement, of the welding wire is acted upon, the forward movement being briefly stopped and / or reversed, and thus the short circuit is eliminated. This ensures that it is possible to keep the welding current constant, that is to say it is not necessary to increase the current, as is usually required to break a short circuit. This also prevents welding spatter caused by the short circuit breaking open
Stromerhöhung zwangsläufig auftreten, wodurch fehlerhafte, unsaubere Schweißergebnisse wirkungsvoll vermieden werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß auch mit dicken Drähten verhältnismäßig kleine Schweißnähte völlig spritzerfrei erzielt werden können und mit dünnen Drähten sogenannte Mikroschweißungen auf sehr dünnen Blechen gemacht werden können. Dies ist nur deshalb möglich, da die Ablösung des gebildeten Metalltropfens nicht mehr mit einem sehr hohen Stromimpuls erzeugt wird, sondern die Ablösung durch die Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes und der Oberflächenspannung des Schmelzbades durchgeführt wird.Current increases inevitably occur, whereby incorrect, unclean welding results are effectively avoided. Another advantage is that even with thick wires, relatively small welds can be achieved without any spatter, and so-called micro-welds can be made on very thin sheets with thin wires. This is only possible because the detachment of the metal drop formed is no longer generated with a very high current pulse, but the detachment is carried out by the backward movement of the welding wire and the surface tension of the weld pool.
Von Vorteil ist bei den Maßnahmen nach den Ansprüchen 2 bis 1 1, daß dadurch ohne großenThe advantage of the measures according to claims 2 to 1 1 is that it does not cause any major problems
Steuer- oder Regelaufwand ein spritzerfreies Schweißverfahren durchgeführt werden kann.Control or regulation effort a spatter-free welding process can be carried out.
Vorteilhaft sind dabei auch Maßnahmen wie in Ansprüchen 12 bis 14 beschrieben, weil dadurch prozeßabhängig vorgegebene Parameter der Regelung zugrunde gelegt werden können und ein zur Steuerung derartiger Prozesse erforderliches rasches Reagieren ermöglicht wird.Measures such as those described in claims 12 to 14 are also advantageous, because as a result process-dependent parameters can be used as a basis for the regulation and a rapid reaction required to control such processes is made possible.
Durch die geregelte Einflußnahme auf die Vorschubbewegung des Schweißdrahtes unter Berücksichtigung der vorgegebenen Prozeßparameter wird nach diesen Maßnahmen im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren die Wärmeeinbringung wesentlich geringer gehalten, wodurch sich dieses Verfahren insbesondere auch für einen Schweißprozeß von sehr dünnen Materialien eignet und die Ausbildung der Vorrichtungen zur Schweißdrahtzufuhr durch die Anwendbarkeit von Schweißdrähten mit größerem Querschnitt vereinfacht wird.Due to the controlled influence on the feed movement of the welding wire, taking into account the specified process parameters, the heat input is kept considerably lower after these measures compared to methods known from the prior art, which makes this method particularly suitable for a welding process of very thin materials and the Training of the devices for welding wire supply is simplified by the applicability of welding wires with a larger cross section.
Gemäß den vorteilhaft weiteren Maßnahmen wie in den Ansprüchen 15 und 16 beschrieben, wird die Anwendbarkeit des Verfahrens für sämtliche den Stand der Technik bildendeAccording to the advantageous further measures as described in claims 15 and 16, the applicability of the method for all those who form the prior art
Schweißgeräte erreicht und damit das breite Spektrum der unterschiedlichen Anwendungen abgedeckt.Welding machines and thus covered the wide range of different applications.
Schließlich sind auch Maßnahmen wie in den Ansprüchen 17 bis 19 beschrieben von Vorteil, weil dadurch die erforderliche kurze Reaktionszeit bei der Ansteuerung des Antriebes der Norschubvorrichtung und insbesondere die rasche Umkehr der Bewegungsrichtung des Schweißdrahtes erreicht wird.Finally, measures as described in claims 17 to 19 are also advantageous, because this results in the required short reaction time when driving the drive Norschubvorrichtung and in particular the rapid reversal of the direction of movement of the welding wire is achieved.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die kennzeichnenden Merkmale des An- Spruches 20 erreicht. Der überraschende Vorteil dabei ist, daß durch eine Umsteuerung desThe object of the invention is also achieved by the characterizing features of claim 20. The surprising advantage is that by reversing the
Antriebes der Vorschubvorrichtung und damit der Bewegungsrichtung des Schweißdrahtes die periodisch auftretenden Kurzschlußphasen im Schweißprozeß, die immer dann eintreten, wenn ein abschmelzender Teil, insbesondere des Metalltropfens, des Schweißdrahtes in das Schweißbad übergeht, aufgehoben werden, ohne daß Korrekturen in der relativen Stellung des Schweißbrenners zum Werkstück erforderlich werden. Damit sind aber auch Stromerhöhungsmaßnahmen zum Aufbrechen eines Kurzschlusses, die zumeist auch Schweißspritzer bewirken und sich auf das Schweißergebnis negativ auswirken, nicht erforderlich.Drive of the feed device and thus the direction of movement of the welding wire, the periodically occurring short-circuit phases in the welding process, which always occur when a melting part, especially the metal droplet, of the welding wire passes into the weld pool, are canceled without corrections in the relative position of the welding torch Workpiece become necessary. This means that current increase measures to break up a short circuit, which usually also cause welding spatter and have a negative effect on the welding result, are not necessary.
Von Vorteil ist dabei auch eine Ausführung wie im Anspruch 21 beschrieben, da bei einem Antrieb mittels Servomotor eine sehr rasche Bewegungsumkehr vorgenommen werden kann.An embodiment as described in claim 21 is also advantageous, since a very rapid reversal of movement can be carried out in the case of a drive by means of a servo motor.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung beschreibt aber auch Anspruch 22, weil dadurch kostengünstige, handelsübliche Vorrichtungen einsetzbar sind.Another advantageous embodiment also describes claim 22, because it enables inexpensive, commercially available devices to be used.
Gemäß der vorteilhaften Weiterbildung wie in Anspruch 23 beschrieben, ergeben sich eineAccording to the advantageous further development as described in claim 23, one results
Vielzahl von Alternativen für den Antrieb einer derartigen Vorschub Vorrichtung für den Schweißdraht.Numerous alternatives for driving such a feed device for the welding wire.
Nach der weiteren vorteilhaften Ausbildung wie im Anspruch 24 beschrieben, wird eine hohe Präzision der Vorschubvorrichtung erreicht und eignet sich diese Ausführung besonders für den Einsatz im Mikroschweißbereich, d.h., wo es auf sehr exakte Steuerungsabläufe ganz besonders ankommt.After the further advantageous embodiment as described in claim 24, a high precision of the feed device is achieved and this embodiment is particularly suitable for use in the micro-welding area, i.e. where very precise control processes are particularly important.
Schließlich ist aber auch eine Ausführung wie in den Ansprüchen 25 und 26 beschrieben möglich, wodurch eine sehr kostengünstige Ausbildung unter Einsatz gering störanfälligerFinally, however, an embodiment as described in claims 25 and 26 is also possible, as a result of which a very economical design using less susceptible to faults
Komponenten möglich ist.Components is possible.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail using the exemplary embodiments described in the following figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schweißgerätes mit den einzelnen Komponenten in vereinfachter, schematischer Darstellung;Figure 1 is a schematic representation of a welding machine with the individual components in a simplified, schematic representation.
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßenFig. 2 is a simplified block diagram for performing the invention
Schweißverfahrens mit einem erfindungsgemäßen Schweißgerät;Welding method with a welding device according to the invention;
Fig. 3 ein Diagramm mit dem Vorschubverlauf des Schweißdrahtes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;3 shows a diagram with the feed profile of the welding wire for carrying out the method according to the invention;
Fig. 4 ein Diagramm über den Spannungsverlauf bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;4 shows a diagram of the voltage curve when carrying out the method according to the invention;
Fig. 5 ein Diagramm eines Stromverlaufes bei der Durchführung des erfindungsgemäßenFig. 5 is a diagram of a current profile in the implementation of the invention
Verfahrens;Procedure;
Fig. 6 ein Diagramm einer weiteren Variante des Stromverlaufes bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;6 shows a diagram of a further variant of the current profile when carrying out the method according to the invention;
Fig. 7 ein Diagramm eines anderen möglichen Stromverlaufes bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;7 shows a diagram of another possible current profile when carrying out the method according to the invention;
Fig. 8 eine Ausführung einer Vorschubvorrichtung für den Schweißdraht des erfin- dungsgemäßen Schweißgerätes in Ansicht;8 shows an embodiment of a feed device for the welding wire of the welding device according to the invention in view;
Fig. 9 eine andere Ausführung der Vorschubvorrichtung für den Schweißdraht für das erfindungsgemäße Schweißgerät in Ansicht;9 shows another embodiment of the feed device for the welding wire for the welding device according to the invention in view;
Fig. 10 eine weitere Ausführung der Vorschubvorrichtung für den Schweißdraht für das erfindungsgemäße Schweißgerät in Ansicht;10 shows a further embodiment of the feed device for the welding wire for the welding device according to the invention in view;
Fig. 11 ein schematisches Schaubild zur Ansteuerung des Antriebes der Vorschubvorrichtung für den Schweißdraht des erfindungsgemäßen Schweißgerätes. Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer- den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsge- mäße Lösungen darstellen.Fig. 11 is a schematic diagram for controlling the drive of the feed device for the welding wire of the welding device according to the invention. In the introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, and the disclosures contained in the entire description can be applied analogously to the same parts with the same reference numerals or the same component names. The position information selected in the description, such as, for example, top, bottom, side, etc., are based on the figure described and illustrated immediately, and are to be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
In Fig. 1 ist eine Schweißanlage bzw. ein Schweißgerät 1 für verschiedenste Schweißverfahren, wie z.B. MIG/MAG-Schweißen bzw. TIG-Schweißen, oder Elektroden-Schweißverfahren gezeigt.In Fig. 1 is a welding system or a welding device 1 for various welding processes, such as MIG / MAG welding or TIG welding, or electrode welding process shown.
Das Schweißgerät 1 umfaßt eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, eine Steuervorrichtung 4 und ein dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordnetes Umschaltglied 5. Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbesondere ein Schutzgas wie beispielsweise C02, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einemThe welding device 1 comprises a current source 2 with a power unit 3, a control device 4 and a switching element 5 assigned to the power unit 3 or the control device 4. The switching element 5 or the control device 4 is connected to a control valve 6, which in a supply line 7 for a gas 8, in particular a protective gas such as CO 2, helium or argon and the like, between a gas storage device 9 and one
Schweißbrenner 10 angeordnet ist.Welding torch 10 is arranged.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch eine Vorschubvorrichtung 11 , welche für das MIG/MAG-Schweißen üblich ist, angesteuert werden, wobei über eine Versorgungsleitung 12 ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 in den Bereich des Schweißbrenners 10 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß die Vorschubvorrichtung 1 1 , wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweißgerät 1 integriert ist und nicht, wie in Fig. 1 dargestellt, als Zusatzgerät ausgebildet ist.In addition, a feed device 11, which is customary for MIG / MAG welding, can also be controlled via the control device 4, a welding wire 13 being fed from a supply drum 14 into the area of the welding torch 10 via a supply line 12. Of course, it is possible that the feed device 11, as is known from the prior art, is integrated in the welding device 1 and not, as shown in FIG. 1, is designed as an additional device.
Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 15 zwischen dem Schweißdraht 13 und einemThe current to build an arc 15 between the welding wire 13 and one
Werkstück 16 wird über eine Versorgungsleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Schweißbrenner 10 bzw. dem Schweißdraht 13 zugeführt, wobei das zu verschweißende Werkstück 16 über eine weitere Versorgungsleitung 18 ebenfalls mit dem Schweißgerät 1, insbesondere mit der Stromquelle 2, verbunden ist und somit über dem Lichtbogen 15 ein Stromkreis aufgebaut werden kann. Zum Kühlen des Schweißbrenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Schweißbrenner 10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Kühlmittelbehälter 21 verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 10 der Kühlkreislauf 19, insbesondere eine für die im Kühlmittelbehälter 21 angeordnete Flüssigkeit verwen- dete Flüssigkeitspumpe, gestartet werden kann und somit eine Kühlung des SchweißbrennersWorkpiece 16 is fed via a supply line 17 from the power section 3 of the power source 2 to the welding torch 10 or the welding wire 13, the workpiece 16 to be welded being likewise connected to the welding device 1, in particular the power source 2, and thus via a further supply line 18 A circuit can be built over the arc 15. To cool the welding torch 10, the welding torch 10 can be connected to a coolant tank 21 via a cooling circuit 19 with the interposition of a flow monitor 20, so that when the welding torch 10 is started up, the cooling circuit 19, in particular a liquid pump used for the liquid arranged in the coolant tank 21, can be started and thus cooling the welding torch
10 bzw. des Schweißdrahtes 13 bewirkt wird.10 or the welding wire 13 is effected.
Das Schweißgerät 1 weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter bzw. Betriebsarten des Schweißgerätes 1 eingestellt werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 eingestellten Schweißparameter an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten der Schweißanlage bzw. des Schweißgerätes 1 angesteuert.The welding device 1 furthermore has an input and / or output device 22, by means of which the most varied welding parameters or operating modes of the welding device 1 can be set. The welding parameters set via the input and / or output device 22 are forwarded to the control device 4 and the individual components of the welding system or the welding device 1 are then controlled by the latter.
Weiters ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Schweißbrenner 10 über einFurthermore, the welding torch 10 is in the illustrated embodiment
Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 bzw. der Schweißanlage verbunden. In dem Schlauchpaket 23 sind die einzelnen Leitungen vom Schweißgerät 1 zum Schweißbrenner 10 angeordnet. Das Schlauchpaket 23 wird über eine zum Stand der Technik zählende Verbindungsvorrichtung 24 mit dem Schweißbrenner 10 verbunden, wogegen die einzelnen Leitun- gen im Schlauchpaket 23 mit den einzelnen Kontakten des Schweißgerätes 1 über Anschlußbuchsen bzw. Steckverbindungen verbunden sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung des Schlauchpaketes 23 gewährleistet ist, ist das Schlauchpaket 23 über eine Zugentlastungsvorrichtung 25 mit einem Gehäuse 26 des Schweißgerätes 1 verbunden.Hose package 23 connected to the welding device 1 or the welding system. The individual lines from the welding device 1 to the welding torch 10 are arranged in the hose package 23. The hose package 23 is connected to the welding torch 10 via a connecting device 24 which is part of the prior art, whereas the individual lines in the hose package 23 are connected to the individual contacts of the welding device 1 via connection sockets or plug connections. So that a corresponding strain relief of the hose package 23 is ensured, the hose package 23 is connected to a housing 26 of the welding device 1 via a strain relief device 25.
In den Fig. 2 bis 7, insbesondere in Fig. 2, ist in vereinfachter, schematischer Darstellung das2 to 7, in particular in FIG. 2, that is in a simplified, schematic representation
Schweißgerät 1 mit der Stromquelle 2 dargestellt. Nach dieser Darstellung sind im Schweißgerät 1 die einzelnen Komponenten des Leistungsteils 3 sowie die Steuervorrichtung 4 integriert angeordnet. Die Stromquelle 2 ist über die Versorgungsleitungen 17, 18 mit dem Schweißbrenner 10 bzw. dem Werkstück 16 verbunden. Damit eine Steuerung der Vorschub- Vorrichtung 11 erfolgen kann, ist die Steuervorrichtung 4 über Steuerleitungen 27, 28 mit derWelding machine 1 shown with the power source 2. According to this illustration, the individual components of the power unit 3 and the control device 4 are arranged integrated in the welding device 1. The current source 2 is connected to the welding torch 10 or the workpiece 16 via the supply lines 17, 18. So that the feed device 11 can be controlled, the control device 4 is connected to the control line 27, 28 with the
Vorschubvorrichtung 1 1 verbunden. Die Vorschubvorrichtung 1 1 weist die Vorratstrommel 14 mit dem Schweißdraht 13 und eine Antriebsvorrichtung 29, z.B. gebildet durch Förderrollen 30, 31, und einen Antrieb 32 auf.Feed device 1 1 connected. The feed device 11 has the storage drum 14 with the welding wire 13 and a drive device 29, e.g. formed by conveyor rollers 30, 31, and a drive 32.
Zur Ausbildung des Lichtbogens 15 zwischen dem Schweißdraht 13 und dem Werkstück 16 wird nachstehend beschriebener Verfahrensablauf durch die Steuervorrichtung 4 gesteuert und überwacht. Der Leistungsteil 3 ist nach der gezeigten Ausführung mit einer externen bevorzugt geregelten Energiequelle 33 leitungsverbunden.To form the arc 15 between the welding wire 13 and the workpiece 16 the process sequence described below is controlled and monitored by the control device 4. According to the embodiment shown, the power section 3 is connected to an external, preferably regulated energy source 33.
Dabei ist es möglich, daß ein Schweißverfahren realisiert wird, bei dem von der Steuervorrichtung in Abhängigkeit von der sich einstellenden Lichtbogenspannung ein Ausgangssignal zur Veränderung der Vorschubrichtung des Schweißdrahtes generiert wird, wobei nach dem Absinken der Lichtbogenspannung auf bzw. unter einen prozeßabhängigen vorgegebenen Minimalwert die Vorschubbewegung gestoppt und/oder eine Richtungsumkehr der Vor- Schubbewegung erfolgt, so daß nach einem Anstieg und Erreichen bzw. Überschreiten desIt is possible to implement a welding process in which the control device generates an output signal for changing the feed direction of the welding wire as a function of the arc voltage which is set, the feed movement after the arc voltage has dropped to or below a process-dependent minimum value stopped and / or a direction reversal of the advance movement takes place, so that after an increase and reaching or exceeding the
Sollwertes der Lichtbogenspannung eine neuerliche Richtungsumkehr der Vorschubbewegung erfolgt.Setpoint of the arc voltage, a new direction reversal of the feed movement takes place.
In den Fig. 3 bis 5 ist nunmehr anhand von Schaubildern die Wechselbeziehung zwischen Drahtvorschub, Spannung und einem möglichen geregelten Stromverlauf dargestellt. Dabei ist in Fig. 3 die Vorschubgeschwindigkeit "Vd" des Schweißdrahtes 13 in Abhängigkeit der Zeit "t", welche auf der Abszisse des Diagramms aufgetragen ist, dargestellt. Der Kurvenverlauf der Vorschubgeschwindigkeit "Vd" im Bereich oberhalb der Abszisse stellt eine Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 in Richtung des Werkstückes 16 dar und der Kurvenverlauf unterhalb der Abszisse eine Rückwärtsbewegung, was zu einer Entfernung des Schweißdrahtendes vom Werkstück 16 führt. In der Fig. 4 ist der Spannungsverlauf und in Fig. 5 der Stromverlauf am Schweißdraht 13 dargestellt mit dem Kurvenverlauf der Spannung U und dem Kurvenverlauf des Stromes I.3 to 5, the interrelation between wire feed, voltage and a possible regulated current profile is now shown on the basis of diagrams. 3 shows the feed speed "Vd" of the welding wire 13 as a function of the time "t", which is plotted on the abscissa of the diagram. The curve of the feed speed "Vd" in the area above the abscissa represents a forward movement of the welding wire 13 in the direction of the workpiece 16 and the curve below the abscissa represents a backward movement, which leads to a removal of the welding wire end from the workpiece 16. 4 shows the voltage profile and in FIG. 5 the current profile on the welding wire 13 with the curve profile of the voltage U and the curve profile of the current I.
Bei dem dargestellten Schweißverfahren wird ein aus dem Stand der Technik bekanntesIn the welding method shown, one known from the prior art
Zündverfahren zum erstmaligen Zünden des Lichtbogens 15, wie beispielsweise aus der EP 0 904 883 A eingesetzt, so daß auf dieses Zündverfahren nicht mehr näher eingegangen wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß weitere beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Zünd verfahren, insbesondere für ein Kurzschlußschweißen, eingesetzt werden können. Dabei ist es nicht notwendig, daß für die erstmalige Zündung des Lichtbogens 15 eine Vor- undIgnition method for the first ignition of the arc 15, as used, for example, from EP 0 904 883 A, so that this ignition method is no longer discussed in detail. Of course, it is possible that any other ignition method known from the prior art, in particular for short-circuit welding, can be used. It is not necessary that a first and for the first ignition of the arc 15
Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 durchgeführt werden muß, sondern daß durch einfaches zuführen, also durch eine Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13, die Zündung erfolgen kann, d.h., daß beispielsweise eine Hochfrequenzzünden ebenfalls eingesetzt werden kann. Zu einem Zeitpunkt 34 wird der Schweißprozeß, insbesondere das Zündverfahren, gestartet. Dabei wird von der Steuervorrichtung 4 eine Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 eingeleitet. Gleichzeitig wird die Stromquelle 2 aktiviert, so daß eine entsprechende Energieversorgung des Schweißdrahtes 13 aufgebaut wird. Zu einem Zeitpunkt 35 tritt zwischen dem Werkstück 16 und dem Schweißdraht 13 ein Kurzschluß auf, d.h., daß der Schweißdraht 13 auf der Oberfläche des Werkstückes 16 aufgelaufen ist, so daß die angelegte Spannung am Schweißdraht 13 zusammenbricht und der Strom zu fließen beginnt. Dieser Kurzschluß zwischen dem Schweißdraht 13 und dem Werkstück 16 wird von der Steuervorrichtung 4 erkannt, worauf diese eine Umkehrbewegung des Schweißdrahtes 13, also eine Rückwärtsbe- wegung, einleitet.Backward movement of the welding wire 13 must be carried out, but that by simple feeding, that is, by a forward movement of the welding wire 13, the ignition can take place, ie that, for example, high-frequency ignition can also be used. The welding process, in particular the ignition method, is started at a point in time 34. In this case, the control device 4 initiates a forward movement of the welding wire 13. At the same time, the current source 2 is activated, so that a corresponding energy supply for the welding wire 13 is built up. At a time 35, a short circuit occurs between the workpiece 16 and the welding wire 13, ie the welding wire 13 has run up on the surface of the workpiece 16, so that the voltage applied to the welding wire 13 breaks down and the current begins to flow. This short circuit between the welding wire 13 and the workpiece 16 is recognized by the control device 4, whereupon this initiates a reversing movement of the welding wire 13, that is to say a backward movement.
Zu einem Zeitpunkt 36 hebt der Schweißdraht 13 von der Oberfläche des Werkstückes 16 ab und der Lichtbogen 15 wird automatisch gezündet. Dies wird von der Steuervorrichtung 4 erkannt. Die Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 kann beispielsweise solange fortge- setzt werden, bis sich eine entsprechende, voreinstellbare Lichtbogenlänge ausbildet. NachAt a point in time 36, the welding wire 13 lifts off the surface of the workpiece 16 and the arc 15 is ignited automatically. This is recognized by the control device 4. The backward movement of the welding wire 13 can continue, for example, until a corresponding, pre-settable arc length is formed. To
Erreichen der voreingestellten Lichtbogenlänge wird die Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 wiederum in eine Vorwärtsbewegung umgekehrt, wie dies zu einem Zeitpunkt 37 ersichtlich ist. Gleichzeitig wird eine Stromerhöhung durchgeführt, so daß ein stabiler Lichtbogen 15 aufgebaut werden kann. Zu einem Zeitpunkt 38 tritt eine Stabilisierung des Licht- bogens 15 ein, wodurch das Zündverfahren des Lichtbogens 15 abgeschlossen ist und es kann mit dem ausgewählten Schweißprozeß begonnen werden. Selbstverständlich ist es möglich, daß die Rückwärtsbewegung beim Aufheben des Kurzschlusses beendet wird und somit eine Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 aufgebaut wird. Dabei würden sich die beiden zuvor beschriebenen Zeitpunkte 36 und 37 decken.When the preset arc length is reached, the backward movement of the welding wire 13 is in turn reversed into a forward movement, as can be seen at a point in time 37. At the same time, the current is increased so that a stable arc 15 can be built up. At a point in time 38, the arc 15 stabilizes, as a result of which the ignition process of the arc 15 is completed and the selected welding process can be started. Of course, it is possible that the backward movement is terminated when the short circuit is removed and thus a forward movement of the welding wire 13 is built up. The two times 36 and 37 described above would coincide.
Nach Ausbildung des Lichtbogens 15 stellt sich zwischen dem Schweißdraht 13 und dem Werkstück 16 eine Lichtbogenspannung 39 ein, deren Spannungsverlauf von der Steuervorrichtung 4 überwacht wird. Gleichzeitig erfolgt die Anspeisung mit dem für den Schweißprozeß erforderlichen Schweißstrom 40 über die Stromquelle 2 in einer prozeßabhängigen vor- eingestellten Größenordnung. Dabei wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 ein Stromverlauf mit einem konstant gehaltenen Schweißstrom 40 gezeigt, d.h., daß beispielsweise ein an den Schweißdraht 13 angelegter Schweißstrom 40 über den gesamten, durchgeführten Schweißprozeß konstant gehalten wird.After formation of the arc 15, an arc voltage 39 is set between the welding wire 13 and the workpiece 16, the voltage profile of which is monitored by the control device 4. At the same time, the supply with the welding current 40 required for the welding process takes place via the current source 2 in a process-dependent, preset order of magnitude. 5 shows a current profile with a welding current 40 held constant, i.e. that, for example, a welding current 40 applied to the welding wire 13 is kept constant over the entire welding process that is carried out.
Ab dem Zeitpunkt 38 wird der Schweißdraht 13 beispielsweise mit einer konstant gehaltenen, maximalen, voreingestellten Vorschubgeschwindigkeit gemäß Kurven verlauf 41 in Richtung des Werkstückes 16 bewegt. Während dieser Phase erfolgt das Anschmelzen des Schweißdrahtes 13 und damit die Ausbildung eines Metalltropfens am Schweißdrahtende, der in das Schmelzbad durch die im Schmelzbad vorhandene Oberflächenspannung überführt wird, wobei beim Übergang, wie zu einem Zeitpunkt 42 dargestellt, kurzzeitig ein Kurzschluß gebildet wird, d.h., daß der Schweißdraht 13 mit dem angeschmolzenen Metalltropfen die Oberfläche des Werkstückes 16 berührt. Dies kann die Steuervorrichtung 4 deshalb erkennen, da entsprechend dem Kurvenverlauf 43 in Fig. 4 die aufgebaute Lichtbogenspannung 39 am Schweißdraht 13 zusammenbricht.From time 38, the welding wire 13 is, for example, kept constant, maximum, preset feed rate according to curves 41 moves in the direction of the workpiece 16. During this phase, the welding wire 13 melts and thus the formation of a metal drop at the end of the welding wire, which is transferred into the weld pool by the surface tension present in the weld pool, a short circuit being formed during the transition, as shown at a point in time 42, ie, that the welding wire 13 touches the surface of the workpiece 16 with the molten metal drop. The control device 4 can recognize this because, in accordance with the curve 43 in FIG. 4, the built-up arc voltage 39 on the welding wire 13 breaks down.
Durch die Überwachung der Lichtbogenspannung 39 wird bei Eintritt des Zustandes Kurzschluß in der Steuervorrichtung 4 ein Regelprozeß zur Umsteuerung der Antriebsvorrichtung 29 der Vorschubvorrichtung 1 1 für den Schweißdraht 13 generiert, durch die der Antrieb 32 eine Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 gemäß Kurvenverlauf 44, wie in Fig. 3 ab dem Zeitpunkt 42 gezeigt, vornimmt. Diese Rückwärtsbewegung wird solange fortgeführt, bis der Zustand Kurzschluß aufgehoben ist, d.h., daß sich der Schweißdraht 13 von der Oberfläche des Schmelzbades löst und somit der Lichtbogen 15 wieder gezündet wird, wobei sich dadurch die Lichtbogenspannung 39 ab einem Zeitpunkt 45 des Aufhebens des Zustandes Kurzschluß wieder einstellt.By monitoring the arc voltage 39, when the short-circuit condition occurs in the control device 4, a control process for reversing the drive device 29 of the feed device 11 for the welding wire 13 is generated, by means of which the drive 32 reverses the movement of the welding wire 13 in accordance with the curve 44, as in FIG 3 shown from time 42. This backward movement continues until the short-circuit condition is eliminated, that is to say that the welding wire 13 is detached from the surface of the molten bath and the arc 15 is thus ignited again, the arc voltage 39 thereby starting from a point in time 45 when the short-circuit condition is removed resumes.
Während dieser Rückwärtsbewegung, also ab dem Zeitpunkt 42, wird jedoch der voreingestellte Stromverlauf, insbesondere der Schweißstrom 40, beibehalten, d.h., daß bei der Bildung des Kurzschlusses keine Stromerhöhung für das Aufschmelzen des Kurzschlusses, wie dies bei Schweißprozessen aus dem Stand der Technik bekannt ist, durchgeführt wird. Da- durch wird erreicht, daß eine spritzerfreie Ablösung des Metalltropfens vom Schweißdraht 13 sichergestellt werden kann.During this backward movement, that is to say from time 42, however, the preset current profile, in particular the welding current 40, is maintained, that is to say that when the short circuit is formed, there is no current increase for the melting of the short circuit, as is known from prior art welding processes , is carried out. This ensures that a spatter-free detachment of the metal drop from the welding wire 13 can be ensured.
Die Ablösung des Metalltropfens erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren derartig, daß durch den Kurzschluß, also durch das Berühren des angeschmolzenen Metalltropfens mit dem Schmelzbad dieser aufgrund der Oberflächenspannung des Schmelzbades in das Schmelzbad gezogen wird, wobei die Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes das Ablösen des Metalltropfen vom Schweißdrahtende unterstützt und somit eine raschere Ablösung des Metalltropfens bewirkt wird. Hat sich der Metalltropfen von dem Schweißdrahtende gelöst, so wird der Kurzschluß aufgehoben und ein neuerlicher Lichtbogen 15 wird selbständig gezündet, wie dies zu dem Zeitpunkt 45 ersichtlich ist. Daraufhin erfolgt wiederum eine Umkehrbewegung des Schweißdrahtes 13, d.h., daß die Schweißdrahtbewegung von der Rückwärtsbewegung in eine neuerliche Vorwärtsbewegung umgekehrt wird, bis wiederum ein Kurzschluß auftritt, so daß sich die zuvor beschriebenen Schritte wiederholen.The detachment of the metal drop takes place in the method according to the invention in such a way that the short circuit, that is to say by touching the molten metal drop with the weld pool, pulls it into the weld pool due to the surface tension of the weld pool, the backward movement of the welding wire assisting the detachment of the metal drop from the end of the welding wire and thus a faster detachment of the metal drop is effected. If the metal drop has detached from the end of the welding wire, the short circuit is removed and a new arc 15 is ignited automatically, as can be seen at time 45. Then there is a reverse movement of the welding wire 13, that is to say that the welding wire movement is reversed from the backward movement into a new forward movement until a short circuit occurs again, so that the steps described above are repeated.
Durch diese Art der Tropfenablösung, insbesondere des Metalltropfens, wird erreicht, daß einThis type of droplet detachment, in particular of metal droplets, ensures that a
Schweißverfahren für einen Zünd- und einen Schweißprozeß geschaffen wird, welches völlig spritzerfrei abläuft und somit Nachbehandlungen der Oberfläche des Werkstückes 16 entfallen können. Durch die Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 wird erreicht, daß damit der Zustand Kurzschluß aufgehoben wird, ohne dabei eine entsprechende Stromerhöhung zum Ablösen des Metalltropfens vornehmen zu müssen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei hauptsächlich um ein sogenanntes Kurzlichtbogenschweißen, bei dem der Materialtransport in der Kurzschlußphase des Lichtbogens 15 erfolgt. Es ist jedoch ebenso möglich, dieses Schweißverfahren auch für andere Schweißprozesse zu nützen.Welding process for an ignition and a welding process is created, which is completely spatter-free and thus post-treatments of the surface of the workpiece 16 can be omitted. The backward movement of the welding wire 13 ensures that the short-circuit condition is thus eliminated without having to carry out a corresponding current increase in order to detach the metal drop. In the exemplary embodiment described, this is mainly so-called short-arc welding, in which the material is transported in the short-circuit phase of the arc 15. However, it is also possible to use this welding process for other welding processes.
Ein wesentlicher Vorteil wird mit diesem Schweißverfahren erreicht, daß nunmehr auch mit dickeren Schweißdrähten 13 verhältnismäßig kleine Schweißnähte völlig spritzerfrei hergestellt werden können und mit dünnen Schweißdrähten 13 beispielsweise sogenannte Mikro- schweißungen auf sehr dünnen Blechen hergestellt werden können.A significant advantage is achieved with this welding process that relatively small welds can now be produced completely spatter-free even with thicker welding wires 13 and that so-called microweldings can be produced on very thin sheets with thin welding wires 13.
Die Art und Weise wie der Schweißstrom 40 und die Vorschubbewegung des SchweißdrahtesThe way the welding current 40 and the feed movement of the welding wire
13 über den Prozeßzustand gesteuert wird, ist beliebig variierbar. Dabei ist es auch möglich, daß nicht gleichzeitig mit dem Lösen des Kurzschlusses die Schweißdrahtbewegung umgekehrt wird, sondern daß der Schweißdraht 13 solange zurückbewegt wird, bis sich eine entsprechende Lichtbogenlänge einstellt und anschließend erst die Vorwärtsbewegung für das weitere Aufschmelzen des Metalltropfens eingeleitet wird. Es kann auch beispielsweise der13 is controlled via the process state, can be varied as desired. It is also possible that the welding wire movement is not reversed at the same time as the short circuit is released, but that the welding wire 13 is moved back until a corresponding arc length is established and only then is the forward movement initiated for the further melting of the metal drop. It can also be, for example, the
Schweißstrom 40, wie schematisch in den Schaubildern der Fig. 6 und 7 gezeigt, mit einer beliebigen Frequenz gepulst werden und der Schweißdraht 13 jeweils am Pulsende eine Bewegung in Richtung des Werkstückes 16 durchführt, bis der Metalltropfen das Schmelzbad berührt. Der dabei entstehende Prozeßzustand Kurzschluß wird anschließend durch eine Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 14 aufgelöst, wonach mit dem Stoppen der Antriebsvorrichtung 32 bzw. der Bewegungsumkehr in die Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 ein neuerlicher Stromimpuls angelegt wird.Welding current 40, as shown schematically in the diagrams of FIGS. 6 and 7, are pulsed at any frequency and the welding wire 13 moves at the end of the pulse in the direction of the workpiece 16 until the metal drop touches the weld pool. The resulting process state short circuit is subsequently resolved by a backward movement of the welding wire 14, after which a new current pulse is applied when the drive device 32 is stopped or the movement is reversed into the forward movement of the welding wire 13.
Eine weitere Möglichkeit ist, den Schweißstrom während der Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 auf einen geringeren Wert abzusenken, um beispielsweise die Rückstoß- kräfte, die bei größeren Schweißströmen und bei Verwendung von CO2 als Schutzgas den Metalltropfen aus dem Lichtbogen 15 herausschleudern könnten und somit in Folge der dabei auftretenden Schweißspritzern das Schweißergebnis negativ beeinflussen, zu eliminieren.Another possibility is to reduce the welding current to a lower value during the forward movement of the welding wire 13 in order, for example, to reduce the recoil forces that could throw the metal drop out of the arc 15 with larger welding currents and when using CO2 as protective gas and thus negatively influence the welding result as a result of the welding spatter that occurs.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem gepulsten Stromverlauf gezeigt. Dabei wird nach Abschluß des Zündverfahren der Schweißstrom 40 über eine gewisse Zeitdauer 46 auf eine voreingestellte Stromhöhe konstant gehalten, so daß sich ein entsprechender Metalltropfen am Schweißdrahtende ausbilden kann.An exemplary embodiment with a pulsed current profile is shown in FIG. 6. After completion of the ignition process, the welding current 40 is kept constant at a preset current level for a certain period of time 46, so that a corresponding drop of metal can form at the end of the welding wire.
Da beispielsweise bei einer Roboterschweißanlage der Abstand des Schweißbrenners 10 zu der Oberfläche des Werkstückes 16 konstant ist, sind die einzelnen Kurzschlußzeitpunkte bekannt, so daß beispielsweise ein Absenken des Schweißstromes 40 vor der Bildung eines Kurzschlusses durchgeführt wird. Damit die einzelnen Kurzschlußzeitpunkte festgelegt werden können, ist es möglich, daß zuerst eine entsprechende Probeschweißung durchgeführt wird, so daß von der Steuervorrichtung 4 diese Zeitpunkte erfaßt und gespeichert werden können. Selbstverständlich ist es möglich, daß bei bekanntem Abstand des Schweißbrenners 10 zur Oberfläche des Werkstückes 16 die Steuervorrichtung 4 diese Zeitpunkte aufgrund der voreingestellten Drahtvorschubgeschwindigkeit berechnen kann, so daß von der Steuervorrichtung 4 wiederum die Länge der Zeitdauer 46 zum Absenken des Schweißstromes 40 vor dem Kurzschluß festlegen kann.Since, for example in a robot welding system, the distance between the welding torch 10 and the surface of the workpiece 16 is constant, the individual short-circuit times are known, so that, for example, the welding current 40 is reduced before a short circuit is formed. So that the individual short-circuit times can be determined, it is possible for a corresponding test welding to be carried out first, so that these times can be recorded and stored by the control device 4. Of course, it is possible that if the distance between the welding torch 10 and the surface of the workpiece 16 is known, the control device 4 can calculate these times on the basis of the preset wire feed speed, so that the control device 4 in turn can determine the length of the time period 46 for lowering the welding current 40 before the short circuit can.
Bei dem dargestellten Schweißverfahren in Fig. 6 wird also der Schweißstrom 40 vor der Bildung eines Kurzschlusses auf einem niedrigeren Wert abgesenkt, wodurch erreicht wird, daß für die Bildung des Metalltropfens ein wesentlich höherer Schweißstrom 40 verwendet wer- den kann und trotzdem keine Schweißspritzer auftreten können, da bei dem Entstehen desIn the welding method shown in FIG. 6, the welding current 40 is therefore reduced to a lower value before the formation of a short circuit, which means that a considerably higher welding current 40 can be used for the formation of the metal drop and no welding spatter can occur nevertheless , because when the
Kurzschlusses zwischen dem Schweißdraht 13 und dem Werkstück 16 der Schweißstrom abgesenkt wird. Bei diesem gezeigten Schweißverfahren wird nunmehr der Schweißstrom 40 während der Vorwärtsbewegung über eine gewisse Zeitdauer 46 auf eine entsprechende Schweißstromhöhe konstant gehalten, wobei nach Ablauf dieser Zeitdauer 46 eine Absenkung auf einen entsprechenden niedrigeren Wert erfolgt. Der Schweißstrom 40 wird anschließend bis zur Wiederzündung des Lichtbogens 15 auf diesen niedrigeren Wert konstant gehalten, d.h., daß beim Eintritt des Kurzschlusses und der darauf folgenden Rückwärtsbewegung ein konstanter Schweißstrom 40 aufrechterhalten bleibt.Short circuit between the welding wire 13 and the workpiece 16, the welding current is lowered. In the welding method shown, the welding current 40 is now kept constant during the forward movement over a certain period of time 46 to a corresponding welding current level, with a reduction to a corresponding lower value taking place after this period 46. The welding current 40 is then kept constant at this lower value until the arc 15 is re-ignited, i.e. that a constant welding current 40 is maintained when the short circuit occurs and the subsequent backward movement occurs.
Selbstverständlich ist es möglich, daß der höhere Schweißstrom 40 solange beibehalten wird, bis daß ein Kurzschluß auftritt und anschließend eine Absenkung auf den vorgegebenen niedrigeren Schweißstromwert durchgeführt werden kann.Of course it is possible that the higher welding current 40 is maintained as long as until a short circuit occurs and then a lowering to the specified lower welding current value can be carried out.
Der Vorteil eines derartigen Verfahrens mit einem gepulsten Schweißstrom 40 liegt darin, daß die Erwärmung des Schweißdrahtes 13 gering gehalten werden kann, da nur über eine gewisse Zeitdauer 46 eine erhebliche Strombelastung auf den Schweißdraht 13 einwirkt.The advantage of such a method with a pulsed welding current 40 is that the heating of the welding wire 13 can be kept low, since the welding wire 13 is only subjected to a considerable current load over a certain period of time 46.
In Fig. 7 ist wiederum ein Seh weiß verfahren gezeigt, bei dem der Schweißstrom 40 pulsför- mig an den Schweißdraht 13 angelegt wird, wie dies in Fig. 6 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird jedoch in der Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13, also nach der Bildung des Kurzschlusses, ein weiterer Stromimpuls 47 gebildet. Dieser Stromimpuls 47 hat die Aufgabe unterstützend den Metalltropfen abzulösen, d.h., daß aufgrund dieses Stromimpulses 47 eine Einschnürung während der Rückwärtsbewegung gebildet wird, so daß ein leichteres und schnelleres Ablösen des Metall tropfen s vom Schweißdraht 13 erzielt wird. Dabei ist es möglich, daß die Höhe dieses Stromimpulses 47 frei einstellbar ist. Die Höhe dieses Stromimpulses 47 wird derartig gewählt, daß bei einem entsprechenden Schweißdrahtdurchmesser keine Metalltropfenablösung zustande kommt.FIG. 7 again shows a visual white method in which the welding current 40 is applied to the welding wire 13 in a pulsed manner, as is described in FIG. 6. With this method, however, a further current pulse 47 is formed in the backward movement of the welding wire 13, that is to say after the formation of the short circuit. This current pulse 47 has the task of helping to detach the metal drop, i.e. that due to this current pulse 47 a constriction is formed during the backward movement, so that an easier and faster detachment of the metal drops from the welding wire 13 is achieved. It is possible that the level of this current pulse 47 is freely adjustable. The magnitude of this current pulse 47 is selected such that no metal drop detachment occurs with a corresponding welding wire diameter.
Die Ausbildung bzw. das Anlegen eines Stromimpulses 47 in der Rückwärtsbewegung be- wirkt, daß zusätzliche Energie in den Metalltropfen eingebracht wird, so daß keine Abkühlung bzw. eine zusätzliche Erweichung des Metalltropfens durchgeführt wird, was zu einer noch leichteren Ablösung des Metalltropfens führt. Weiters wird erreicht, daß durch den Stromimpuls 47 die Rückwärtsbewegung minimiert wird, d.h., daß der Schweißdraht 13 nicht mehr so stark rückwärts bewegt werden muß.The formation or the application of a current pulse 47 in the backward movement has the effect that additional energy is introduced into the metal drop, so that no cooling or additional softening of the metal drop is carried out, which leads to an even easier detachment of the metal drop. Furthermore, it is achieved that the backward movement is minimized by the current pulse 47, i.e. that the welding wire 13 no longer has to be moved back so much.
Grundsätzlich ist zu den einzelnen dargestellten Verfahren der Fig. 3 bis 7 zu sagen, daß, nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt, nach dem Zünden des Schweißstromes 40 eine konstante Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 durchgeführt wird, sondern daß nach einer Bildung eines Kurzschlusses die Vorwärtsbewegung unterbrochen wird und in eine Rückwärtsbewegung umgekehrt wird. Dabei ist es auch möglich, daß die Vorwärtsbewegung nur unterbrochen wird, d.h., daß der Drahtvorschub über eine gewisse Zeitdauer angehalten wird, also keine Rückwärtsbewegung durchgeführt wird und somit aufgrund des angelegten Schweißstromes 40 und der Oberflächenspannung des Schmelzbades eine Metalltropfenablösung hervorgerufen wird. Die Regelung der zuvor beschriebenen Verfahren kann auch derartig gelöst werden, indem beispielsweise die Drahtvorschubgeschwindigkeit willkürlich gewählt wird und eine entsprechende Stromregelung oder umgekehrt durchgeführt wird, d.h., daß die Geschwindigkeit der Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung in Abhängigkeit des Stromes oder umgekehrt gere- gelt werden kann. Dies ist deshalb möglich, da die Steuervorrichtung 4 die Zustände der3 to 7 that, not as is known from the prior art, a constant forward movement of the welding wire 13 is carried out after the ignition of the welding current 40, but that after the formation of a short circuit the Forward movement is interrupted and reversed into a backward movement. It is also possible that the forward movement is only interrupted, that is to say that the wire feed is stopped for a certain period of time, that is to say no backward movement is carried out, and metal droplet detachment is thus caused due to the applied welding current 40 and the surface tension of the weld pool. The control of the methods described above can also be achieved in such a way that, for example, the wire feed speed is selected arbitrarily and a corresponding current control is carried out or vice versa, ie the speed of the forward and / or backward movement is regulated as a function of the current or vice versa can. This is possible because the control device 4 controls the states of the
Kurzschlüsse erkennen kann und somit eine entsprechende Regelung von einen der beiden Parametern, insbesondere der Geschwindigkeit oder des Stromes, vornehmen kann. Dadurch ist es möglich, daß die Kurzschlußfrequenz geregelt bzw. festgelegt werden kann. Durch diese Regelmöglichkeit ist es auch nicht notwendig, daß die Drahtvorschubgeschwindigkeit festge- legt bzw. eingestellt oder geregelt werden muß.Can detect short circuits and can therefore carry out a corresponding control of one of the two parameters, in particular the speed or the current. This makes it possible for the short-circuit frequency to be regulated or fixed. With this control option, it is also not necessary that the wire feed speed has to be fixed, adjusted or regulated.
Dadurch ist es möglich, daß die Frequenz der Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 synchron oder asynchron und zeitlich verzögert zu den durch die Stromquelle 2 gegebenen Schweißstrom 40 erfolgt oder daß der Schweißstrom 40 synchron oder asynchron und zeitlich verzögert zur Frequenz der Vorwärts- und oder Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 an den Schweißdraht 13 angelegt wird.This makes it possible for the frequency of the forward and / or backward movement of the welding wire 13 to take place synchronously or asynchronously and with a time delay to the welding current 40 given by the current source 2, or for the welding current 40 to be synchronous or asynchronous and with a time delay to the frequency of the forward and or backward movement of the welding wire 13 is applied to the welding wire 13.
In der Fig. 8 ist die Vorschubvorrichtung 11 bestehend aus der Vorratstrommel 14 mit dem Schweißdraht 13 und den Förderrollen 30, 31 mit dem Antrieb 32 gezeigt. Um eine exakte Führung des Schweißdrahtes 13 zu erreichen, sind die Förderrollen 30, 31 mit umlaufenden8 shows the feed device 11 consisting of the storage drum 14 with the welding wire 13 and the conveyor rollers 30, 31 with the drive 32. In order to achieve an exact guidance of the welding wire 13, the conveyor rollers 30, 31 are rotating
Führungsnuten 48, 49 versehen. Als Antrieb 32 eignet sich für die für den vorbeschriebenen Schweißprozeß erforderliche schnelle Drehrichtungsänderung zur Herbeiführung der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes 13 insbesondere ein bürstenloser, strombetriebener Servomotor 50.Guide grooves 48, 49 provided. A brushless, current-operated servo motor 50 is particularly suitable as the drive 32 for the rapid change in the direction of rotation required for the welding process described above to bring about the forward or backward movement of the welding wire 13.
In der Fig. 9 ist eine weitere Ausbildung der Vorschubvorrichtung 1 1 für den Schweißdraht 13 gezeigt. Diese ist in Art einer aus dem Stand der Technik bekannten Linear-Schlittenvor- richtung 51 gebildet, welche mit Greifzangen 52 zur Erfassung des Schweißdrahtes 13 bestückt ist und die auf einer Schlittenanordnung 53 gegenläufig bewegbar sind und wechsel- weise den Schweißdraht 13 während der Vorschubbewegung spannen und bewegen und womit auch ein rasches Umsteuern der Bewegungsrichtung möglich ist.9 shows a further embodiment of the feed device 11 for the welding wire 13. This is formed in the manner of a linear slide device 51 known from the prior art, which is equipped with gripping tongs 52 for gripping the welding wire 13 and which can be moved in opposite directions on a slide arrangement 53 and alternately clamp the welding wire 13 during the feed movement and move and with which a rapid reversal of the direction of movement is possible.
Der Antrieb 32 für derart ausgebildete Vorschubvorrichtungen 11 kann sowohl über Linear- motore elektrisch wie auch über mit einem Druckmedium beaufschlagte Antriebselemente, z.B. Zylinder 54, betrieben werden. Selbstverständlich ist erfindungsgemäß auch eine Kombination möglich, bei der ein Rollentrieb 55 auf einer in seiner Bewegungsrichtung schnell umsteuerbaren Schlittenvorrichtung 56 angeordnet ist, wobei die Schlittenvorrichtung 56 für einen feinfühligen Bewegungsablauf beispielsweise über einen mit einem Servomotor 57 betriebenen Spindeltrieb 58 bewegt wird, wie dies in Fig. 10 schematisch dargestellt ist. Bei dieser Ausführung ist eine Drehrichtungsumkehr des Antriebes 32 nicht erforderlich, da die Umkehr der Bewegungsrichtung des Schweißdrahtes 13 durch den Spindeltrieb 58 erfolgt. Es ist auch möglich, daß der Antrieb 32 der Linear-Schlittenvorrichtung 51 durch einen Exzenterantrieb gebildet ist.The drive 32 for feed devices 11 designed in this way can be operated both electrically via linear motors and via drive elements, for example cylinders 54, which are acted upon by a pressure medium. Of course, a combination is also possible according to the invention in which a roller drive 55 is arranged on a slide device 56 which can be quickly reversed in its direction of movement, the slide device 56 being moved for a sensitive movement sequence, for example via a spindle drive 58 operated with a servo motor 57, as shown in FIG 10 is shown schematically. In this embodiment, a reversal of the direction of rotation of the drive 32 is not necessary since the direction of movement of the welding wire 13 is reversed by the spindle drive 58. It is also possible for the drive 32 of the linear slide device 51 to be formed by an eccentric drive.
In der Fig. 1 1 ist anhand eines schematischen Schaubildes eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Schweißgerätes 1 gezeigt. Das von der Energiequelle 33 angespeiste Schweißgerät 1 weist den Leistungsteil 3 mit der Stromquelle 2, die Steuervorrichtung 4, die Vorschubvorrichtung 11 für den Schweißdraht 13 sowie die Versorgungsleitungen 17, 18 sowie den Schweißbrenner 10 zur Durchführung des Schweißprozesses auf dem Werkstück 16 auf. In einem durch Leitungen 59 für den Antrieb 32 gebildeten Versorgungskreis 60 ist einA further embodiment of the welding device 1 according to the invention is shown in FIG. 11 using a schematic diagram. The welding device 1 fed by the energy source 33 has the power section 3 with the current source 2, the control device 4, the feed device 11 for the welding wire 13 and the supply lines 17, 18 and the welding torch 10 for carrying out the welding process on the workpiece 16. In a supply circuit 60 formed by lines 59 for the drive 32 is a
Schaltmittel 61 , z.B. zum Umsteuern des Antriebes 32 z.B. dem Servomotor 50, vorgesehen. Weiters weist die Steuervorrichtung 4 einen durch einen Soll-Ist- Vergleicher 62 ausgebildeten Regelkreis 63 auf, der von einer Auswerteschaltung 64, welche die Lichtbogenspannung de- tektiert, beaufschlagt wird. Die Auswerteschaltung 64 und der Soll-Ist- Vergleicher 62 bilden mit dem Regelkreis 63 eine Diagnoseschaltung 65 zur Beaufschlagung des Schaltmittels 61.Switching means 61, e.g. for reversing the drive 32 e.g. the servo motor 50. Furthermore, the control device 4 has a control circuit 63 which is formed by a target / actual comparator 62 and is acted upon by an evaluation circuit 64 which detects the arc voltage. The evaluation circuit 64 and the setpoint / actual comparator 62 form a diagnostic circuit 65 with the control circuit 63 to act upon the switching means 61.
In der Auswerteschaltung 64 wird die Spannungsänderung am Lichtbogen 15 permanent ermittelt, wobei bevorzugt mittels eines Zeitgliedes 66 die Spannungsänderung in einer vorgegebenen Zeiteinheit ermittelt und in der Diagnoseschaltung 65 einer Regelfunktion zugrunde gelegt wird. Damit ist es nunmehr möglich, die Ansteuerung des Antriebes 32 der Vorschub- Vorrichtung 11 in Abhängigkeit der Spannungsänderung des Lichtbogens 15 und in Abhängigkeit hinterlegter Parameter des Soll-Ist- Vergleichers 62 durchzuführen und den Schweißdraht 13 in Richtung des Werkstückes 16 mit einer geregelten Vorschubgeschwindigkeit zu fördern. Bei Detektierung eines Spannungsabfalles sind Gegenmaßnahmen durch Umsteuern des Antriebes 32 und damit die Bewegungsumkehr des Schweißdrahtes 13 in Bruchteilen von Sekunden möglich, wodurch ein Kurzschluß-Zustand mit seinen negativen Auswirkungen wieThe voltage change on the arc 15 is permanently determined in the evaluation circuit 64, the voltage change in a predetermined time unit preferably being determined by means of a timing element 66 and a control function being used in the diagnosis circuit 65. It is now possible to control the drive 32 of the feed device 11 as a function of the change in voltage of the arc 15 and as a function of stored parameters of the target / actual comparator 62 and to feed the welding wire 13 in the direction of the workpiece 16 at a controlled feed rate promote. When a voltage drop is detected, countermeasures are possible by reversing the drive 32 and thus reversing the movement of the welding wire 13 in fractions of a second, as a result of which a short-circuit condition with its negative effects
"Verkleben" des Schweißdrahtes 13 am Werkstück 16 bzw. "Schweißspritzer" wirkungsvoll vermieden werden."Gluing" of the welding wire 13 to the workpiece 16 or "welding spatter" can be effectively avoided.
Die Ausführung der Vorrichtung die die Drahtelektrode vorwärts und/oder rückwärts bewegt, kann auf allen nur erdenklichen Möglichkeiten erfolgen und schränken den Umfang der Er- findung nicht ein.The design of the device which moves the wire electrode forwards and / or backwards can be carried out in all conceivable ways and limit the scope of the not finding one.
So kann zum Beispiel der Drahtantrieb mittels zweier Rollen, welche eine Nut aufweisen, in der der Draht geführt wird, erfolgen. Diese Rollen werden beispielsweise von einem bürsten- losen Servomotor angetrieben, der für sehr schnelle Drehrichtungsänderungen spezifiziert ist.For example, the wire can be driven by means of two rollers which have a groove in which the wire is guided. These rollers are driven, for example, by a brushless servo motor that is specified for very fast changes in the direction of rotation.
Weiters wäre ein Antrieb mittels eines Greifmechanismus denkbar oder aber ein Rollenantrieb, welcher auf einem Schlitten montiert ist, wobei über den Schlitten die Richtungsänderungen der Drahtelektrode, insbesondere des Schweißdrahtes, erfolgen.Furthermore, a drive by means of a gripping mechanism would be conceivable, or else a roller drive which is mounted on a slide, the direction changes of the wire electrode, in particular the welding wire, taking place via the slide.
Die Drahtantriebseinheit sollte sich bei den beschriebenen Ausführuπgsbeispielen sehr nahe an dem Schweißbrenner, insbesondere an der Schweißbrennerspitze, befinden, da bei größeren Entfernungen die Bewegung an der Schweißbrennerspitze aufgrund des Spiels in der Drahtvorschubseele verzögert zur Bewegung des Drahtantriebs erfolgt und somit nicht mehr entsprechend schnell auf den Prozeßzustand reagiert werden kann.The wire drive unit should be located very close to the welding torch, in particular at the welding torch tip, in the exemplary embodiments described, since at greater distances the movement at the welding torch tip is delayed due to the play in the wire feed core for the movement of the wire drive and therefore no longer correspondingly quickly on the Process state can be reacted to.
Es kann jedoch auch die Drahtvorschubbewegung, also die Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung, durch die Relativbewegung des Schweißbrenners 10 zum Werkstück 16, der beispielsweise auf einem Linearschlitten befestigt ist, erfolgen, wobei dann die Drahtvorschub- Steuerung den Schweißdraht mit konstanter Geschwindigkeit nach vor, also in Richtung desHowever, the wire feed movement, i.e. the forward and / or backward movement, can also take place through the relative movement of the welding torch 10 relative to the workpiece 16, which is fastened, for example, on a linear slide, the wire feed control then moving the welding wire forward at a constant speed, so in the direction of
Werkstückes 16 bzw. des Schmelzbades, fördern kann und sich der Drahtantrieb nicht unmittelbar an der Schweißstelle befinden muß. Der Drahtantrieb braucht auch in diesem Fall keine Rückwärtsbewegung ausführen können.Workpiece 16 or the melt pool, can promote and the wire drive does not have to be located directly at the welding point. The wire drive does not need to be able to move backwards in this case either.
Es muß noch festgehalten werden, daß der zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Verfahrensablauf wie auch die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl bei einem manuellen Schweißprozeß wie auch maschinell durchgeführten Schweißprozessen, z.B. insbesondere an Schweißrobotern, anwendbar sind. Abschließend sei darauf hingewiesen, daß in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen einzelne Teile unproportional vergrößert dargestellt wurden, um das Verständnis der erfindungsgemäßen Lösung zu verbessern. Des weiteren können auch einzelne Teile der zuvor beschriebenen Merkmalskombinationen der einzelnen Ausführungsbeispiele in Verbindung mit anderen Einzelmerkmalen aus anderen Ausführungsbeispielen, eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen bilden.It still has to be noted that the previously described process sequence according to the invention as well as the device according to the invention both in a manual welding process and in machine-carried out welding processes, e.g. are particularly applicable to welding robots. In conclusion, it should be pointed out that in the exemplary embodiments described above, individual parts have been disproportionately enlarged in order to improve understanding of the solution according to the invention. Furthermore, individual parts of the combinations of features of the individual exemplary embodiments described above in conjunction with other individual features from other exemplary embodiments can also form independent solutions according to the invention.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 ; 2; 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; 10, 11 gezeigten Ausfüh- rungen den Gegenstand von eigenständigen erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Above all, the individual in FIGS. 1; 2; 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; 10, 11 shown stations form the subject of independent solutions according to the invention. The tasks and solutions according to the invention in this regard can be found in the detailed descriptions of these figures.
B e z u g s z e i c h e n a u f s t e l l u n gB e z u g s z e i c h e n a u f s t e l l u n g
Schweißgerät 41 Kurven verlaufWelder 41 curves
Stromquelle 42 ZeitpunktPower source 42 time
Leistungsteil 43 KurvenverlaufPower section 43 curve
Steuervorrichtung 44 KurvenverlaufControl device 44 curve shape
Umschaltglied 45 ZeitpunktSwitching element 45 time
Steuerventil 46 ZeitdauerControl valve 46 time period
Versorgungsleitung 47 StromimpulsSupply line 47 current pulse
Gas 48 FührungsnutGas 48 guide groove
Gasspeicher 49 FührungsnutGas storage 49 guide groove
Schweißbrenner 50 ServomotorWelding torch 50 servo motor
Vorschubvorrichtung 51 Linear-SchlittenvorrichtungFeed device 51 linear slide device
Versorgungsleitung 52 GreifzangeSupply line 52 gripping pliers
Schweißdraht 53 SchlittenanordnungWelding wire 53 carriage arrangement
Vorratstrommel 54 ZylinderStorage drum 54 cylinders
Lichtbogen 55 RollentriebArc 55 roller drive
Werkstück 56 SchlittenvorrichtungWorkpiece 56 carriage device
Versorgungsleitung 57 ServomotorSupply line 57 servo motor
Versorgungsleitung 58 SpindeltriebSupply line 58 spindle drive
Kühlkreislauf 59 LeitungCooling circuit 59 line
Strömungswächter 60 VersorgungskreisFlow switch 60 supply circuit
Kühlmittelbehälter 61 SchaltmittelCoolant tank 61 switching medium
Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 62 Soll-Ist- VergleicherInput and / or output device 62 target / actual comparator
Schlauchpaket 63 RegelkreisHose package 63 control loop
Verbindungsvorrichtung 64 AuswerteschaltungConnection device 64 evaluation circuit
Zugentlastungsvorrichtung 65 DiagnoseschaltungStrain relief device 65 diagnostic circuit
Gehäuse 66 ZeitgliedHousing 66 timer
SteuerleitungControl line
SteuerleitungControl line
AntriebsvorrichtungDrive device
FörderrolleConveyor role
FörderrolleConveyor role
Antriebdrive
EnergiequelleEnergy source
Zeitpunkttime
Zeitpunkttime
Zeitpunkttime
Zeitpunkttime
Zeitpunkttime
LichtbogenspannungArc voltage
Schweißstrom Welding current

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Schweißverfahren, insbesondere Lichtbogenschweißverfahren, zur Durchführung eines Schweißprozesses mit einem in einem Lichtbogen abschmelzenden Schweißdraht, der mit Energie aus zumindest einer geregelten Stromquelle versorgt wird, wobei über eine1. Welding method, in particular arc welding method, for carrying out a welding process with a welding wire which melts in an arc and is supplied with energy from at least one regulated power source, with one
Steuervorrichtung eine entsprechende Steuerung oder Regelung der Stromquelle durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem erstmaligen Zünden des Lichtbogens, insbesondere nach Beendigung eines Zündverfahrens, bei einem Auftreten eines Kurzschlusses zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück die Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes gestoppt oder umgekehrt wird.Control device a corresponding control or regulation of the power source is carried out, characterized in that after the initial ignition of the arc, in particular after termination of an ignition process, if a short circuit occurs between the welding wire and a workpiece, the forward movement of the welding wire is stopped or vice versa.
2. Schweißverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuervorrichtung in Abhängigkeit von der sich einstellenden Lichtbogenspannung ein Ausgangssignal zur Veränderung der Vorschubrichtung des Schweißdrahtes generiert wird.2. Welding method according to claim 1, characterized in that an output signal for changing the feed direction of the welding wire is generated by the control device as a function of the arcing voltage which arises.
3. Schweißverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Absinken der Lichtbogenspannung auf bzw. unter einen prozeßabhängigen vorgegebenen Minimalwert die Vorschubbewegung gestoppt und/oder eine Richtungsumkehr der Vorschubbewegung erfolgt.3. Welding method according to claim 1 or 2, characterized in that after the arc voltage has dropped to or below a process-dependent predetermined minimum value, the feed movement is stopped and / or the direction of the feed movement is reversed.
4. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Anstieg und Erreichen bzw. Überschreiten des Sollwertes der Lichtbogenspannung eine neuerliche Richtungsumkehr der Vorschubbewegung erfolgt.4. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that after an increase and reaching or exceeding the setpoint value of the arc voltage, the direction of the feed movement is reversed again.
5. Seh weiß verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Schweißdraht angelegter Schweißstrom über den gesamten, durchgeführten Schweißprozeß konstant gehalten wird.5. Very white method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a welding current applied to the welding wire is kept constant over the entire welding process carried out.
6. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom während der Vorwärtsbewegung des Schweißdrahtes über eine gewisse Zeitdauer auf eine entsprechende Schweißstromhöhe gehalten wird, wobei nach Ablauf dieser Zeitdauer und/oder vor der Bildung eines Kurzschlusses zwischen dem Schweißdraht und einem Schmelzbad eine Absenkung auf einen entspre- chenden niedrigeren Wert erfolgt. 6. Welding method according to one or more of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the welding current is kept during the forward movement of the welding wire over a certain period of time to a corresponding welding current level, after which this period of time and / or before the formation of a short circuit between the welding wire and a weld pool are lowered to a corresponding lower value.
7. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom bis zur Wiederzündung des Lichtbogens auf einen niedrigeren Wert gehalten wird.7. Welding method according to one or more of the preceding claims 1 to 4 or 6, characterized in that the welding current is kept at a lower value until the arc is re-ignited.
8. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes, also nach der Bildung des Kurzschlusses, ein weiterer Stromimpuls an den Schweißdraht angelegt wird.8. Welding method according to one or more of the preceding claims 1 to 4 or 6, characterized in that in the backward movement of the welding wire, that is to say after the formation of the short circuit, a further current pulse is applied to the welding wire.
9. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Stromimpulses eine Einschnürung des Metalltropfens während der Rückwärtsbewegung gebildet wird, wobei ein leichteres und schnelleres Ablösen des Metalltropfens vom Schweißdraht erzielt wird.9. Welding method according to one or more of the preceding claims 1 to 4, 6 or 8, characterized in that a constriction of the metal drop is formed during the backward movement by the current pulse, whereby an easier and faster detachment of the metal drop from the welding wire is achieved.
10. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes synchron oder asynchron und zeitlich verzögert zum auf den Schweißdraht durch die Stromquelle gegebenen Schweißstrom erfolgt.10. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the frequency of the forward and / or backward movement of the welding wire takes place synchronously or asynchronously and with a time delay to the welding current given to the welding wire by the current source.
11. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom synchron oder asynchron und zeitlich verzögert zur Frequenz der Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Schweißdrahtes an den Schweißdraht angelegt wird.11. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the welding current is applied synchronously or asynchronously and with a time delay to the frequency of the forward and / or backward movement of the welding wire to the welding wire.
12. Schweißverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenspannung in einem Soll-Ist- Vergleicher der Steuervorrichtung überwacht wird.12. Welding method according to claim 1, characterized in that the arc voltage is monitored in a target-actual comparator of the control device.
13. Schweißverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Ist- Vergleicher und ein Schaltmittel für eine Antriebsvorrichtung der Vorschubvorrich- tung mit einer Diagnoseschaltung einen Regelkreis ausbildet.13. Welding method according to claim 1 or 2, characterized in that the target-actual comparator and a switching means for a drive device of the feed device forms a control circuit with a diagnostic circuit.
14. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseschaltung mit einem Datenspeicher der Steuervorrichtung leitungsverbunden ist. 14. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the diagnostic circuit is line-connected to a data memory of the control device.
15. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle durch eine Konstant- Stromquelle gebildet ist.15. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the current source is formed by a constant current source.
16. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißdraht mit gepulstem Strom eines Leistungsteils der16. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the welding wire with a pulsed current of a power section
Stromquelle beaufschlagt wird.Power source is applied.
17. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Regelkreis eine Auswerteschaltung zur Ermittlung der Ände- rung der Lichtbogenspannung in einer Zeiteinheit angeordnet ist.17. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that an evaluation circuit for determining the change in the arc voltage is arranged in a time unit in the control loop.
18. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitmeßglied der Auswerteschaltung zur Detektierung der Änderung der Lichtbogenspannung für ein Meßverfahren im Bereich von Nano-Sekunden ausgebildet ist.18. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a time measuring element of the evaluation circuit is designed to detect the change in the arc voltage for a measuring method in the range of nano-seconds.
19. Schweißverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißdraht von der Vorschubvorrichtung kontinuierlich in Richtung des Werkstückes bzw. des Schmelzbades befördert wird und die Drahtvorschub- bewegung, insbesondere die Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung, durch Bewegung des19. Welding method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the welding wire is conveyed continuously by the feed device in the direction of the workpiece or the molten bath and the wire feed movement, in particular the forward and / or backward movement, by movement of the
Schweißbrenners relativ zum Werkstück erfolgt.Welding torch takes place relative to the workpiece.
20. Schweißgerät, insbesondere Lichtbogenschweißgerät, mit einem von einer Stromquelle angespeisten Leistungsteil und einer Steuervorrichtung und mit Versorgungslei - tungen für einen Schweißbrenner und einer Vorschubvorrichtung zur Zufuhr für einen20. Welding device, in particular an arc welding device, with a power unit fed by a power source and a control device and with supply lines for a welding torch and a feed device for supplying one
Schweißdraht zum Schweißbrenner, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuervorrichtung (4) ein mit einer Auswerteschaltung (64) für die Lichtbogenspannung leitungsverbundenes Schaltmittel (61) vorgesehen ist, das in einem Versorgungskreis für die Vorschubvorrichtung (11) angeordnet ist und eine Antriebsvorrichtung (29) bzw. der Antrieb (32) der Vorschubvor- richtung (11) bewegungsumkehrbar ausgebildet ist.Welding wire for the welding torch, characterized in that in the control device (4) there is provided switching means (61) which is connected to an evaluation circuit (64) for the arc voltage and is arranged in a supply circuit for the feed device (11) and a drive device (29). or the drive (32) of the feed device (11) is designed to be reversible in motion.
21. Schweißgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung (11) durch einen mit einem Servomotor (50) betriebenen Rollentrieb (55) gebildet ist. 21. Welding device according to claim 20, characterized in that the feed device (11) is formed by a roller drive (55) operated with a servomotor (50).
22. Schweißgerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung durch eine mit Greifzangen (52) bestückte Linear-Schlittenvorrichtung (51) gebildet ist.22. Welding device according to claim 20 or 21, characterized in that the feed device is formed by a linear slide device (51) equipped with gripping tongs (52).
23. Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollentrieb (55) auf der Linear-Schlittenvorrichtung (51) angeordnet ist.23. Welding device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the roller drive (55) is arranged on the linear slide device (51).
24. Schweißgerät nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schlittenvorrichtung (56) mit dem Rollentrieb (55) versehen ist und mit einem elektromotorisch betriebenen Spindeltrieb angetrieben wird.24. Welding device according to claim 22 or 23, characterized in that a slide device (56) is provided with the roller drive (55) and is driven by an electromotive spindle drive.
25. Schweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (32) der Linear-Schlittenvorrichtung (51) durch einen mit ei- nem Druckmedium beaufschlagbaren Zylinder (54) erfolgt.25. Welding machine according to one or more of claims 22 to 24, characterized in that the drive (32) of the linear slide device (51) is effected by a cylinder (54) which can be acted upon by a pressure medium.
26. Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (32) der Linear-Schlittenvorrichtung (51) durch einen Exzenterantrieb gebildet ist. 26. Welding device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive (32) of the linear slide device (51) is formed by an eccentric drive.
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