DE2741469A1

DE2741469A1 - Einrichtung zum lichtbogenschmelzschweissen oder plasmaschneiden

Info

Publication number: DE2741469A1
Application number: DE19772741469
Authority: DE
Inventors: Werner Kiessling; Wolfgang Lookhof
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1977-09-15
Filing date: 1977-09-15
Publication date: 1979-03-22
Also published as: SE432900B; US4280041A; BR7806020A; SE7809643L; GB1602888A; FR2403149B1; DE2741469C3; FR2403149A1; IT7827617A0; DE2741469B2; JPS5453651A; IT1098607B

Description

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Einrichtung zum Lichtbogenschmelzschweißen oder Plasmaschneiden

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lichtbogenschmelzschweißen und Plasmaschneiden mit einer Stromquelle sowie einer Steuerung zur Beeinflussung des Schweiß- bzw. Schneidprozesses .

Die bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Baueinheit (Transformator, Umformer, Frequenzwandler oder dgl.) zur Schweißstrom-und Schweißspannungserzeugung vorgesehen ist. Darüber hinaus innerhalb des Gehäuses neben den Schweißstrom und Schweißspannungseinstellvorrichtungen eine Steuerung vorgesehen, mittels der gewisse Steuerfunktionen beim Betrieb der Schweißstromquelle vorgenommen werden. Für den Fall, daß die Einrichtung zum Lichtbogenschmelzschweißen als eine Einrichtung zum Schutzgasschweißen mit abschmelzender Elektrode ausgebildet ist, ist darüber hinaus bei oder innerhalb der Stromquelle eine Drahtspeicherrolle sowie ein Drahtvorschub vorgesehen. Bei einer Einrichtung zum Schutzgaslichtbogenschweißen umfaßt in der Regel die Steuerung folgende Funktionen:

Zwei-Takt-Schaltung

Vier-Takt-Schaltung

Berührungszünden (Kratzzünden)

Punktschweißen

Dabei wird unter einer Zwei-Takt-Schaltung eine Schaltung verstanden, bei der beim ersten Takt (Brennerschalterrücken) das Gas strömt, die Schweißspannung an der Drahtelektrode anliegt und der Drahttransport einsetzt. Beim zweiten Takt (Brennerschalter loslassen) werden Gas, Schweißspannung und Drahttransport abgeschaltet.

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274U69

Blatt / rum Scivoibon - :,n "Π 1θ97

Bei einer Vier-Takt-Schaltung wird beim ersten Takt (Brennerschalter drücken) erreicht, daß das Gas strömt und die Schweißspannung an der Drahtelektrode anliegt. Beim zweiten Takt (Brennerschalter loslassen) setzt der Drahttransport ein. Der dritte Takt (Brennerschalter drücken) bewirkt, daß Schweißspannung und Drahttransport abgeschaltet werden. Beim vierten Takt (Brennerschalter loslassen) wird das Gas abgeschaltet.

Beim Kratzzünden wird der Brennerschalter gedrückt und losgelassen, wodurch die Schweißspannung an der Elektrode anliegt. Bei Werkstückberührung wird Gas und Drahtvorschub eingeschaltet. Beim Abreißen des Lichtbogens wird Gas und Drahtvorschub abgeschaltet. Beim Punktschweißen wird der Brennerschalter gedrückt und losgelassen, wodurch das Gas strömt, die Schweißspannung der Drahtelektrode anliegt,und ferner der Drahtvorschub einsetzt. Die Beendigung der Punktschweißung erfolgt durch ein Punktzeitrelais mit dem nach Ablauf der eingestellten Punktzeit Drahtvorschub, Schweißspannung und Gasfluß beendet wird.

Wie aus der Beschreibung der genannten Steuerfunktion zu entnehmen ist, werden mittels der Steuerung Gasventile, der Motor des Drahtvorschubes sowie Stromrelais-und Schütze in zeitlicher Abhängigkeit voneinander angesteuert. Um eine optimale Funktion der Steuerung und damit der gesamten Schweißeinrichtung zu gewährleisten, ist es daher zweckmäßig die Maschinen,insbesondere die Steuerung sowie die von der Steuerung angesteuerten Einheiten von Zeit zu Zeit auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen (warten).

Neben der Wartung ist es darüber hinaus bei Reperaturarbeiten zur Fehlersuche notwendig, die einzelnen Steuerungsfunktionen, die angesteuerten Baueinheiten sowie die komplette Steuerung in bezug auf Ein- und Ausgangssignale zu überprüfen,um den aufgetretenen Fehler lokalisieren zu können.

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Blatt J zum Schreiuen vom "11 Io07

Bisher wurden diese Arbeiten mit Strom- und Spannungsanzeigeinstrumenten vorgenommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Steuerungsfunktion, sowie die Funktion der anzusteuernden Einheiten und auch die Ein- und Ausgangssignale der Steuerung in einfachster Art und Weise kontrolliert und angezeigt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß an die Stromquelle und/oder die Steuerung ein Diagnosegerät anschließbar ist. Mittels dieses Diagnosegerätes ist es in einfachster Art und Weise möglich, die Funktion der gesamten Steuerung zu überprüfen. Aus den sich ergebenden Prüfergebnissen können Rückschlüsse auf die von der Steuerung angesteuerten Einheiten, wie Motor, Schütz und Ventil sowie auf die die Steuerung steuernden Schalter, wie Brennertaste, Wahlschalter an der Steuerung und Stromrelais gezogen werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind im Diagnosegerät Abruf-und Anzeigekreise für die Kontrolle der von der Steuerung abgegebenen Steuersignale sowie anstehenden Spannungen und fließender Ströme für Steuerung und anzusteuernde Einheiten der Stromquelle vorgesehen. Ferner sind im Diagnosegerät Versorgungs- und Steuerkreise zur Betriebssimulation der Steuerung und der anzusteuernden Stromquelleneinheiten angeordnet. Durch diese Ausbildung wird es vorteilhaft möglich₍sowohl einerseits die Ein- und Ausgänge der Steuerung in einfachster Weise anzuzeigen, zum anderen können aber über die vorgesehenen Versorgungs- und Steuerkreise zur Betriebssimulation die Gesamtfunktionsweise der Steuerung in Verbindung mit den anzusteuernden Einheiten überprüft werden, so daß auf diese Weise Fehler in Bauelementen, welche zur Erzeugung der Eingangssignale für die Steuerung dienen,auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden können.

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Blatt ff zum Sclirvibon vom -1" lo°7

Das Diagnosegerät ist bevorzugt als Steckbaustein ausgebildet, wodurch eine besonders einfache und handliche Bauweise ermöglicht wird. In vorteilhafter Weiterbildung wird hierzu vorgeschlagen, daß in der Stromquellengehäusefrontseite die Steuerung als Einschub vorgesehen ist, in welchem der Diagnosegeräteanschluß derart angeordnet ist, daß bei teilweise rausgezogenem Einschub der Diagnosesteckbaustein von oben aufsteckbar ist. Damit ist gewährleistet, daß bei nichtaufgesetztem Diagnosesteckbaustein die entsprechenden Anschlüsse staub- und schmutzgeschützt innerhalb der Steuerung und innerhalb des Stromquellengehäuses vorgesehen sind. Durch das Aufstecken bei herausgezogener Steuerung wird eine besonders einfache Handhabung und einfache Diagnose von eventuell vorhandenen Fehlern in der Steuerung möglich, da neben den sich üblicherweise auf der Frontplatte befindenden Einstellorgane die Stromquelle nunmehr auch mit einem Blick die entsprechenden Anzeige- und Abrufkreise des Diagnosegerätes überschaubar sind.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

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27^1469

Es veranschaulicht:

Fig.1 eine Stromquellensteuerung mit zuge ordnetem Diagnosegerät

Fig.2 und

Fig.3 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Schutzgasschweißen mit aufgestecktem Diagnosegerät.

In den Ausführungsbeispielen ist eine Einrichtung zum Lichtbogenschmelzschweißen in diesem Fall eine Einrichtung zum Schutzgasschweißen mit abschmelzender Elektrode veranschaulicht, die eine Stromquelle 10 mit einer Steuerung 11 zur Beeinflussung des Schweißprozesses aufweist. Der Aufbau der Stromquelle 10 ist nicht näher dargestellt, da diese an sich bekannt ist. In der Steuerung 11 sind Versorgungseinheiten 12, Funktionssteuerbausteine 13 sowie eine Motorsteuerung 14 für den Drahtvorschub-motor 15 vorgesehen. Der Steuerung 11 ist ferner ein Steuerwahlschalter 16 zugeordnet, der in vier Stellungen gebracht werden kann,und zwar

Stellung 17 - Viertakt

Stellung 18 - Zweitakt

Stellung 19 - Kratzen

Stellung 20 - Punkten.

Mit dem Ausgang der Steuerung 11 sind ferner ein Gasventil 21, ein Schütz 22, sowie ein Stromrelais 23 zugeordnet. Diese Bauteile 21 - 23 sowie der Motor 15 werden über die Steuerung angesteuert. Gemäß der Erfindung ist der Steuerung 11 ein Diagnosegerät 24 zugeordnet. Das Diagnosegerät 24 weist einen Abrufkreis 25 sowie Anzeigekreise 26,27 für die Kontrolle der von der Steuerung abgegebenen Steuersignale sowie anstehende Spannungen und fließende Ströme für Steuerung und anzusteuernde Einheiten der Stromquelle auf.

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.. J ι j ι Ι ι _ O .

Bl.itt ψ rum Schreiben vom ?jj'3 1o9 7

Dabei ist der Abrufkreis 25 mit einem Schalter 28 versehen, mit dem zwölf verschiedene Signale abgefragt werden können. Darüber hinaus weist das Diagnosesystem einen Steuerkreis 29 auf, mit dem eine Betriebssimulation der Steuerung sowie der anzusteuernden Stromquelleneinheiten vorgenommen werden kann. Der Kreis 29 weist Tasten 30,31 und 32 auf, so daß entsprechende Auslöseimpulse zur Betätigung der Steuerung erzielbar sind. Die Anzeigekreise sind bevorzugt als LED-Anzeigen ausgebildet und mit entsprechenden Dioden 1 bis 13 sowie 14 bis 26 versehen. Wie aus der Fig.1 hervorgeht, erfolgt dabei die Kontrolle der Versorgungseinheit 12 über Leitungen 33 und Schalter 16, die der Diodenanzeigenzeile 14 bis 26 zugeordnet ist. Dabei ist die Verbindung sowie die Ansteuerung der LED-Zeile derart gewählt, daß beim Aufleuchten der Dioden 19,20 und 21 die abgefragte Spannung bzw. der Strom im zulässigen Toleranzbereich liegt. Diese Dioden sind bevorzugt grün gehalten. Bei Abweichungen vom vorgegebenen Spannungsstromwert leuchten dann entweder die Dioden 22 bis 26 (Toleranzwert unterschritten) oder 14 bis 18 (Toleranzwert überschritten) auf. Die Dioden 14 bis 18 und 22 bis 26 sind bevorzugt als rot emittierende Dioden (LED) ausgebildet.

Die Dioden (LED) 1 bis 13 des Anzeigekreises 27 sind über Leitungen 34 bis 46 mit der Steuerung (Leitungen 37 bis 46) sowie mit dem Schalter 18 (Leitungen 34 bis 36) verbunden. Damit sind die Ausgangssignale der Steuerung sowie des Schalters 18 überprüfbar. Darüber hinaus wird von dem Steuerkreis 29 über Leitungen 47,48 und 49 der Steuerung Signale zur genannten Betriebssimulation zugeführt.

Ferner ist im Diagnosegerät eine Spannungsversorgungseinrichtung 55 vorgesehen, welche zur Versorgung der Kreise dient, so daß das Diagnosegerät unabhängig von der Stromquellensteuerung ist.

• Die Versorgungsspannungseinrichtung 55 ist über Leitungen 56 mit der Versorgungsspannung für die Steuerung verbunden.

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Blatt γ zum Schreibon vom ''''¹^ Io9 7 ■ :

Wie aus den Fig.1,2 und 3 hervorgeht, ist das Diagnosegerät 24 bevorzugt als Steckbaustein ausgebildet, wobei die Steckleiste schematisch dargestellt und mit 50 bezeichnet ist.

Wie insbesondere Fig.2 und 3 veranschaulichen, ist in der Stromquellengehäusefrontseite 51 die Steuerung 11 als Einschub vorgesehen. In dem Einschub ist der Diagnosegeräteanschluß 52 derart angeordnet, daß bei teilweise herausgezogenem (Pfeilrichtung 53 in Fig.3)Einschub 11 der Diagnosesteckbaustein 24 von oben in Pfeilrichtung 54 aufsteckbar ist. Durch diese Ausbildung wird eine besonders einfache und übersichtliche Diagnose erreicht.

Die Funktionsweise sowie die sich ergebenden Anzeigen bei der Betätigung der Schalter 16, 28, 30, 31, 32 ergeben sich aus den nachfolgenden Tabellen.

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- 10 -

·' '-274U63

zu prüfende Funktion

Versorgungsspannungen

Wählschal ter 28 Stellung

LED-Zeile

14-26

LED 1-13

Spannungstoleranz der Versorgungsspannung

+ 15 V
-15 V
+ 24 V

2 3 9

in der ToI
grün/gelb
sonst rot

_ Il _

Wahlschalter 16

!Stellung 4-Takt - 17 [Stellung 2-Takt - 18 !Stellung Kratzen- 19 Stellung Punkten- 20 keine Anζ, 1 2 3

Sollwerte

Motordreh-zahlsollwert

\ Zündvorschubsollwert iBrenner-Potentiometer-Prüfung

10

0-grün/geib

Steuer-Ausgänge

Motor-Spannungen

Motorströme

Gasventil 21 Schütz 22 Stromrelais 23 Motorregelung Motor spannung Motor spannung Motorbrenner Strombegrenzung .'

4 5 6

10 u, 12 u.

Motor O-grün/gelb

Strombegrenzung/ Motorbrenner ^N

12 alle LED
ein

grün/gelb

Motorbremsung Motor EIN

9 7

11 13

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- 11 -

274 1

Funktionsabläufe

Die Funktionsabläufe 4-Takt, 2-Takt, Kratzen, Punkten und Draht-Vor können durch die Taster 30, 31, 32 vom Diagnosegerät 24 simuliert werden.

Funktion

Draht-Vor

4-Takt

steuerndes „ , , . Anzeige

Signal ??^a*^tXon„ LED 1-13

Stromquelle -

Draht-Vor-Taster 32 Motor 15 läuft 7, 12 und drücken

Draht-Vor-Taster 32 Motor 15 bremst 9 leuchtet loslassen kurz auf

Betriebsarten-Wahl- 10/11

schalter 16 in
Stellung 4-Takt
(Stellung 17)

Brenner-Taster 30 Gasventil 21 4 drücken öffnet

Brenner-Taster 30 Hauptschütz 22

loslassen zieht an, Motor 5 u. 7,12,13

15 läuft mit

Zündvorschub

Stromrelais- Stromrelais 23 Taster 15 drücken zieht an, Motor

15 läuft mit 6

eingestellter

Drehzahl

Brenner-Taster 30 Motor 15 bremst 9 leuchtet kurz drücken auf

7,12 u.13 aus 5 verzögert aus

Brenner-Taster 3 0
loslassen

Stromrelais-Taster Stromrelais 23 6 aus :31 loslassen fällt ab 4 verzögert aus

Ι Gasventil 21

ι , schließt

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- 12 -

»741469

Funktion

^: steuerndes ! Signal

Reaktion
Stromquelle

Anzeige LED 1-13

2-Takt

; Betriebsarten-Wahljschalter 16 in Stel-I lung 18

! 2-Takt

IBrenner-Taster 30 jdrücken

j Stromrelais-Taster I31 drücken

^;Brenner-Taster 30 !loslassen

^;Stromrelais-Taster 31 loslassen Gasventil 21, 4, 5, Schütz 22 ziehen 12 und

Motor 15 läuft mit ein Zündvorschub

! Stromralais 23 '] zieht an

; Motor 15 läuft mit am Drahtvorschub-Potentiometer eingest. Drehzahl

Motor 15 bremst 9 leuchtet

kurz auf 5 verzögert aus 7,12 u. 13 aus

Stromrelais 23 aus 6 aus Gasventil 21 4 verzögert schließt verzögert aus

Kratzen Betriebsarten-Wahl • schalter 16 in ;Stellung 19

Kratzen

;Brenner-Taster 30 ίdrücken und losilassen

; Stromrelais-Taster ι 31 drücken

i Stromrelais-Taster

ί 31 loslassen

Brenner-Taster 30 drücken und loslassen

Hauptschütz 22 ein

Gasventil 21 öffnet

Motor 15 läuft Stromrelais 23 zieht an

7,12 u,13 6

Gasventil 21 4 verzögert aus ; schließt verzögert , : ; Motor 15 bremst 9 leuchtet :

! Stromrelais 23 j fällt ab

^! Schütz 22 fällt ab

9 8.1.2./.JDJiJl

kurz auf

7, 12 u.13 aus

6 aus ' 5 aus

- 13 -

274 U63

Funktion

Punkten

■steuerndes !Signal Reaktion Stromquelle

j Betriebsartenwahlischalter 16 in !Stellung

j Punkten

■Brennertaster : drücken

I Brennertaster loslassen

_:Stromrelais-Taster ι 31 drücken

!Abschalten nach j eingestellter

!Punktzeit

Stromrelais-Taster 31 loslassen Gasventil 21 öffnet

Schütz 22 ein Motor 15 läuft mit Zündvorschub

Stromrelais zieht an Motor 15 läuft mit eingestellter Drehzahl

Schütz 22 aus Motor 15 bremst

Gasventil 21 schließt verzog.

Anzeige LED 1-13

7, 12 u.

5 aus

7, 12 u.

aus

9 kurz ein

4 verzögert aus

6 aus

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Claims

274U69

MESSER GRIESHEIM GMBH

MG Ό ΊΊ

Kennwort

Variomi j - Diacino

em

Erfinder

Lookhof , Xiesslin-j

Ordner : XI Be/Hi

Ffm, 09.08.1977

Bezeichnung: Einrichtung zum Lichtbogenschmelzschweißen oder Plasmaschneiden

Ansprüche

Einrichtung zum Lichtbogenschmelzschweißen oder Plasmaschneiden mit einer Stromquelle sowie einer Steuerung zur Beeinflussung des Schweiß- bzw. Schneidprozesses, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stromquelle (10) und/oder die Steuerung (11) ein Diagnosegerät (24) anschließbar ist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß im Diagnosegerät (24) Abruf-(25) und Anzeigekreise (26,27) für die Kontrolle der von der Steuerung (11) abgegebenen Steuersignale sowie anstehenden Spannungen und fließende Ströme für Steuerung (11) und anzusteuernde Einheiten (15,21-23) der Stromquelle (10), und daß ferner Versorgungssteuerkreise (29) zur Betriebssimulation der Steuerung (11) und der anzusteuernden Stromquelleneinheiten (15,21-23) vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Diagnosegerät (24) als Steckbaustein (51,52) ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stromquellengehäusefrontseite (51) die Steuerung (11) als Einschub vorgesehen ist, in welchem der Diagnosegeräteanschluß (52) derart angeordnet ist, daß bei teilweise herausgezogenem Einschub (11) der Diagnosesteckbaustein (24) von oben aufsteckbar ist.

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