DE2741469B2

DE2741469B2 - Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder- schneiden mit einem Steuergerät für den SchweilWSchneidvorgang

Info

Publication number: DE2741469B2
Application number: DE2741469A
Authority: DE
Inventors: Werner 8057 Eching Kiessling; Wolfgang 2174 Hechthausen Lookhof
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1977-09-15
Filing date: 1977-09-15
Publication date: 1980-09-04
Also published as: SE432900B; US4280041A; BR7806020A; SE7809643L; GB1602888A; FR2403149B1; DE2741469C3; DE2741469A1; FR2403149A1; IT7827617A0; JPS5453651A; IT1098607B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder -schneiden mit einem Steuergerät für den Schweiß-ZSchneidvorgang.

Die bekanntgewordenen Einr':htungen dieser Art bestehen im wesentlichen cus einem Gehäuse, in dem eine Baueinheit (Transformator, Lt former. Frequenzwandler od. dgl.) zur Schweißstrom- und Schweißspannungserzeugung vorgesehen ist. Darüber hinaus ist innerhalb des Gehäuses neben den Schweißstrom und Schweißspannungseinstellvorrichtungen ein Steuergerät vorgesehen, mit dem Steuerfunktionen beim Betrieb der Schweißstromquelle vorgenommen werden. Für den Fall, daß die Einrichtung zum Lichtbogenschweißen als eine Einrichtung zum Schutzgasschweißen mh abschmelzender Elektrode ausgebildet ist, ist darüber hinaus bei oder innerhalb der Stromquelle eine Drahtspcicherrolle sowie ein Drahtvorschub vorgesehen. Bei einer Einrichtung zum Schutzgaslichtbogenschweißen werden in der Regel durch das Steuergerät folgende Funktionen gesteuert:

Zwei-Takt-Schaltung
Vier-Takt-Scha!tung
Beriihrungszünden (Kratzzünden)
Punktschweißen

Dabei wird unter einer Zwei-Takt-Schaltung eine Schaltung verstanden, bei der beim ersten Takt (Brennerschalterdrücken) das Schutzgas strömt, die Schweißspannung an der Drahtelektrode anliegt und der Drahttrans.port einsetzt. Beim zweiten Takt (Brennerschalter loslassen) werden Gas, Schweißspannung und Drahttransport abgeschaltet. Bei einer Vier-Takt-Schaltung wird beim ersten Takt (Brenncrschalter drücken) erreicht, daß das Gas strömt und die Schweißspannung an der Drahtclcktrode anliegt. Beim zweiten Takt (Brennerschalter loslassen) setzt der Drahttransport ein. Der dritte Takt (Brenncrschalter erneut drücken) bewirkt, daß Srhweißspanming und Drahttransport abgeschaltet werden. Beim vierten Takt (Brennerschalter loslassen) wird das Gas abgeschaltet

Beim Kratszönden wird der Brennerschalter gedrückt und losgelassen, wodurch die Schweißspannung an der Elektrode anliegt Bei Werkstuckberührung wird Gas und Drahtvorschub eingeschaltet Beim Abreißen des Lichtbogens wird Gas und Drahtvorschub abgeschaltet
Beim Punktschweißen wird der Brennerhalter

to gedrückt und losgelassen, wodurch das Gas strömt die Schweißspannung an 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 des Steuergerätes Gasventile, der Drahtvorschubmotor sowie Stromrelais- und -schütze in zeitlicher Abhängigkeit voneinander angesteuert Um eine optimale Funktion des Steuergerätes und damit der gesamten Schweißeinrichtung zu gewährleisten, ist es daher zweckmäßig/erforderlich, 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 Reparaturarbeiten zur Fehlersuche notwendig, die einzelnen Steuerungsfunktionen, die angesteuerten

μ Baueinheiten sowie die komplette Steuerung in bezug auf Ein- und Ausgangssignale zu überprüfen, um den aufgetretenen Fehler lokalisieren und beheben zu können.

Bisher werden diese Arbeiten mit Strom- und

r> Spannungsanzeigeinstrumenten vorgenommen.

Neben diesem Stand der Technik ist es bei Widerstandsschweißmaschinensteuerung bekannt

(Zeitschrift »DER PRAKTIKER«, 1975, Heft 10. Seiten 219 — 222) in einem Steuerschrank mehrere Steuereinschübe vorzusehen. Auf der Frontpiatte der Steuereinschübe ist dabei zum Anschluß eines Prüfgerätes eine Vielfachsteckdose angebracht. Mit dem Prüfgerät können jedoch nur die Funktionen der Steuerung kontrolliert werden. Eine Betriebssimulation der

•π Schweißmaschine ist mit dem Prüfgerät nicht möglich. Auch ist eine Betriebssimulation bei in der Fernsehtechnik (DE-OS 26 08 163, Grundig Technische Information 1974, Nr. 4, Seiten 370-374) sowie in der Kraftfahrzeugtechnik (Zeitschrift Kraftfahrzeughandwerk v.

Vi 25.10.1975, Seiten 1122 und Π 28, sowie vom 1.8. 1970, Seiten 923 bis 926, und Automobiltechnische Zeitschrift

1971, Nr. 3, Seiten 108 bis 110) bekannten Prüfgeräten nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

^r>"> Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Steuergeräte-Funktionen sowie die Funktionen der anzusteuernden Einheiten und auch die Ein- und Ausgangssignale der Steuerung in einfachster Art und Weise kontrolliert und angezeigt werden können.

mi Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß an die Einrichtung ein Diagnosegerät anschließbar ist, das Anzeigeclemente für vom Steuergerät oder anderen Teilen der Einrichtung abgegebene Signale und Schaltkreise, welche die Belastung durch angesteuerte

<·'■ Teile der Einrichtung und/oder von Teilen der Einrichtung ausgehende Signale simulieren, enthält.

Mittels des DiagnnsegeraU-s ist es in einfachster Λ Π und Weise möglich, die funktion der nesanilen

Einrichtung sowie des Steuergerätes zu öberpröfen. 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.

Mit den Anzeigeelementen ist eine Kontrolle der von der Steuerung abgegebenen Steuersignale sowie von anstehenden Spannungen und fließenden Strömen für Steuerung und anzusteuernden Einheiten der Stromquelle möglich. Die Schaltkreise zur Betriebssimulation der Steuerfunktionen und der anzusteuernden Stromquellenteile ermöglichen eine Oberprüfung der Gesamtfunktionsweise der Steuerung in Verbindung mit den anzusteuernden Teilen, so daß auf diese Weise auch Fehler in Bauelementen, welche zur Erzeugung der Eingang&signale für die Steuerung dienen bzw. welche von den Steuersignalen betätigt werden sollen, auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden können.

Das Diagnosegerät ist bevorzugt als Steckbaustein ausgebildet, wodurch eine besonders einfache und handliche Bauweise ermöglicht wird. In vorteilhafter Weiterbildung kann in der Stromquellengehäusefrontseite die Steuerung als Einschub vorgesehen sein, in welchem der Diagnosegeräteanschluß derart angeordnet ist, daß bei teilweise herausgezogenem Einschub der Diagnosesteckbaustein von oben aufsteckbar ist. Damit ist gewährleistet, daß bei nicht aufgesetztem 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 Einstellorganen die Stromquelle nunmehr auch mit einem Blick die entsprechenden Anzeige-Elemente und Schaltkreise des Diagnosegerätes überschaubar sind.

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

F i g. 1 ein Stromquellensteuergerät mit zugeordneten Diagnosegerät,

Fig.2 und Fig.3 eine schems'.ische Darstellung einer Einrichtung zum Schutzgasschweißen mit aufgestecktem Diagnosegerät.

In den Ausführungsbeispielen ist eine Einrichtung zum Lichtbogenschweißen, in diesem Fall eine Einrichtung zum Schutzgasschweißen mit abschmelzender Elektrode veranschaulicht, die eine Stromquelle 10 mit einem Steuergerät U für den Schweißvorgang aufweist. Der Aufbau der Stromquelle 10 ist nicht näher dargestellt, da diese an sich bekannt ist. Im Steuergerät Il sind Versorgungseinheiten 12, Funktionssteuerbaustcine 13 sowie eine Motorsteuerung (4 für den Drahtvorschubmotor 15 vorgesehen. Dem Steuergerät 11 ist ferner ein Steuerwahlschalter 16 zugeordnet, der in vier Funktionsstellungen gebracht werden kann, und zwar

ίο

Stellung 17 -

Stellung 18 -

Stellung 19 -

Stellung 20 —

Viertakt

Zweilakt

Kratzen

Punkten.

Mit dem Ausgang des Steuergerätes 11 sind ferner ein Gasventil 21, ein Schütz 22, sowie ein Stromrelais 73 zugeordnet. Diese Bauteile 21—23 sowie der Motor 15 werden über die Steuerung angesteuert An das Steuergerät II ist ein Diagnosegerät 24 anschließbar. 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 anzusteuernden Einheilen der Stromquelle auf.

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 .,owie 14 bis 26 versehen. Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, erfolgt dabei die Kontrolle der Versorgungseinheit 12 über Leitungen 33 und Schalter 16, die der Diodenanzeigenzeile 34 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 kann 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 des Steuergerätes 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 Spannur.^sversorgungseinrichtung 55 vorgesehen, weiche zur Versorgung der Kreise dient, so daß das Diagnosegerät unabhängig von dem Stromquellensteuergerät ist.

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

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, ist das Diagnose-Gerät 24 bevorzugt als Steckbaustein ausgebildet, wobei die Steckleiste schematisch dargestellt und mit 5b (^zeichnet ist.

Wie insbesondere F i g. 2 und 3 veranschaulicher, ist in der Stromquellengehäusefrontseite 51 das Steuergerät 11 als Einschub vorgesehen. In dem Einschub ist der Diagnosegeräteanschluß 52 derart angeordnet, daß bei teilweise herausgezogenem (Pfeilrichtung 53 in Fi g. 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 Be ätigung der Schalter 16, 28, 30, 3!, 32 ergeben sich aus den nachfolgenden Tabellen.

Zu prüfende Punktion

Wählschal
ter 28

Stellung

l.liD-Zcilc 14-26

V. I

LKD 1-13

Vcrsorgungs-	Spannungstoleran/ der	Motor 15	I
spannungcn
	Versorgungsspannung
	~42 ν		2
	+ 15 V		3
	- 15V		9
Wahlschal	+ 24 V
ter 16	Stellung 4-Takt 17
	Stellung 2-Takt 18
	Stellung Kratzen 19
	c*~!l π I.»»— in
Sollwerte	L-JlCtIUfIg I UIIfMCII 4.t/	4
	Motordrehzahlsollwert	5
	Zündvorschubsollwert	K)
Steuer-	Brenner-Potentiometer-Prüfung
Ausgänge	Gasventil 21
	Schütz 22
Motor-	Stramrelais 23
Spannungen	Motorregelung
	Motorspannung	Il
	Motorspannung
Motorströme	Motorbrenner	6
	Strombegrenzung	12
	Strombegrenzung/
	Motorbrenner
	Motorbremsung
Funktionsabläufe	Motor EIN

in der ToI. grün/gelb sonst rot

desgl. desgl. desgl.

O-grün/gelb

desgl.

O-grün/gelb

alle LED ein grün/gelb

keine An/.

4 5 6

IO u. 12 u.

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

Funktion Steuerndes Signal

Draht-Vor Draht-Vor-Taster 32 drücken riraht-Vor-Taster 32 loslassen

4-Takt Betriebsarten-Wahlschalter 16 in

Stellung 4-Takt (Stellung 17) Brenner-Taster 30 drücken Brenner-Taster 30 loslassen

Stromrelais-Taster 15 drücken Brenner-Taster 30 drücken

Brenner-Taster 30 loslassen Stromrelais-Taster 31 loslassen

Reaktion Stromquelle

Motor 15 läuft
Motor 15 bremst

Gasventil 21 öffnet

Hauptschütz 22 zieht an, Motor 15 läuft mit Zündvorschub

Stramrelais 23 zieht an. Motor 15 läuft mit eingestellter Drehzahl
Motor 15 bremst

Stromrelais 23 fällt ab
Gasventil 21 schließt

Anzeige LED 1-13

7, 12 und

9 leuchtet ku.z auf

10/11

5 u. 7, 12,

9 leuchtet kurz auf 7, 12 u. 13 aus

5 verzögert aus

6 aus

4 verzögert aus

Fortsetzung

liMiklion Steuerndes Sigrnil

2-Takt

Kratzen

Punkten

Brenner-Taster 30 drücken und loslassen

Betriebsartenwahlschalter 16 in Stellung 20

Punkten

Brennertaster 30 drücken Brennertaster 30 loslassen

Stromrelais-Taster 31 drücken

Abschalten nach eingestellter Punktzeit

Stromrelais-Taster 31 loslassen

Reaktion Stromquelle

Schütz 22 fällt ab

Anzeige Llü) 1-13

Betriebsarten-Wahlschalter 16 in	Gasventil 21,	1
Stellung 18	Schütz 22 ziehen an
2-Takt	Motor 15 läuft mit
Brenner-Taster 30 drücken	Zündvorschub	4,5, 7
	Stromrelais 23 zieht an	12 und 13
	Motor 15 läuft mit	ein
	am Drahtvorschub-
Slromrelais-Taster 31 drücken	Potentiometer	6
	eingest. Drehzahl
	Motor 15 bremst


Brenner-Taster 30 loslassen	Stromrelais 23 aus	9 leuchtet kurz auf
	Gasventil 21	5 verzögert aus
	schließt verzögert	7, 12 u. 13 aus
Stromrelais-Taster 31 loslassen		6 aus
		4 verzögert
		aus
Betriebsarten-Wahlschalter 16 in	Hauptschütz 22 ein	2
Stellung 19
Kratzen	Gasventil 21 öffnet
Brenner-Taster 30 drücken und	Motor 15 läuft	5
loslassen	Stromrelais 23 zieht an
Stromrelais-Taster 31 drücken	Gasventil 21 schließt	4
	verzögert	7, 12 u. 13
	Motor 15 bremst	6
Stromrelais-Taster 31 loslassen		4 verzögert aus
	Stromrelais 23 fällt ab
	9 leuchtet kurz auf
	7, 12 u. 13 aus
	6 aus

5 aus

Gasventil 21 öffnet	4
Schütz 22 ein	5
Motor 15 läuft mit Zündvorschub	7, 12 u. 13
Stromrelais 23 zieht an	6
Motor 15 läuft mit eingestellter Dreh zahl
Schütz 22 aus	S aus
Motor 15 bremst	7, 12 u. 13 aus 9 kurz ein
Gasventil 21 schließt verzögert	4 verzögert aus 6 aus

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder -schneiden mit einem Steuergerät for den Schweiß-/ Schneidvorgang, dadurch gekennzeichnet, daß an dip Einrichtung (10) ein Diagnosegerät (24) anschließbar ist, das Anzeige-Elemente (1 bis 26) für vom Steuergerät (U) oder anderen Teilen der Einrichtung (10) abgegebene Signale und Schaltkreise (29 bis 32), welche die Belastung durch angesteuerte TeQe (15,21 bis 23) der Einrichtung (10) und/oder von Teilen der Einrichtung ausgehende Signale simulieren, enthält

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diagnosegerät (24) als Steckbaustein (51,52) ausgebildet ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stromquellengehäusefrontseite (Sl) das Steuergerät (11) als Einschub vorgesehen ist in welchem der Diagnosegeräteanschluß (52) derart angeordnet ist, daß bei teilweise herausgezogenem Einschub (U) der Diagnosesteckbaustein (24) von oben aufsteckbar ist