DE2741469C3

DE2741469C3 - Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder- schneiden mit einem Steuergerät für den Schweiß-/Schneidvorgang

Info

Publication number: DE2741469C3
Application number: DE2741469A
Authority: DE
Inventors: 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: 1981-05-21
Also published as: IT1098607B; DE2741469A1; FR2403149A1; BR7806020A; JPS5453651A; US4280041A; FR2403149B1; IT7827617A0; DE2741469B2; SE432900B; GB1602888A; SE7809643L

Description

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

Die bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Baueinheit (Transformator, Umformer, Frequenzwandler od. dgl.) zur Schweißstrom- und Schweißspannungserzeugung vorgesehen ist. Darüber hinaus ist innerhalb des Gehäuses neben den Schweißstrom und Schweißspannungseinstellvonichtungen 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 mit abschmelzender Elektrode ausgebildet ist, ist darüber hinaus bei oder innerhalb der Stromquelle eine Drahtspeicherrolle sowie ein Drahtvorschub vorgesehen. Bei einer Einrichtung zum Schutzgaslichtbogenschweißen werden in der Regel durch das Steuergerät folgende Funktionen gesteuert:

50

Zwei-Takt-Schaltung Vier-Takt-Schaltung Berührungszünden (Kratzzünden) Punktschweißen

55

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 Drahttransport einsetzt. Beim zweiten Takt eo (Brennerschalter loslassen) werden Gas, Schweißspannung und Drahttransport abgeschaltet. 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 de-Drahttransport ein. Der dritte Takt (Brennerschaltei erneut 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 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 Reparsturarbeiten 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 und beheben zu können.

Bisher werden diese Arbeiten mit Strom- und 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 Frontplatte 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 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. 25.10.1975, Seiten 1122 und 1128, 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 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.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß an die Einrichtung ein Diagnosegerät anschließbar ist, das Anzeigeelemente 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 Diagnosegerätes ist es in einfachster Art und Weise möglich, die Funktion der gesamten

Einrichtung sowie des Steuergerätes 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, Wählschalter 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 Steuenmg und anzusteuernden Einheiten der Stromquelle möglich. Die Schaltkreise zur Betriebssimulation der Steuerfunktionen und der anzusteuernden Stromquellenteile ermöglichen eine Überprüfung der Gesamtfunktionsweise der Steuerung in Verbindung mit den anzusteuernden Teilen, so daß auf diese Weise auch Fehler in Bauelementen, welche zur Erzeugung der Eingangssignale 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 arhand 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 schematische 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 11 für den Schweißvorgang aufweist. Der Aufbau der Stromquelle 10 is^; nicht näher dargestellt, da diese an sich bekannt ist Im Steuergerät il sind Versorgungseinheiten 12, Funktionssteuerbausteine 13 sowie eine Motorsteuerung 14 für den Drahtvorschubmotor 15 vorgesehen. Dem Steuergerät 11 ist ferner ein Steuerwahlschalter 16 zugeordnet, der in vier Funktionsstellungen gebracht werden kann, und zwar

Stellung 17 - Viertakt
Stellung 18 - Zweitakt
Stellung 19 — Kratzen
Stellung 20 — Punkten.

Mit dem Ausgang des Steuergerätes 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 An das Steuergerät 11 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

ίο anzusteuernden Einheiten der Stromquelle auf.

Dabei ist der Abrufkieis 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 F i g. 1 hervorgeht, erfolgt dabei die Kontrolle der Versorgungseinheit 12 über Leitungen 33 und Schalter 16, die der DiodenanzeigenzeiIe 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 Hegt Diese Dioden sind bevorzugt grün gehalten.

so 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)

Ii 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 Spannungsversorgungseinrichtung 55 vorgesehen, welche 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

so 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 50 bezeichnet ist.

Wie insbesondere F i g. 2 und 3 veranschaulichen, 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 F i g. 3)

bo Einschub U 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.

Zu prüfende Funktion

Versorgungsspannungen

Wählschalter 16

Sollwerte

Steuer-Ausgänge

Motor-Spannungen

Motorströme

Spannungstoleranz der Versorgungsspannung -42 V

+ 15 V

- 15 V

+ 24 V

Stellung 4-Takt 17

Stellung 2-Takt 18

Stellung Kratzen 19

Stellung Punkten 20

Motordrehzahlsollwert

Zündvorschubsollwert

Brenner-Potentiometer-Prüfung

Gasventil 21
Schütz 22
Stromrelais 23
Motorregelung Motorspannung Motorspannung Motorbrenner

Strombegrenzung Strombegrenzung/ Motorbrenner

Motorbremsung

Motor EIN

Motor 15

Wählschal ter 28

Stellung

10

11

6
12

Anzeige

LED-Zeile 14-26

U. I

LED 1-13

in der Toi. grün/gelb sonst rot

desgl.

O-grün/gelb

desgl.

O-grün/gelb

alle LED ein grün/gelb

keine Anz.

4 5 6

10 u. 12 u.

Funktionsabläufe

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

Funktion SteuerndesSignal ReaktionStromquelle Anzeige LED 1-13

Draht-Vor Draht-Vor-Taster 32 drücken Draht-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 Motor 15 läuft
Motor 15 bremst

7, 12 und

9 leuchtet kurz auf

iö/ii

Gasventil 21 öffnet

Hauptschütz 22 zieht an, Motor 15 läuft mit Zündvorschub

Stromrelais 23 zieht an, Motor 15 läuft mit eingestellter Drehzahl
Motor 15 bremst

5 u. 7, 12,

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

Stromrelais 23 fällt ab
Gasventil 21 schließt

6 aus

4 verzögert aus

Fortsetzung

Punktion

2-Takt

Kratzen

Steuerndes Signal

Betriebsarten-Wahlschalter 16 in Stellung 18
2-Takt

Brenner-Taster 30 drücken

Stromrelais-Taster 31 drücken

Brenner-Taster 30 loslassen

Stromrelais-Taster 31 loslassen

Betriebsarten-Wahlschalter 16 in Stellung 19

Kratzen

Brenner-Taster 30 drücken und loslassen

Stromrclais-Taster 31 drücken

Stromrelais-Taster 31 loslassen Reaklion Slromquellc

Brenner-Taster 30 drücken und loslassen

Gasventil 21, Schütz 22 ziehen an Motor 15 läuft mit Zündvorschub

Stromrelais 23 zieht an Motor 15 läuft mit am Drahivorschub-Potentiometer eingest. Drehzahl

Motor 15 bremst

Slromrclais 23 aus Gasventil 21 schließt verzögert

1 lauptschütz 22 ein

Gasventil 21 öffnet Motor 15 läuft Stromrelais 23 zieht an

Gasventil 21 schließt verzögert

Motor 15 bremst

Stromrelais 23 fällt ab Schütz 22 IIiIIt ab

Anzeige LED 1-13 1

4, 5, 12 und

9 leuchtet kurz auf

5 verzögert aus 7, 12 u. 13 aus

6 aus

4 verzögert aus

7, 12 u. 6

4 verzögert aus

9 leuchtet kurz auf 7, 12 u. 13 aus

6 aus

5 aus

Punkten

Betriebsarlenwahlschallcr 16 in Stellung 20

Punkten
Brennertastcr 30 drücken Brennertaslcr 30 loslassen

Stromrelais-Taster 31 drücken

Abschalten nach eingestellter Punklzeil

Stromrelais-Taster 31 loslassen Gasventil 21 öffnet

Schütz 22 ein Motor 15 läuft mit Zündvorschub

Stromrelais 23 zieht an Motor 15 läuft mit eingestellter Drehzahl

Schütz 22 aus Motor 15 bremst

Gasventil 21 schließt verzögert

7, 12 u.

5 aus

7, 12 u. 13 aus 9 kurz ein

4 verzögert aus

6 aus

Hier/u 2 Blau Zcichniiniicn

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Lichtbogenschweißen oder -schneiden mit einem Steuergerät für den Schweiß-/ Schneidvorgang, dadurch gekennzeichnet, daß an die Einrichtung (10) ein Diagnosegerät (24) anschließbar ist, das Anzeige-Elemente (1 bis 26) für vom Steuergerät (11) oder anderen Teilen der Einrichtung (10) abgegebene Signale und Schaltkreise (29 bis 32), welche die Belastung durch angesteuerte Teile (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 (51) das Steuergerät (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