CH458572A - Einrichtung zur automatischen Führung eines Schweisskopfes auf Schweissspaltmitte und auf Abstand von zusammenzuschweissenden ebenen Blechen oder Rohren - Google Patents

Description

  Einrichtung zur automatischen Führung eines Schweisskopfes auf Schweissspaltmitte und auf Abstand  von     zusammenzuschweissenden    ebenen Blechen oder Rohren    Die     Erfindung        betrifft    eine Einrichtung zur auto  matischen Führung eines Schweisskopfes auf     Schweiss-          spaltmitbe    und auf Abstand von     zusammenzuschweis-          senden    ebenen Blechen oder Rohren mittels eines die  zu     verschweissenden        Teile    nicht     berührenden    magneti  schen Abtastsystems.  



  Bekannte Einrichtungen dieser Art haben den  Nachteil, dass sie nur dann richtig arbeiten, wenn die  zusammen zu schweissenden ebenen Bleche oder die  Rohre nicht gegeneinander versetzte Kanten haben. Die  ebenen Bleche müssen also genau in     einer    Ebene und die  Rohre genau miteinander     in.    Flucht liegen.

   Zur Ver  meidung dieser Nachteile zeichnet sich die Einrichtung  nach der Erfindung dadurch aus, dass ein Signal für  die Höhenverstellung des Schweisskopfes einem     Diffe-          rentialtransformator        mit    einem festeingestellten magne  tischen Nebenschluss und ein Signal für die Seitenver  stellung einer Kombination zweier Differentialtransfor  matoren, die je auf einer anderen der beiden Seiten des  Spaltes der zu verschweissenden ebenen Bleche oder  Rohre mit dem Schweisskopf und mit einem mittig  zum Schweissspalt angeordneten Tastanker bewegt wer  den,

       entnommen    wird und wobei die Ausgangsspan  nungen an den beiden     Differentialtransformatoren    ge  geneinander und die Spannung des Tastankers gegen  die Summe der Spannungen der beiden     Differential-          transformatoren    geschaltet ist und die gewonnenen  Spannungen über Messverstärker je einem Motor zur  Seiten- und Höhenverstellung des Schweisskopfes zuge  führt werden.  



  In den     Verstärkern    kann je ein Bandfilter, z. B.     ein     Tiefpass angeordnet sein, um vom Magnetfeld eines  Schweisslichtbogens in dem Abtastsystem induzierte  Spannungen zu eliminieren.  



  Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfüh  rungsbeispiel     näher    erläutert werden. In den Zeichnun  gen zeigen:  Fig. 1 einen Differentialtransformator mit     H-förmi-          gem    magnetischen Kern,  Fig. 2 schematisch die Gesamtordnung der magne-    tischen und elektrischen Teile der Einrichtung, wobei  der Schweisskopf und seine mechanischen Antriebsmit  tel als bekannt weggelassen worden sind.  



  Zwei in an sich bekannter Weise aufgebaute Diffe  rentialtransformatoren 1, 2 mit H-förmigem magneti  schem Kern (Fig. 1) werden beiderseits des zu     schweis-          senden    Spaltes zusammen mit der Schweissdüse geführt  und tasten jeder für sich die Höhe des Luftspaltes  11 über dem Blech 12 ab. Der Mittelschenkel 3 wird  von einem Wechselstrom erregt, so dass in den die Aus  senschenkel 4, 5 umschliessenden Spulen 6, 7 eine Wech  selspannung induziert wird. Die Spannung der beiden  Spulen 6, 7 ist gegeneinander geschaltet. Sie ist gleich  Null, wenn beide     Teilflüsse    8, 9 in den     Aussenschenkeln     gleich gross sind.

   Durch unmagnetisches Material wird  ein Joch 10     in    einem fixierten Abstand 13 vom Aussen  schenkelpaar gehalten. Ist der Abstand 11 des     Kerns     von Blech 12 gleich dem Abstand 13 des Joches 10  vom Kern, so sind beide     Teilflüsse    8, 9 gleich     gross.     Eine Abstandsänderung aus dieser Nullage bewirkt ein  phasenabhängiges Wechselspannungssignal 14.  



  In     Fig.2    wirkt einer dieser beiden Differential  transformatoren als Höhengeber 15. Sein Signal 16  wird über einen Verstärker 17     einem    Motor 18 zuge  führt, der die Schweissdüse immer in der vorgeschrie  benen Höhe vom Werkstück 12 hält.  



  Die Ausgänge 19 beider Differentialtransformato  ren 1, 2 sind wiederum     gegeneinandergeschaltet,    so  dass     nur    dann ein Signal entstehen kann, wenn die bei  den zu     verschweissenden    Bleche nicht in einer Ebene  nebeneinander liegen. Dieses durch Kantenversatz ge  wonnene Signal 19 wird einer Spannung 20 überlagert,  die einem über dem Spalt 22 laufenden     Tastanker    21  entnommen wird. Der den Spalt 22 suchende     Tastan-          ker    21 liefert ebenfalls je nach Abweichung vom Spalt  22     eine    phasenabhängige Spannung 20.  



  Mit Hilfe dieser     Einrichtung    kann der Spalt 22  genau verfolgt werden, auch wenn die Kanten der zu  verschweissenden Bleche 12 gegeneinander versetzt  sind. Zu diesem Zweck werden die Erregerspulen, die      die Mittelschenkel der     Kerne    der beiden     Differential-          transformatoren    1, 2 umfassen,     gegenphasig    erregt, so  dass z. B. zwischen den beiden     Schenkeln    23, 24     quer     über dem Spalt 22 ebenfalls ein     Wechselfeld    entsteht,  das aus dem Spalt 22 austritt. Dieses austretende Feld  induziert in dem Tastanker 21 die Spannung 20.

   Ein  Potentiometer 25 gleicht die Spannung 19 der beiden       Differentialtransformatoren    1, 2 der Spannung 20 des  Tastankers 21 an. Die so gewonnene Fehlerspannung  26 wird ebenfalls einem Verstärker 27     zugeführt,    der  dann     einen        Stellmotor    28     unmittelbar        ansteuert.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur automatischen Führung eines Schweisskopfes auf Schweissspaltmitte und auf Abstand von zusammenzuschweissenden ebenen Blechen oder Rohren mittels eines die zu verschweissenden Teile nicht berührenden magnetischen Abtastsystems, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal für die Höhenverstellung des Schweisskopfes einem Differen- tialtransformator (1) mit einem festeingestellten magnetischen Nebenschluss und ein Signal für die Sei tenverstellung einer Kombination zweier Differential transformatoren (1, 2),

   die je auf einer anderen der beiden Seiten des Spaltes (22) der zu verschweissenden ebenen Bleche (12) oder Rohre mit dem Schweisskopf und mit einem mittig zum Schweissspalt (22) angeord neten Tastanker (21) bewegt werden, entnommen wird und wobei die Ausgangsspannungen (19) an den bei den Differentialtransformatoren (1, 2) gegeneinander und die Spannung (20) des Tastankers (21) gegen die Summe der Spannungen der beiden Differentialtrans- formatoren (1., 2) geschaltet ist und die gewonnenen Spannungen über Messverstärker (17, 27) je einem Motor (18, 28) zur Seiten- und Höhenverstellung des Schweisskopfes zugeführt werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1_ Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass für die Ermittlung des Höhensignals einer der beiden zur Kompensation des Kantenversat zes vorgesehenen Differentialtransformatoren vorgese hen ist. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Tastanker (21) aus einer Spule mit einem Eisenkern besteht, insbesondere aus einer Spule mit rechteckigem Querschnitt, vorzugsweise mit einem Seitenverhältnis a:b = 2. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass als Erregerspannung für die Differentialtransformatoren eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 bis 5000 Hz vorgesehen ist. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden getrennt den drehbar gelagerten Differentialtransformatoren (1, 2) entnom menen Signale (19) über je einen Messverstärker (17, 27) den entsprechenden Koordinatenmotoren (18, 28) zugeführt werden.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in den Verstärkern (17, 27) je ein Bandfilter; z. B. ein Tiefpass, angeordnet ist, um vom Magnetfeld eines Schweisslichtbogens in dem Abtastsy- stem induzierte Spannungen zu eliminieren.