DD260457A1

DD260457A1 - Anordnung zum fuehren eines schweisskopfes

Info

Publication number: DD260457A1
Application number: DD30268587A
Authority: DD
Inventors: Manfred Paasch; Hans-Juergen Posselt; Thomas Lopp
Original assignee: Zentralinstitut Schweiss
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1988-09-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Fuehren eines Schweisskopfes. Speziell an duennen Blechen soll Ueberlapptverbindungen mittels einer Kehlnaht oder Kehlnahtverbindungen mit geringer Steghoehe sowie I- und V-Naehte geschweisst werden. Eine Auswerteeinheit ermittelt den Schweissnahtanfang auf Grund des an den Koerperkanten der Fuegeteile entstehenden Schattens. Erfindungsgemaess entsteht die schattenwerfende Flaeche 4 durch die Lage eines Fuegeteils 2 auf ein weiteres Fuegeteil 3 und einer seitlich ueber den Fuegeteilen 2, 3 angeordneten Lichtquelle 1. Ein optoelektronischer Empfaenger 5 ist zur Bestimmung einer Kante fuer die erforderliche Nachfuehrung des Schweisskopfes derart angeordnet, dass eine dem oberen Fuegeteil 2 zugewandte Begrenzungslinie die bestimmende Kante bildet. Figur

Description

Den Sender bildet eine Lichtquelle 1, die über dem Fügeteil 2 angeordnet ist. Durch die Funktion des Senders (Lichtquelle 1) entsteht unmittelbar neben dem Fügeteil 2 auf dem Fügeteil 3 eine Schattenfläche 4. Zu Beginn eines Suchvorgangs der Nahtkante wird der optoelektronische Empfänger 5 so über dem Fügeteil 2 positioniert, daß sich der Fußpunkt 6 des Empfängers 5 unter Berücksichtigung aller möglichen Toleranzen mit Sicherheit auf dem Fügeteil 2 befindet. Anschließend wird eine Bewegung der mit dem Schweißkopf verbundenen Vorrichtung in orthogonaler Richtung zur charakteristischen Schweißkante durchgeführt, bis der optoelektronische Empfänger 5 die Kante der Schattenfläche 4 erreicht und in der Verarbeitungseinheit 7 ein Signal erzeugt wird, das über die Robotersteuerung 8 zum Abbruch der Such bewegung führt.

Nach dem Verschließen der Vorrichtung durch eine spezielle Schutzeinrichtung kann der Schweißprozeß eingeleitet werden. Vorteilhaft an dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß diese Anordnung fest mit dem Schweißkopf verbunden und während des Schweißens durch eine geeignete Einrichtung geschützt ist. Ein abwechselndes Einschwenken mit dem Schweißkopf in den Wirkbereich, ein genaues Erfassen der den Schweißnahtverlauf bestimmenden Kante sowie eine geringere Abmessung als vergleichbare induktive Systeme sind weitere Vorteile dieser Anordnung.

Claims

Anordnung zum Führen eines Schweißkopfes, um mittels einer Auswertung des an den Körperkanten der zu fügenden metallischen Teile entstehenden Schattens den Schweißnahtanfang ermitteln zu können, gekennzeichnet dadurch, daß auf Grund der Lage eines Fügeteils (2) auf einem weiteren Fügeteil (3) eine sich bildende schattenwerfende Fläche (4) mittels einer seitlich über den Fügeteilen (2,3) angeordneten Lichtquelle (1) entsteht und daß ein optoelektronischer Empfänger (5) zur Bestimmung einer Kante für die erforderliche Nachführung des Schweißkopfes derart angeordnet ist, daß eine dem oberen Fügeteil 2 zugewandte Begrenzungslinie die bestimmende Kante bildet.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Führen eines Schweißkopfes, um speziell an dünnen Blechen Überlapptverbindungen mittels einer Kehlnaht oder Kehlnahtverbindungen mit geringer Steghöhe sowie I- und V-Nähte schweißen zu können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, zum Aufsuchen einer Schweißkante insbesondere für die Dünnblechüberlapptschweißung mechanische Tasteinrichtung beschrieben, die aus zwei zum Werkstück gerichteten und relativ zueinander verschiebbaren Teilen, einem Bestandteil und einem Tastelement, mit zwei basisgleichen, gegeneinander bis zu einem bestimmten Abstand verschiebbaren Tastflächen besteht. Diese Tasteinrichtung wird auf das obere Blech der Überlapptverbindung aufgesetzt und in Richtung Schweißkante bewegt. Geht dabei das Tastelement über die Kante des Oberbleches hinweg, wird das Tastelement durch eine Druckfeder ausgelenkt und es erfolgt das-Signal, daß die Schweißkante gefunden ist. Nachteil dieser Einrichtungen ist, daß die Tasteinrichtung beim Schweißen entfernt werden muß, wobei zusätzlicher opperativer Aufwand entsteht. Weiterhin sind zum Zwecke der Abtastung von Schweißkanten oder des Führens des Schweißkopfes in Spaltmitte induktive Abtasteinrichtungen bekannt.

So wird nach DD-PS 88 724 die Seitenführung eines Schweißkopfes mit Hilfe eines Differentialtransformators vorgenommen, welcher aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten, nach unten offenen U-Kernen mit einer geteilten Primärwicklung auf deren Stegen und je einer Sekundärwicklung auf einem der Schenkel besteht. Dieser Differntialtransformator ist so am Schweißkopf angebracht, daß die Schenkel eines der beiden U-Kerne in Nahtrichtung sich oberhalb der Schweißnahtmitte befinden. Der mittels Potentiometer bei der Sollposition auf Null abgeglichene Differentialtransformator liefert bei seitlicher Abweichung eine entsprechende Fehlerspannung, die nach einer geeigneten Auswertung den Stellantrieb steuert. Der wesentliche Nachteil dieser Abtasteinrichtung besteht darin, daß eine zusätzliche Höhennachführung verwendet werden muß und vom Differentialtransformator auch dann ein Fehlersignal abgegeben wird, wenn er zwar seitlich auf den Sollwert fixiert ist, aber seine Höhenführung durch die Werkstückgeometrie oder andere störende Einflüsse eine Abweichung von dem zum Nullabgleich verwendeten Höhenwert erfährt. Damit wird der Seitenführungsantrieb eingeschaltet und der Schweißkopf von der Sollposition entfernt. Sie wird erst dann wieder erreicht, wenn die Sollhöhe erreicht ist oder nachgeregelt wird. In DD-PS 155 147 wird eine Lösung offenbart, bei der zwei nebeneinander angeordnete fest mit Schweißkopf verbundene Sensoren über die Werkstückoberfläche geführt werden einschließlich der erforderlichen Schaltungsanordnung zur Bestimmung einer Kante entlang dem Schweißnahtverlauf.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, eine seitliche Abweichung der Schweißnahtlage, speziell bei Überlapptnähten und Kehlnähten mit kleiner Steghöhe, bei verschiedenen metallischen Werkstoffen mit einfachen technischen Mitteln auszugleichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels einer Auswertung des an den Körperkanten der zu fügenden metallischen Teile entstehenden Schattens den Schweißnahtanfang mit bekannten technischen Mitteln zu ermitteln. Erfindungsgemäß ist auf Grund der Lage eines Fügeteils auf einem weiteren Fügeteil die sich bildende schattenwerfende Fläche mittels einer Lichtquelle seitlich so über beide Fügeteile angeordnet, daß eine dem oberen Fügeteil zugewandte Begrenzungslinie eine bestimmende Kante für die zur erforderlichen Nahtführung eines Schweißkopfes mittels optoelektronischer Einrichtung bildet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Figur ist eine Überlapptverbindung dargestellt, bei der die beiden Fügeteile 2 und 3 durch eine Kehlnaht verbunden werden sollen.