NO832972L

NO832972L - DEVICE FOR REMOTE ADJUSTMENT OF THE WELDING CURRENT AT A DIRECT WELDING CURRENT SOURCE

Info

Publication number: NO832972L
Application number: NO832972A
Authority: NO
Inventors: Helge Walther; Herbert Hackl
Original assignee: Elin Union Ag
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1983-08-18
Publication date: 1984-02-20
Also published as: SE8304493D0; SE8304493L; ATA314482A; AT381663B; FI832958A7; DE3329216A1; FI832958A0

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for fjerninnstilling av sveisestrømmen ved en likestrøm-sveisestrømkilde, særlig ved en statisk likestrøm-sveisestrømkilde. The invention relates to a device for remote setting of the welding current at a direct current welding current source, in particular at a static direct current welding current source.

Ved større avstand mellom sveisestedet og sveiseapparatet er det vanlig at sveisestrømmen innstilles over en fjerninnstiller. Denne er et potensioraeter som over en kabel er tilkoplet til en ekstra bøssing på sveiseapparatet. Of-test er det på sveiseapparatet også anordnet en omkopler med hvilken det kan omkoples fra det interne strøminnstillings-potensiometer til det eksterne fjerninnstillingspotensiometer. Med fjerninnstillingspotensiometeret er således en hevning eller en sekning av sveisestrømmen mulig inntil en avstand på over 100 meter mellom sveisested og sveiseapparat. If there is a greater distance between the welding site and the welding machine, it is common for the welding current to be adjusted via a remote adjuster. This is a potentiometer which is connected via a cable to an additional bushing on the welding machine. Of-test, the welding machine is also equipped with a switch with which it can be switched from the internal current setting potentiometer to the external remote setting potentiometer. With the remote setting potentiometer, an increase or decrease of the welding current is thus possible up to a distance of over 100 meters between the welding site and the welding machine.

Ved denne fjerninnstilling er det imidlertid en ulempe at det ved ublid bygningsplassdrift er megét stor fare for et kabelbrudd eller en kabelsprekk i tilledningen til fjerninnstillingspotensiometeret, slik at det oppstår mangelfulle sveisesømmer. Også ved verksteddrift kan denne fare ikke utelukkes på grunn av ofte forekommende skifte av sveiseplass. With this remote setting, however, it is a disadvantage that in case of uneven construction site operation, there is a very high risk of a cable break or a cable crack in the lead to the remote setting potentiometer, so that defective welding seams occur. Even in workshop operation, this risk cannot be ruled out due to the frequently occurring change of welding location.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å unngå ulem-pene ved den ikabelbundne f jerninnstiller, hvorved den tanke trenger seg på å skaffe en kabelløs fjerninnstiller. The purpose of the invention is therefore to avoid the disadvantages of the cable-bound remote tuner, whereby the idea is needed to provide a cableless remote tuner.

Formålet med oppfinnelsen oppnås ved at det er anordnet en kabelløs fjerninnstiller med minst to ledende flater og som ved berøring av de ledende flater av et arbeidsstykke og en sveiseelektrode i overensstemmelse med rekkefølgen av de ledende flater og polariteten av arbeids-eh The purpose of the invention is achieved by providing a cableless remote adjuster with at least two conductive surfaces and which when touching the conductive surfaces of a work piece and a welding electrode in accordance with the order of the conductive surfaces and the polarity of the working electrode

stykke og sveiseelektrode overlagrer høyere eller lavere frekvens av sveisespenningen, og at det i sveisestrømkilden er anordnet en utnyttelseskopling som i overensstemmelse med den overlagrede frekvens øker eller reduserer sveisestrømmen. piece and welding electrode superimpose a higher or lower frequency of the welding voltage, and that a utilization coupling is arranged in the welding current source which, in accordance with the superimposed frequency, increases or reduces the welding current.

Ved hjelp av denne innretning er dét for første gang mulig å innstille sveisestrømmen uten et kabelbundet potensiometer. Videre kan fjerninnstilleren anbringes i et lett håndterlig hus, slik at sveiseren alltid kan medbringe denne. Dessuten kan fjerninnstilleren også benyttes for hver likestrøm-sveisestrømkilde i hvilken utnyttelseskoplin- With the help of this device, it is for the first time possible to set the welding current without a cable-bound potentiometer. Furthermore, the remote adjuster can be placed in an easy-to-handle housing, so that the welder can always carry it with him. In addition, the remote adjuster can also be used for each direct current welding current source in which utilization coupling

gen er innbygget.gen is built-in.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen er det for nevning eller senkning av sveisestrømmen i sveisestrømkilden anordnet et motordrevet potensiometer. Dette er den enkleste mulighet til å variere sveisestrømmen med den kabelløse fjerninnstiller og den tilhørende utnyttelseskopling. According to one embodiment of the invention, a motor-driven potentiometer is arranged to increase or decrease the welding current in the welding current source. This is the easiest way to vary the welding current with the wireless remote adjuster and the associated utilization coupling.

Det er fordelaktig at den kabelløse fjerninnstiller består av to frekvensgeneratorer som frembringer forskjellig høye, faste frekvenser, idet sveisespenningen utgjør forsyningsspenningen for frekvensgeneratorene, og at det til hver frekvensgenerator er tilordnet en glødelampe eller lysdiode. Derved blir det for den kabelløse fjerninnstiller unødvendig med en egen spenningskilde som måtte skiftes i tilfelle av et batteri. Ved hjelp av glødelampen eller lysdioden oppnås videre en funksjonskontroll av den frekvensgenerator som nettopp er i drift. It is advantageous that the cableless remote tuner consists of two frequency generators that produce different high, fixed frequencies, as the welding voltage forms the supply voltage for the frequency generators, and that each frequency generator is assigned an incandescent lamp or LED. This makes it unnecessary for the wireless remote controller to have a separate voltage source that would have to be replaced in the event of a battery. With the aid of the incandescent lamp or the LED, a functional check of the frequency generator which is currently in operation is also achieved.

Ifølge en ytterligere utførelsesform består utnyttelseskoplingen av to høypassfiltre med forskjellige hjørne-frekvenser etter hvilke det er innkoplet en seriekopling bestående av en forsterker, et lavpassfilter og en transistor, og at hver av de to transistorer påvirker et relé for sveise-strøminnstillingen. Denne kopling identifiserer hvilken av de to frekvenser fra den kabelløse fjerninnstiller som er overlagret på sveisespenningen, hvorved motstanden av det motordrevne potensiometer enten heves eller senkes ved hjelp av de to reléer. According to a further embodiment, the utilization coupling consists of two high-pass filters with different corner frequencies after which a series connection consisting of an amplifier, a low-pass filter and a transistor is connected, and that each of the two transistors affects a relay for the welding current setting. This coupling identifies which of the two frequencies from the wireless remote adjuster is superimposed on the welding voltage, whereby the resistance of the motor-driven potentiometer is either raised or lowered by means of the two relays.

Det er videre fordelaktig at et relé oppviser minst to kontakter av hvilke den ene er anordnet for kortslutning av basis-emitter-strekningen i det andre relés transistor. Derved hindres at den del av utnyttelseskoplingen som er anordnet for den laveste frekvens, réagerer ved overlagring av den høyeste frekvens av sveisespenningen. It is further advantageous for a relay to have at least two contacts, one of which is arranged for short-circuiting the base-emitter section in the other relay's transistor. This prevents the part of the utilization coupling which is arranged for the lowest frequency from reacting when the highest frequency of the welding voltage is superimposed.

Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen er det i sveisestrømkilden anordnet en tilleggskopling som består av en seriemotstand i den ene av de to sveisestrøm-ledninger og hvis spenning ligger over en forsterker med en etter-innkoplet terskelverdibryter, og at det etter terskel verdibryteren er anordnet en optokopler som styrer to transistorer av hvilke hver er forbundet med en basis av transistorene i utnyttelseskoplingen. Derved sperres utnyttelseskoplingen ved sveising, slik at det ikke kan skje noen feilpåvirkning av det motordrevne potensiometer. According to a further embodiment of the invention, an additional connection is arranged in the welding current source which consists of a series resistance in one of the two welding current lines and whose voltage is above an amplifier with a post-switched threshold value switch, and that after the threshold value switch is arranged a optocouplers that control two transistors each of which is connected to a base of the transistors in the utilization circuit. Thereby, the utilization coupling is blocked during welding, so that there can be no wrong influence of the motor-driven potentiometer.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i forbindelse med tre koplingsskjemaer som er vist på tegningene, der fig. 1 viser et koplingsskjerna av den kabelløse fjerninnstiller, fig. 2 viser utnyttelseskoplingen og fig. 3 viser oppbygnin-gen av tilleggskoplingen. The invention shall be described in more detail in connection with three connection diagrams shown in the drawings, where fig. 1 shows a connection core of the wireless remote controller, fig. 2 shows the utilization coupling and fig. 3 shows the construction of the additional coupling.

På fig. 1 er de to ledende flater 1, 2 av den kabel-løse fjerninnstiller fremstilt som kontaktklemmer. Ved de ledende flater 1, 2 er det parallellkoplet en respektiv seriekopling som består av en motstand 3, 4, en i gjennom-slipningsretningen koplet lysdiode 5> 6 og en i sperreretningen koplet spenningsstabiliseringsdiode 7, 8, i det følgende kalt zenerdiode. Med de to zenerdioder 7, 8 er en respektiv elektrolyttkondensator 9, 10 parallellkoplet. Over denne ligger forsyningsspenningen til en respektiv frekvensgenerator 11, 12 når denne trer i funksjon. Den etter den respektive elektrolyttkondensator 9, 10 innkoplede frekvensgenerator 11, 12 er en astabil multivibrator. Utgangane 13, 14 fra de to frekvensgeneratorer 11, 12 er forbundet med hverandre over to motsatt polede dioder 15, 16. Mellom disse dioder 15, 16 er det tilkoplet en spenningsdeler bestående av to motstander 17, 18. Basisen i en transistor 19 er tilkoplet til forbindelsespunktet mellom de to motstander 17, 18. In fig. 1, the two conductive surfaces 1, 2 of the cable-less remote adjuster are produced as contact terminals. Connected in parallel to the conductive surfaces 1, 2 is a respective series connection consisting of a resistor 3, 4, an LED 5 > 6 connected in the forward direction and a voltage stabilization diode 7, 8 connected in the blocking direction, hereinafter called a zener diode. With the two zener diodes 7, 8, a respective electrolytic capacitor 9, 10 is connected in parallel. Above this lies the supply voltage to a respective frequency generator 11, 12 when this comes into operation. The frequency generator 11, 12 connected after the respective electrolytic capacitor 9, 10 is an astable multivibrator. The outputs 13, 14 from the two frequency generators 11, 12 are connected to each other via two oppositely polarized diodes 15, 16. A voltage divider consisting of two resistors 17, 18 is connected between these diodes 15, 16. The base of a transistor 19 is connected to the connection point between the two resistors 17, 18.

Videre er hver anode i de to zenerdioder 7, 8 forbundet med anoden i en respektiv diode 2 0, 21, idet den-nes katode er tilkoplet til den tilhørende, ledende flate 1, 2. Således er diodens 20 katode forbundet med den ledende flate 1, og diodens 21 katode er forbundet med den ledende flate 2. De to frekvensgeneratorer 11, 12 og også en tilkopling av motstanden 18 og transistorensJ.19 emitter er tilkoplet til forbindelsen mellom diodenes 20, 21 to anoder. Furthermore, each anode in the two zener diodes 7, 8 is connected to the anode in a respective diode 20, 21, its cathode being connected to the corresponding conductive surface 1, 2. Thus, the cathode of the diode 20 is connected to the conductive surface 1, and the cathode of the diode 21 is connected to the conductive surface 2. The two frequency generators 11, 12 and also a connection of the resistor 18 and the emitter of the transistor J.19 are connected to the connection between the two anodes of the diodes 20, 21.

To ytterligere dioder 22, 2 3 er med sine katoder forbundet med hverandre, idet forbindelsen over en motstand 24 er tilkoplet til transistorens 19 kollektor. Diodens 22 anode er forbundet med motstanden 4 og den ledende flate 1, og diodens 23 anode er forbundet med motstanden 3 og den ledende flate 2. Two further diodes 22, 2 3 are connected to each other with their cathodes, the connection via a resistor 24 being connected to the collector of the transistor 19. The anode of the diode 22 is connected to the resistor 4 and the conductive surface 1, and the anode of the diode 23 is connected to the resistor 3 and the conductive surface 2.

På fig. 2, som fremstiller utnyttelseskoplingen i sveisestrømkilden, fremstiller klemmene 24, 25 sveisestrøm-bøssingene, idet klemmen 24 representerer "pluss"-bøssingen og klemmen 25 representerer "minus"-bøssingen. Med klemmene 24, 25 er det parallellkoplet to høypassfiltre med forskjellige hjørne- eller grensefrekvenser. Hvert av de to høy-passf il tre består av en seriekondensator 26, 27 og en parallellmotstand 28, 29. Etter de to høypassfiltre er det innkoplet en respektiv operasjonsforsterker 34, 35 som med to respektive motstander 30, 31 og 32, 33 er koplet som ikke-inverterende forsterker. Forsyningsspenningen for operasjonsforsterkerne 34, 35 avledes fra sveisespenningen via en seriemotstand 36, en parallelt anordnet elektrolyttkondensator 37 og en med motstanden og kondensatoren parallellkoplet seriekopling av tre i sperreretningen anordnede zenerdioder 38, 39, 40. Denne spenning tjener også samtidig til forsyning av to releer 41, 4 2 med hvilke en respektiv beskyt-telsesdiode 43, 44 er parallellkoplet i sperreretningen. In fig. 2, which forms the utilization coupling in the welding current source, the terminals 24, 25 form the welding current sockets, the terminal 24 representing the "plus" socket and the terminal 25 representing the "minus" socket. With terminals 24, 25, two high-pass filters with different corner or cut-off frequencies are connected in parallel. Each of the two high-pass filters consists of a series capacitor 26, 27 and a parallel resistor 28, 29. After the two high-pass filters, a respective operational amplifier 34, 35 is connected, which is connected with two respective resistors 30, 31 and 32, 33 as non-inverting amplifier. The supply voltage for the operational amplifiers 34, 35 is derived from the welding voltage via a series resistor 36, a parallel arranged electrolytic capacitor 37 and a series connection of three zener diodes 38, 39, 40 arranged in the blocking direction parallel to the resistor and the capacitor. This voltage also simultaneously serves to supply two relays 41 , 4 2 with which a respective protection diode 43, 44 is connected in parallel in the blocking direction.

Bak de to operasjonsforsterkere 34, 35 er det anordnet.en respektiv seriekopling av en motstand 45, 46 og et trimmepotensiometer 4 7, 48. Deretter følger en parallell-kopling av en respektiv motstand 49, 50 og en elektrolyttkondensator 51, 52 som med en respektiv tilkoplingsklemme er forbundet med basisen 53, 54 i en respektiv transistor 55, 56. Transistorenes 55, 56 kollektor-emitter-strekninger er i serie med et respektivt relé 41, 42 koplet til forsyningsspenningen for operasjonsforsterkerne 34, 35. Behind the two operational amplifiers 34, 35 there is arranged a respective series connection of a resistor 45, 46 and a trim potentiometer 4 7, 48. This is followed by a parallel connection of a respective resistor 49, 50 and an electrolytic capacitor 51, 52 as with a respective connecting terminal is connected to the base 53, 54 of a respective transistor 55, 56. The transistors 55, 56's collector-emitter sections are in series with a respective relay 41, 42 connected to the supply voltage for the operational amplifiers 34, 35.

Reléet 4 2 oppviser to kontakter 57, 58 av hvilke den ene kontakt 58 er forbundet med det motordrevne potensiometer og den andre kontakt 57 tjener til kortslutning av transistorens 55 basis-emitter-strekning. Reléet 41 har bare én kontakt 5 9 som bevirker at det motordrevne potensiometer hever eller øker sveisestrømmen. Reléets 4 2 kontakt 5 8 senker sveisesømmen via det motordrevne potensiometer. Til forsyningsspenhingen for operasjonsforsterkerne 34, 35 er det også tilkoplet en seriekopling av en fototransistor 60 The relay 4 2 has two contacts 57, 58 of which one contact 58 is connected to the motor-driven potentiometer and the other contact 57 serves to short-circuit the base-emitter section of the transistor 55. The relay 41 has only one contact 59 which causes the motor-driven potentiometer to raise or increase the welding current. The relay's 4 2 contact 5 8 lowers the welding seam via the motor-driven potentiometer. A series connection of a phototransistor 60 is also connected to the supply voltage loop for the operational amplifiers 34, 35

i en optokopler 61 og en motstand 62. Over en ytterligere motstand 63 er basisene i to transistorer 64, 65 tilkoplet mellom fototransistoren 60 og motstanden 62. I den gjennom-koplede eller åpne tilstand kortslutter hver av de to transistorer 64, 65 basis-emitter-strekningen i transistorene 55, 56. in an optocoupler 61 and a resistor 62. Across a further resistor 63, the bases of two transistors 64, 65 are connected between the phototransistor 60 and the resistor 62. In the through-connected or open state, each of the two transistors 64, 65 short-circuits the base-emitter - the current in the transistors 55, 56.

På fig. 3, som viser tilleggskoplingen, fremgårIn fig. 3, which shows the additional coupling, appears

en likeretting med etterfølgende stabilisering bestående av en likeretter 66, en parallellkoplet elektrolyttkondensator 67, en seriemotstand 68 og en etterfølgende, parallelt anordnet seriekopling bestående av to i sperreretningen koplede zenerdioder 6 9, 70. a rectifier with subsequent stabilization consisting of a rectifier 66, a parallel-connected electrolytic capacitor 67, a series resistor 68 and a subsequent, parallel-arranged series connection consisting of two zener diodes 6 9, 70 connected in the blocking direction.

I den ene av sveisestrømledningene er det sløyfe-innkoplet en motstand 71, særlig en "shunt". Spenningsfal-let over denne motstand 71 tilføres til en ikke-inverterende forsterker som består av en operasjonsforsterker 72 og to motstander 73, 74. Med motstanden 71 er det parallellkoplet en ytterligere motstand 75 og en kondensator 76. Over den likerettede og stabiliserte spenning er det videre koplet en seriekopling bestående av to i sperreretningen koplede dioder 77, 78 av hvilke den ene diode 78 er parallellkoplet med motstanden 71. In one of the welding current lines, a resistance 71, in particular a "shunt", is loop-connected. The voltage drop across this resistor 71 is supplied to a non-inverting amplifier which consists of an operational amplifier 72 and two resistors 73, 74. With the resistor 71, a further resistor 75 and a capacitor 76 are connected in parallel. Above the rectified and stabilized voltage, there is further connected a series connection consisting of two diodes 77, 78 connected in the blocking direction, of which one diode 78 is connected in parallel with the resistor 71.

Etter operasjonsforsterkeren 72 er det innkopletAfter the operational amplifier 72, it is connected

en seriemotstand 79 og en parallelt anordnet elektrolyttkondensator 80. Deretter følger en som terskelverdibryter arbeidende operasjonsforsterker 81. Operasjonsforsterkerens 81 ikke-inverterende inngang er forbundet med en tilkopling til motstanden 79. Til operasjonsforsterkerens 81 inverterende inngang er tilkoplet forbindelsespunktet mellom to motstander 82, 83 som ligger over den likerettede og stabiliserte spenning. På operasjonsforsterkerens 81 utgang er tilkoplet en seriemotstand 84 som er forbundet med optokoplerens 61 lysdiode 85 etter hvilken det er innkoplet en ytterligere, for funksjonskontroll nødvendig lysdiode 86. a series resistor 79 and a parallel-arranged electrolytic capacitor 80. Then follows an operational amplifier 81 working as a threshold value switch. The non-inverting input of the operational amplifier 81 is connected with a connection to the resistor 79. The connection point between two resistors 82, 83 is connected to the inverting input of the operational amplifier 81 which is above the rectified and stabilized voltage. A series resistor 84 is connected to the output of the operational amplifier 81, which is connected to the LED 85 of the optocoupler 61, after which a further LED 86, necessary for function control, is connected.

Avslutningsvis skal nå virkemåten for den kabelløse fjerninnstiller kort beskrives. Det antas at arbeidsstykket over en kabel er forbundet med sveisestrømkildens "minus"-bøssing og at elektroden er forbundet med sveisestrømkildens "pluss"-bøssing. Arbeidsstykket berøres nå med den ledende flate 2 av den kabelløse fjerninnstiller, og den ledende flate 1 berøres med sveiseelektroden. Derved blir frekvensgeneratoren 11, som oppviser den høyeste frekvens, aktivert og overlagrer sin frekvens på sveisespenningen. I utnyttelseskoplingen reagerer derved reléet 42, hvorved det motordrevne potensiometer senker sveisestrømmen og da så lenge at berøringen av den ene av de to ledende flater 1, 2 avbrytes. In conclusion, the operation of the wireless remote tuner will now be briefly described. It is assumed that the workpiece is connected via a cable to the "minus" socket of the welding power source and that the electrode is connected to the "plus" socket of the welding power source. The workpiece is now touched with the conductive surface 2 of the cableless remote adjuster, and the conductive surface 1 is touched with the welding electrode. Thereby, the frequency generator 11, which exhibits the highest frequency, is activated and superimposes its frequency on the welding voltage. In the utilization coupling, the relay 42 thereby reacts, whereby the motor-driven potentiometer lowers the welding current and then so long that the contact of one of the two conductive surfaces 1, 2 is interrupted.

Dersom nå den kabelløse fjerninnstillers ledende flate 1 berøres av arbeidsstykket og den ledende flate 2 berøres av elektroden, aktiveres frekvensgeneratoren 12 og i utnyttelseskoplingen reagerer reléet 41, slik at sveise-strømmen økes. If now the conductive surface 1 of the wireless remote adjuster is touched by the workpiece and the conductive surface 2 is touched by the electrode, the frequency generator 12 is activated and the relay 41 reacts in the utilization coupling, so that the welding current is increased.

Claims

1. Device for remote setting of the welding current at a direct current welding current source, in particular at a static direct current welding current source, characterized in that a cableless remote adjuster is arranged with at least two conductive surfaces and which, when touching the conductive surfaces of a workpiece and a welding electrode in accordance with the order of the conductive surfaces and the polarity of the workpiece. and the welding electrode superimposes a higher or lower frequency of the welding voltage, and that a utilization coupling is arranged in the welding current source which, in accordance with the superimposed frequency, raises or lowers the welding current.

2. Device according to claim 1, characterized in that a motor-driven potentiometer is arranged for raising or lowering the welding current in the welding current source.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cableless remote tuner consists of two frequency generators which produce different high, fixed frequencies, as the welding voltage forms the supply voltage for the frequency generators.

4. Device according to claim 3, characterized in that an incandescent lamp or LED is assigned to each frequency generator.

5. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the utilization coupling consists of two high-pass filters with different corner frequencies and after which there is arranged a respective series connection consisting of an amplifier, a low-pass filter and a transistor, and that each of the two transistors affects a relay for the welding current setting.

6. Device according to claim 5, characterized in that a relay has at least two contacts, one of which is arranged for short-circuiting the base-emitter section in the other relay's transistor.

7. Device according to one of claims 1-6, characterized in that an additional connection is arranged in the welding current source, which consists of a series resistor arranged in one of the two welding current lines whose voltage is above an amplifier with a post-connected threshold value switch, and that after the threshold value switch, an optocoupler is arranged which controls two transistors, each of which is connected to a base in the utilization coupling's transistors.