DE102013216966A1 - Detection of spatter by resistance measurement - Google Patents

Detection of spatter by resistance measurement Download PDF

Info

Publication number
DE102013216966A1
DE102013216966A1 DE201310216966 DE102013216966A DE102013216966A1 DE 102013216966 A1 DE102013216966 A1 DE 102013216966A1 DE 201310216966 DE201310216966 DE 201310216966 DE 102013216966 A DE102013216966 A DE 102013216966A DE 102013216966 A1 DE102013216966 A1 DE 102013216966A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
current
spatter
resistance
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201310216966
Other languages
German (de)
Inventor
Volker Arndt
Jürgen Häufglöckner
Michael Ripper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE201310216966 priority Critical patent/DE102013216966A1/en
Publication of DE102013216966A1 publication Critical patent/DE102013216966A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25Monitoring devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
    • B23K11/115Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30Features relating to electrodes
    • B23K11/31Electrode holders and actuating devices therefor
    • B23K11/314Spot welding guns, e.g. mounted on robots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Schweißspritzern bei einem Widerstandsschweißvorgangs, wobei ein zu schweißendes Werkstück zwischen zwei Schweißelektroden eingeklemmt wird, wobei ein Messstrom durch die zwei Schweißelektroden geleitet wird, wobei ein elektrischer Widerstand zwischen den zwei Schweißelektroden über die Zeit erfasst wird, wobei aus einem Verlauf (201, 202; 301, 302) des elektrischen Widerstands zwischen den zwei Schweißelektroden über die Zeit Schweißspritzer erkannt werden.The invention relates to a method for detecting welding spatter in a resistance welding process, wherein a workpiece to be welded is clamped between two welding electrodes, wherein a measuring current is passed through the two welding electrodes, wherein an electrical resistance between the two welding electrodes is detected over time, wherein a trace (201, 202, 301, 302) of the electrical resistance between the two welding electrodes over time weld spatter are detected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Schweißspritzern bei einem Widerstandsschweißvorgang.The present invention relates to a method for detecting welding spatter in a resistance welding process.

Stand der TechnikState of the art

Beispielsweise im automatisierten Karosserierohbau werden Schweißzangen als Schweißgeräte eingesetzt. Nach dem Schließen der Schweißzange erfolgt der Schweißablauf nach Zeitabschnitten (Vorhaltezeit, Strom- und Pausenzeiten, Nachhaltezeit), die vom Anwender festgelegt wurden. For example, in automated body shop welding tongs are used as welding equipment. After closing the welding tongs, the welding process is carried out according to periods of time (lead time, current and break times, sustain time) specified by the user.

Eine Widerstandsschweißeinrichtung mit der Möglichkeit, den Schweißvorgang beeinflussende Schweißparameter, wie insbesondere Schweißstrom, Stromzeit und Elektrodenkraft zu steuern, ist in der EP 1 414 610 B1 gezeigt. Hinsichtlich technischer Details von der Erfindung zugrunde liegenden Schweißgeräten wird hierauf verwiesen. A resistance welding device with the possibility of controlling the welding process influencing welding parameters, such as in particular welding current, current time and electrode force is in the EP 1 414 610 B1 shown. With regard to technical details of the invention underlying welding equipment is referred to.

Während des Schweißprozesses können Tropfen geschmolzenen Metalls oder "Schweißspritzer" aufgrund der extremen Intensität von Hitze und Kraft, die an oder um die Schweißverbindung herum aufgebracht werden, periodisch ausbrechen. Dies führt zu einer schlechteren Schweißqualität und zur Verschmutzung von metallischen Oberflächen, insbesondere den Werkstückoberflächen und den Oberflächen des Schweißgeräts selbst, beispielsweise Elektrodenkappen. Eine Schweißspritzeransammlung kann ungewünschte Ergebnisse verursachen, die abhängig von dem Ort der Ansammlung variieren. Beispielsweise können Schweißspritzer, die sichtbare Oberflächen des Werkstücks oder die Sichtoberflächen bedecken, eine unansehnliche, raue Endoberfläche erzeugen, wodurch zusätzliche zeitraubende Oberflächenreinigungs- und Schweißspritzerentfernungsschritte erforderlich werden. Eine Ansammlung von Schweißspritzern an den Elektrodenkappen kann häufige Wechsel notwendig machen. During the welding process, drops of molten metal or "spatter" may periodically erupt due to the extreme intensity of heat and force applied to or around the weld joint. This leads to a poorer quality of welding and contamination of metallic surfaces, in particular the workpiece surfaces and the surfaces of the welder itself, for example electrode caps. Spatter accumulation can cause undesirable results that vary depending on the location of the collection. For example, spatter that covers visible surfaces of the workpiece or the viewing surfaces can create an unsightly, rough end surface, requiring additional time-consuming surface cleaning and spatter removal steps. An accumulation of weld spatter on the electrode caps may necessitate frequent changes.

Es ist wünschenswert, über eine einfache und dennoch genaue Methode zum Erkennen von Schweißspritzern zu verfügen, die idealerweise ohne zusätzliche Hilfs- oder Messmittel auskommt.It is desirable to have a simple yet accurate method for detecting weld spatter that ideally requires no additional auxiliary or measuring means.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Erkennen von Schweißspritzern bei einem Widerstandsschweißvorgang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for detecting weld spatter in a resistance welding process with the features of patent claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Die Erfindung eignet sich besonders für Widerstandspunktschweißverfahren. Solche Verfahren lassen sich durch Schweißsteuerungen (Recheneinheiten, z.B. speicherprogrammierbare Steuerungen, SPS) relativ exakt steuern, da die den Schweißvorgang beeinflussenden Schweißparameter (insbesondere Schweißstrom, Schweißspannung, Stromzeit, d.h. die Zeit, zu der ein Schweißstrom fließt, und Elektrodenkraft, d.h. die Kraft, mit der die Schweißelektroden gegen das Werkstück gedrückt werden) elektronisch ausreichend genau steuerbar sind.The invention is particularly suitable for resistance spot welding processes. Such methods can be relatively accurately controlled by welding controls (arithmetic units, eg programmable logic controllers, PLC), since the welding parameters influencing the welding process (in particular welding current, welding voltage, current time, ie the time at which a welding current flows, and electrode force, ie the force, with which the welding electrodes are pressed against the workpiece) are electronically sufficiently precisely controlled.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass Schweißspritzer durch Analyse von elektrischen Widerstandsverläufen erkannt werden können. Der elektrische Widerstand des Werkstücks lässt sich besonders einfach als ohmscher Widerstand, d.h. als Quotient aus einer Messspannung und einem Messstrom ermitteln. Bei auftretenden Schweißspritzern wird während der Schweißung Material aus der Fügestelle herausgedrückt. Gleichzeitig kommt es zu einer schlagartigen und signifikanten (d.h. um mehr als einen zulässigen bzw. üblichen Wert) Widerstandsreduzierung. The invention is based on the recognition that spatter can be detected by analyzing electrical resistance curves. The electrical resistance of the workpiece is particularly simple as an ohmic resistance, i. as the quotient of a measuring voltage and a measuring current. When welding spatter occurs during the welding material is pushed out of the joint. At the same time, there is an abrupt and significant (i.e., more than allowable) resistance reduction.

Als Messspannung und Messstrom eignen sich während Stromzeiten Schweißspannung und Schweißstrom, welche in der Schweißsteuerung ohnehin bekannt sind. Während Pausenzeiten und Nachhaltezeiten fließt jedoch kein Schweißstrom. Durch die erfindungsgemäße Methode können jedoch auch in diesen Zeiten Schweißspritzer erkannt werden, indem ein im Vergleich zu üblichen Schweißströmen kleiner Messstrom (z.B. im Bereich weniger hundert Ampere, insbesondere < 1 kA) durch das Werkstück geleitet wird, der die Ermittlung des ohmschen Widerstands gestattet, ohne jedoch schweißende Eigenschaften zu besitzen, insbesondere ohne das Werkstück signifikant zu erwärmen (d.h. in die Nähe des Schmelzens zu bringen).As a measuring voltage and measuring current are suitable during current times welding voltage and welding current, which are already known in the welding control anyway. During break times and retention times, however, no welding current flows. However, by means of the method according to the invention, spatter can also be detected in these times by passing a small measuring current (eg in the range of a few hundred amperes, in particular <1 kA) through the workpiece, which permits the determination of the ohmic resistance, without, however, possessing welding properties, in particular without significantly heating the workpiece (ie bringing it near to melting).

Wird ein Auftreten von Schweißspritzern erkannt, können geeignete Gegenmaßnahmen, wie z.B. Steuer- und Regeleingriffe, ergriffen werden, um die Schweißqualität wieder zu verbessern. Insbesondere durch eine Veränderung der Elektrodenkraft, des Schweißstroms und/oder der Stromzeit wird eine störsichere Produktion mit gleichbleibender Qualität gewährleistet. Beispielsweise kann aus einem Vergleich des Widerstandsverlaufs vor dem Auftreten des Schweißspritzers mit einem Referenzverlauf, der ohne Schweißspritzer aufgezeichnet wurde, eine notwendige Anpassung der Schweißzeit (Zeitverlängerung) berechnet werden. In ähnlicher Art und Weise werden auch der Schweißstrom und die Zangenkraft beeinflusst.If an occurrence of weld spatter is detected, suitable countermeasures, such as e.g. Control measures are taken to improve the quality of welding again. In particular, by changing the electrode force, the welding current and / or the current time, interference-free production with consistent quality is ensured. For example, from a comparison of the resistance profile before the occurrence of the welding spatter with a reference curve, which was recorded without spatter, a necessary adjustment of the welding time (time extension) can be calculated. In a similar manner, the welding current and the force of the forceps are also affected.

Eine Überwachung des kompletten Widerstandsverlaufs beginnend mit der ersten Schweiß-Bestromung bis zum Abheben der Schweißelektroden erlaubt vorteilhaft, Schweißspritzer auch in Strompausen und während einer Nachhaltezeit zu erkennen. A monitoring of the complete resistance curve, starting with the first welding energization until lifting off Welding electrodes advantageously allows welding spatter to be detected even in current pauses and during a retention time.

Aus dem Widerstandsverlauf und dem Ergebnis der Spritzererkennung können Prozessstabilitäts- und Schweißqualitätsfaktoren bestimmt und zur Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) des Schweißgeräts verwendet werden.Process stability and welding quality factors can be determined from the resistance profile and the result of the spatter detection and used for condition monitoring of the welding machine.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Widerstandsschweißgeräts, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a resistance welding device, is, in particular programmatically, adapted to perform a method according to the invention.

Auch die Implementierung der Erfindung in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten ermöglicht, insbesondere wenn eine ausführende Recheneinheit noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the invention in the form of software is advantageous because this allows very low cost, especially if an executing processing unit is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer X-Schweißzange. 1 shows an exemplary embodiment of an X-welding gun.

2 zeigt beispielhaft einen Referenzwiderstandsverlauf und einen gemessenen Widerstandsverlauf mit einem Schweißspritzer in einer Stromzeit. 2 shows by way of example a reference resistance profile and a measured resistance profile with a spatter in a current time.

3 zeigt beispielhaft einen Referenzwiderstandsverlauf und einen gemessenen Widerstandsverlauf mit einem Schweißspritzer in einer Pausenzeit. 3 shows by way of example a reference resistance profile and a measured resistance profile with a spatter in a pause time.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 ist eine als X-Schweißzange 80 ausgebildete Widerstandsschweißeinrichtung mit Drehachse 90 dargestellt, welche zwei Schweißzangenschenkel 20, 25 mit je einer Schweißelektrode 30, 35 aufweist. Als X-Schweißzangen werden Schweißzangen bezeichnet, bei denen beide Schweißzangenschenkel zum Öffnen und Schließen der Schweißzange bewegt werden. Für die Bewegung der beiden Schweißzangenschenkel 20, 25 ist ein Elektrodenantrieb 10 vorhanden, der üblicherweise als Elektromotor, Hydraulikmotor oder Pneumatikmotor ausgebildet ist und eine Antriebskraft FA aufbringt. Schweißzangen werden zum Punktschweißen eingesetzt.In 1 is one as X-welding tongs 80 trained resistance welding device with axis of rotation 90 shown which two welding tongs legs 20 . 25 each with a welding electrode 30 . 35 having. X-welding tongs are welding tongs in which both tongs are moved to open and close the tongs. For the movement of the two welding tongs 20 . 25 is an electrode drive 10 present, which is usually designed as an electric motor, hydraulic motor or pneumatic motor and a driving force F A applies. Welding tongs are used for spot welding.

Ein zu schweißendes Werkstück, meist zwei Lagen Blech 1, 2 als Fügeteile, wird zwischen den Schweißelektroden 30, 35 angeordnet, woraufhin die Schweißzange 80 mittels des Elektrodenantriebs 10 geschlossen wird, so dass die Schweißelektroden 30, 35 das Werkstück mit einer Elektrodenkraft FE einklemmen. Typische Elektrodenkräfte sind sehr hoch und bewegen sich im Bereich 1–10 kN. Die Elektrodenkraft kann anhand der geometrischen Parameter aus der Antriebskraft bestimmt werden, welche wiederum gemessen oder aus dem Antriebsstrom berechnet werden kann. Dies ist prinzipiell bekannt. Häufig befindet sich ein Kraftsensor im Elektrodenantrieb, alternativ am Zangengestell oder Zangenarm. A workpiece to be welded, usually two layers of sheet metal 1 . 2 as joining parts, is between the welding electrodes 30 . 35 arranged, whereupon the welding tongs 80 by means of the electrode drive 10 closed, leaving the welding electrodes 30 . 35 clamp the workpiece with an electrode force F E. Typical electrode forces are very high and range from 1-10 kN. The electrode force can be determined based on the geometric parameters of the driving force, which in turn can be measured or calculated from the drive current. This is known in principle. Often there is a force sensor in the electrode drive, alternatively on the forceps frame or forceps arm.

Nach dem Aufbringen der Elektrodenkraft wird mit einem Schweißtransformator (nicht dargestellt) als Schweißstromquelle bei einer Schweißspannung von üblicherweise < 20 V mit unterschiedlichen Frequenzen ein Schweißstrom von mehreren Kiloampere durch die SchweißsteIle geleitet. Dadurch werden die beiden zu verbindenden Fügeteile 1, 2 aufgrund des Übergangswiderstands quasi punktförmig auf die Schmelztemperatur oder eine etwas darunter liegende Temperatur erhitzt, so dass der plastische und mitunter auch der flüssige Zustand der Fügeteile lokal erreicht wird. Die Verbindung geschieht aufgrund der Elektrodenkraft FE, mit der die beiden zu verbindenden Fügeteile 1, 2 an der Berührungsstelle zusammengepresst werden; hierbei diffundieren die in Kontakt stehenden Materialien ineinander.After application of the electrode force, a welding current of several kilo-amperes is conducted through the welds with a welding transformer (not shown) as welding power source at a welding voltage of usually <20 V with different frequencies. As a result, the two joining parts to be joined 1 . 2 due to the contact resistance quasi point-like heated to the melting temperature or a slightly lower temperature, so that the plastic and sometimes the liquid state of the adherends is achieved locally. The connection is due to the electrode force F E , with the two joining parts to be joined 1 . 2 be pressed together at the point of contact; In this case, the materials in contact diffuse into each other.

Weiterhin weist die X-Schweißzange 80 hier einen sogenannten Zangenausgleich 40 auf, der insbesondere eine mittige Ausrichtung der beiden Schweißzangenschenkel 20, 25 relativ zum Werkstück ermöglicht. Der Zangenausgleich 40 weist im dargestellten Beispiel einen als Servomotor 70 ausgebildeten Zangenausgleichsantrieb, eine als Abtriebsscheibe 50 ausgebildeten Abtrieb und ein als Pleuel 60 ausgebildetes Kraftübertragungsmittel auf. Der Zangenausgleich ist demnach als Kurbeltrieb realisiert.Furthermore, the X-welding gun 80 here a so-called pliers compensation 40 in particular, a central alignment of the two welding gun legs 20 . 25 relative to the workpiece allows. The pliers compensation 40 has in the example shown as a servomotor 70 trained pliers balancing drive, one as a driven pulley 50 trained downforce and as a connecting rod 60 trained power transmission means. The pliers compensation is therefore realized as a crank mechanism.

Die X-Schweißzange 80 wird von einer Schweißsteuerung (Recheneinheit, z.B. SPS) 100 angesteuert, in der ein Schweißprogramm abläuft und die nach Maßgabe des Schweißprogramms den Schweißvorgang beeinflussende Schweißparameter (insbesondere Schweißstrom, Stromzeit und Elektrodenkraft) steuert oder regelt. The X-welding tongs 80 is from a welding control (arithmetic unit, eg PLC) 100 in which a welding program runs and controls or regulates the welding parameters influencing the welding process in accordance with the welding program (in particular welding current, current time and electrode force).

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird nun ein elektrischer Widerstand zwischen den Elektroden während des gesamten Bearbeitungsvorgangs (mit und ohne Schweiß-Bestromung) erfasst. Beispielhafte Widerstands- und Stromverläufe über die Zeit sind in den 2 und 3 dargestellt. Within the scope of a preferred embodiment of the invention, an electrical resistance is now detected between the electrodes during the entire machining process (with and without welding current supply). Exemplary resistance and current courses over time are in the 2 and 3 shown.

Der Stromverlauf ist mit 200 bzw. 300 bezeichnet und lässt sich in eine erste Stromzeit zwischen t0 und t1, eine Pausenzeit zwischen t1 und t2 und eine zweite Stromzeit zwischen t2 und t3 einteilen. Die sich aus dem Strom und der anliegenden Spannung ergebenden elektrischen Widerstände sind für eine fehlerfreie Referenzmessung mit 201 bzw. 301 und für eine fehlerhafte Messung mit Schweißspritzern mit 202 bzw. 302 bezeichnet.The current flow is with 200 respectively. 300 and can be divided into a first current time between t 0 and t 1 , a pause time between t 1 and t 2 and a second current time between t 2 and t 3 . The resulting from the current and the applied voltage electrical resistances are for a faultless reference measurement with 201 respectively. 301 and for a faulty measurement with welding spatter with 202 respectively. 302 designated.

In 2 ist eine Situation dargestellt, in der während der Pausenzeit, wie üblich, kein Strom durch das Werkstück geleitet wird und dementsprechend auch kein elektrischer Widerstand bestimmt werden kann. In 2 is shown a situation in which during the break time, as usual, no current is passed through the workpiece and, accordingly, no electrical resistance can be determined.

In 3 ist demgegenüber eine bevorzugte Situation dargestellt, in der während der Pausenzeit ein relativ geringer Messstrom IM von z.B. 500 A das Werkstück geleitet wird und dementsprechend auch ein elektrischer Widerstand bestimmt werden kann. Der Messstrom ist deutlich geringer als übliche Schweißströme und führt nicht zu einem Schmelzen des Werkstücks.In 3 In contrast, a preferred situation is shown, in which during the pause time a relatively small measurement current I M of eg 500 A, the workpiece is passed and, accordingly, an electrical resistance can be determined. The measuring current is significantly lower than usual welding currents and does not lead to melting of the workpiece.

In den 2 und 3 zeigt der Referenzverlauf 201 bzw. 301 ein charakteristisches Widerstandsverhalten. In the 2 and 3 shows the reference history 201 respectively. 301 a characteristic resistance behavior.

In 2 ist erkennbar, dass der Messverlauf 202 kurz nach t2 zunächst kontinuierlich und in etwa bei tSdann sprunghaft abnimmt. Dieses Verhalten ist ein Indiz für das Auftreten von Schweißspritzern in einer Stromzeit.In 2 it can be seen that the measurement process 202 shortly after t 2, first continuously and then approximately at t S then suddenly decreases. This behavior is an indication of the occurrence of welding spatter in a current time.

In 3 ist erkennbar, dass in der Pausenzeit der Messverlauf 302 im Gegensatz zum Referenzverlauf, welcher aufgrund der leichten Erwärmung kontinuierlich ansteigt, ein deutlich abfallendes Verhalten zeigt. Dieses Verhalten ist ein Indiz für das Auftreten von Schweißspritzern in einer Nicht-Stromzeit (z.B. Pausen- oder Nachhaltezeit).In 3 it can be seen that during the break time the measurement process 302 in contrast to the reference curve, which increases continuously due to the slight warming, shows a clearly declining behavior. This behavior is an indication of the occurrence of welding spatter in a non-current time (eg pause or retention time).

Durch eine Überwachung des Widerstandsverlaufs vom Zeitpunkt der ersten Schweiß-Bestromung bis zum Zeitpunkt des Öffnens der Schweißzange können somit Schweißspritzer als Fehlerursache erkannt werden. Werden Schweißspritzer erkannt, können die Schweißparameter für den aktuellen Schweißvorgang entsprechend angepasst werden. Die Anpassungen erfolgen bei der Schweißzeit, dem Schweißstrom und der Elektrodenkraft. Der Grad der Anpassung ergibt sich aus einem Vergleich der Widerstandsverläufe (Istverlauf mit Referenzverlauf). Beispielsweise kann bei Auftreten eines Schweißspritzers in der Stromzeit diese verlängert und/oder der Schweißstrom und/oder die Elektrodenkraft erhöht werden.By monitoring the resistance profile from the time of the first welding current supply to the time of opening the welding gun so that spatter can be recognized as the cause of the error. If spatter is detected, the welding parameters for the current welding process can be adjusted accordingly. The adjustments are made in the welding time, the welding current and the electrode force. The degree of adaptation results from a comparison of the resistance curves (actual course with reference curve). For example, when a welding spatter occurs in the current time, it can be extended and / or the welding current and / or the electrode force can be increased.

Nach erfolgter Schweißung wird in der Nachhaltezeit zur Produktionsüberwachung aus dem gemessenen Widerstandsverlauf ein Prozessstabilitäts- und Schweißqualitätsfaktor berechnet, in den auch die Spritzerinformationen einbezogen werden.After welding, a process stability and welding quality factor is calculated in the hold time for production monitoring from the measured resistance curve, which also includes the splash information.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1414610 B1 [0003] EP 1414610 B1 [0003]

Claims (15)

Verfahren zum Erkennen von Schweißspritzern bei einem Widerstandsschweißvorgang, wobei ein zu schweißendes Werkstück (1, 2) zwischen zwei Schweißelektroden (30, 35) mit einer Elektrodenkraft (FE) eingeklemmt wird, wobei ein Messstrom durch die zwei Schweißelektroden (30, 35) geleitet wird, wobei ein elektrischer Widerstand zwischen den zwei Schweißelektroden (30, 35) über die Zeit erfasst wird, wobei aus einem Verlauf (201, 202; 301, 302) des elektrischen Widerstands zwischen den zwei Schweißelektroden (30, 35) über die Zeit Schweißspritzer erkannt werden.Method for detecting welding spatter in a resistance welding process, wherein a workpiece to be welded ( 1 . 2 ) between two welding electrodes ( 30 . 35 ) is clamped with an electrode force (F E ), wherein a measuring current through the two welding electrodes ( 30 . 35 ), wherein an electrical resistance between the two welding electrodes ( 30 . 35 ) is detected over time, whereby from a course ( 201 . 202 ; 301 . 302 ) of the electrical resistance between the two welding electrodes ( 30 . 35 ) sparks are detected over time. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der elektrische Widerstand als ohmscher Widerstand bestimmt wird.The method of claim 1, wherein the electrical resistance is determined as an ohmic resistance. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während einer Pausenzeit oder Nachhaltezeit ein Messstrom, der kleiner als ein Schweißstrom ist, durch die zwei Schweißelektroden (30, 35) geleitet wird.Method according to claim 1 or 2, wherein during a pause time or retention time a measuring current which is smaller than a welding current is passed through the two welding electrodes ( 30 . 35 ). Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Messstrom kleiner als 1 kA, vorzugsweise kleiner als 600 A ist. A method according to claim 3, wherein the measuring current is less than 1 kA, preferably less than 600 A. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei während einer Stromzeit als Messstrom ein Schweißstrom durch die zwei Schweißelektroden (30, 35) geleitet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein during a current time as a measuring current, a welding current through the two welding electrodes ( 30 . 35 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrische Widerstand zwischen den zwei Schweißelektroden (30, 35) in Stromzeiten, in Pausenzeiten und/oder in einer Nachhaltezeit erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the electrical resistance between the two welding electrodes ( 30 . 35 ) is recorded in flow times, break times and / or in a retention period. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schweißspritzer erkannt werden, wenn der elektrische Widerstand um mehr als einen zulässigen Wert abnimmt. Method according to one of the preceding claims, wherein welding spatter are detected when the electrical resistance decreases by more than a permissible value. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Schweißparameter verändert wird, wenn Schweißspritzer erkannt werden.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one welding parameter is changed when welding spatter is detected. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei aus einem Verlauf (201, 202; 301, 302) des elektrischen Widerstands zwischen den zwei Schweißelektroden (30, 35) über die Zeit eine Güte des Schweißvorgangs bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein from a course ( 201 . 202 ; 301 . 302 ) of the electrical resistance between the two welding electrodes ( 30 . 35 ) a quality of the welding process is determined over time. Verfahren nach Anspruch 9, wobei wenigstens ein Schweißparameter in Abhängigkeit von der Güte des Schweißvorgangs verändert wird.The method of claim 9, wherein at least one welding parameter is changed depending on the quality of the welding operation. Verfahren nach Anspruch 8 oder 10, wobei der wenigstens eine Schweißparameter einen Schweißstrom, eine Stromzeit und/oder die Elektrodenkraft umfasst.The method of claim 8 or 10, wherein the at least one welding parameter comprises a welding current, a current time and / or the electrode force. Recheneinheit (100), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit ( 100 ), which is adapted to perform a method according to any one of the preceding claims. Schweißgerät mit einer Widerstandsschweißeinrichtung (80) und einer Recheneinheit (100) nach Anspruch 12. Welding device with a resistance welding device ( 80 ) and a computing unit ( 100 ) according to claim 12. Computerprogramm, das eine Recheneinheit veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit, insbesondere nach Anspruch 12, ausgeführt wird. Computer program which causes a computer unit to carry out a method according to one of claims 1 to 11 when it is executed on the computer, in particular according to claim 12. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 14.A machine-readable storage medium having a computer program stored thereon according to claim 14.
DE201310216966 2013-08-27 2013-08-27 Detection of spatter by resistance measurement Pending DE102013216966A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310216966 DE102013216966A1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Detection of spatter by resistance measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310216966 DE102013216966A1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Detection of spatter by resistance measurement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013216966A1 true DE102013216966A1 (en) 2015-03-19

Family

ID=52579820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310216966 Pending DE102013216966A1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Detection of spatter by resistance measurement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013216966A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3412397A1 (en) 2017-06-06 2018-12-12 Robert Bosch GmbH Method of, computing unit and computer program for predicting welding spatters during a resistance welding process
WO2021147681A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 上海交通大学 Intrinsic process signal-based online spatter detection method for resistance spot welding, and system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1414610B1 (en) 2001-07-12 2008-03-19 KUKA Systems GmbH Resistance welding device and control method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1414610B1 (en) 2001-07-12 2008-03-19 KUKA Systems GmbH Resistance welding device and control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3412397A1 (en) 2017-06-06 2018-12-12 Robert Bosch GmbH Method of, computing unit and computer program for predicting welding spatters during a resistance welding process
WO2021147681A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 上海交通大学 Intrinsic process signal-based online spatter detection method for resistance spot welding, and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016107398B4 (en) QUALITY CONTROL SYSTEM FOR SPOT WELDING
EP2485108A2 (en) Method for referencing an actuator position of at least one electric actuator
DE102013108563A1 (en) Method and device for resistance welding of sandwich panels
DE102008028385B4 (en) Measuring and control method for resistance welding
EP3606694B1 (en) Method and device for marking a workpiece surface of a metallic workpiece using a welding wire electrode
EP3680050A2 (en) Method for testing welding tongs for resistance welding of workpieces
DE102015111459B4 (en) &#34;Quality monitoring of a welded connection&#34;
DE102013216966A1 (en) Detection of spatter by resistance measurement
DE102012025196A1 (en) Device for determination of wear of welding tong used for welding components of vehicle chassis, adjusts time period between two cleaning operations for electrode caps of tong, based on short-circuit measurement result of tong
WO2016016448A1 (en) Hold-down device, welding device, and method for checking the existence and/or the quality of a join
DE102013217584A1 (en) Detection of spatters by electrode force monitoring
EP3138652B1 (en) Electric welding method
DE102008005113B4 (en) Method for securing the welding quality of welding spots during resistance spot welding of a specific combination of materials
DE10334478B4 (en) Method and apparatus for resistance welding
DE102011018653A1 (en) Resistance-welding apparatus comprises first main electrode and second main electrode for introducing welding current into workpiece to be welded, where one of the main electrodes is a part of an electrode arrangement, and adjusting unit
DE102005053438A1 (en) Molded body sheets spot welding method for motor vehicle, involves comparing value of testing current with reference value, and determining quality of spot weld on basis of comparison of current value with reference value
DE102015215190A1 (en) Method and device for carrying out a welding process
DE102016211684A1 (en) Detection of alloyed electrode caps in resistance welding
DE102015000600A1 (en) Method for welding at least two sheet metal parts with electrical resistance welding
EP3760360B1 (en) Welding control for a welding device and method for reducing vibrations of a welding tool
DE4203190C1 (en) Regulation and quality assessing of welding esp. spot welding - has ultrasonic detecting probe attached to welding electrode to record noise emission level at weld location
DE10331617B4 (en) Method and device for detecting and monitoring the characteristics of components or parts in the secondary circuit of resistance welding equipment
DE102016206036A1 (en) Method for carrying out a welding process of workpieces to be welded together at a welding point
EP3808491B1 (en) Method for the resistance welding of workpieces
EP3895835B1 (en) Method for resistance welding

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed