DE4214412A1 - Switching and control system for electric direct current resistance welding machine - with a measuring voltage source connected to the welding electrodes - Google Patents

Switching and control system for electric direct current resistance welding machine - with a measuring voltage source connected to the welding electrodes

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DE4214412A1 DE19924214412 DE4214412A DE4214412A1 DE 4214412 A1 DE4214412 A1 DE 4214412A1 DE 19924214412 DE19924214412 DE 19924214412 DE 4214412 A DE4214412 A DE 4214412A DE 4214412 A1 DE4214412 A1 DE 4214412A1
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    • 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
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    • B23K11/258Monitoring devices using digital means the measured parameter being a voltage

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Abstract

The switching and control system for an electric direct current resistance welding machine includes a welding transformer (2) connected to an alternating current source (1), a rectifier circuit, especially a diode circuit (3, 4) and a welding process controller (5) which, depending on the contact between the workpieces (6, 7) and the welding electrodes (8, 9), switches on the welding current. The controller (5) includes a voltage source (10) and a measuring device (11). The terminals of the voltage source are connected to the electrodes (8, 9). The measuring device (11) measures the voltage beween the electrodes, and, when this voltage falls below a given threshold value, switches on the welding current. Alternativley, a current measuring device is used which switches on the welding current when the measuring current flowing through the electrode (8, 9) exceeds a given threshold value. The voltage or current measuring device is used as a sensor to ascertain whether the retraction drive of the electrodes have in fact separated them from the workpieces. The measuring voltage has a polarity which is opposite to the polarity of the rectifier voltage. At least one measuring lead (14, 15) is provided with an ohmic resistor (12). Such a resistor is located between the negative terminal of the voltage source (10) and the connection of the measuring device (11). USE/ADVANTGE - In welding equipment. It is inexpensive, and allows the contact between the workpieces and welding electrodes to be reliably determined.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schalt- und Kontrollein­ richtung an elektrischen Gleichstrom-Widerstandsschweißma­ schinen, mit einem an eine Wechselspannungsquelle ange­ schlossenen Schweißtransformator, einer auf der Sekundärsei­ te des Schweißtransformators angeordneten Gleichrichter­ schaltung, insbesondere Diodenschaltung, und einer Schweiß­ ablaufsteuerung, die in Abhängigkeit vom Kontakt der zu verschweißenden Werkstücke und der Schweißelektroden den Schweißstrom freigibt.The invention is based on a switching and control direction of electrical direct current resistance welding machines, with one connected to an AC voltage source closed welding transformer, one on the secondary wire te of the welding transformer arranged rectifier circuit, in particular diode circuit, and a weld sequence control depending on the contact of the welding workpieces and the welding electrodes Welding current releases.

Bei Schalt- und Kontrolleinrichtungen dieser Art wird ein ausreichender Kontakt der Schweißelektroden und der Werk­ stücke über ein Druckmeßgerät gemeldet, das auf den Schließ­ druck der Schweißelektroden anspricht. Da das Druckmeßgerät einen nicht ausreichenden Kontakt aufgrund von Verunreini­ gungen, Rost oder Zunder nicht erfaßt, muß der Schließdruck, bei dem der Schweißstrom freigegeben wird, höher eingestellt werden als notwendig. Dies kann bei empfindlichen Werk­ stücken zu Störungen führen.In switching and control devices of this type, a sufficient contact between the welding electrodes and the factory Pieces reported via a pressure gauge, which on the locking pressure of the welding electrodes responds. Because the pressure gauge insufficient contact due to Verunreini If rust or scale are not detected, the closing pressure, at which the welding current is released, set higher be considered necessary. This can be done with sensitive work pieces lead to malfunctions.

Für Wechselstrom-Widerstandsschweißmaschinen sind Schalt- und Kontrolleinrichtungen für den Schweißstrom bekannt, die eine in die Sekundärseite des Schweißtransformators indu­ zierte Wechselspannung bzw. die Impedanz an den Schweißelek­ troden messen, und so den Kontakt zwischen den Schweißelek­ troden und dem Werkstück ermitteln. Die DE 37 42 461 C2 beschreibt eine derartige Vorrichtung, bei der eine an den Schweißelektroden auftretende Brummspannung gemessen wird. Solche Brummspannung tritt an den Schweißelektroden einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine mit einer auf der Sekundärseite des Schweißtransformators angeordneten Gleich­ richterschaltung nicht auf, da die Amplitude solch einer Brummspannung weit unter der Durchlaßspannung der Gleich­ richter liegt und die Brummspannung daher nicht auf die Schweißelektroden übertragen wird.For AC resistance welding machines, switching and control devices for the welding current known one indu in the secondary side of the welding transformer graced AC voltage or the impedance to the welding elec measure treads, and so the contact between the welding elec tread and determine the workpiece. DE 37 42 461 C2 describes such a device in which one of the Welding electrodes occurring ripple voltage is measured. Such ripple voltage occurs at the welding electrodes DC resistance welding machine with one on the Secondary side of the welding transformer arranged equal judge circuit does not open because the amplitude of such  Ripple voltage far below the forward voltage of the DC judge lies and the ripple voltage therefore not on the Welding electrodes is transferred.

Aus der DE 35 04 159 C2 ist eine Steuerschaltung für den Strom eines Schweißtransformators bekannt, bei der eine von einem HF-Generator (500 kHz) erzeugte Spannung in den Sekun­ därkreis des Schweißtransformators induziert wird und diese HF-Spannung als Indikator für den Kontakt zwischen den zu verschweißenden Werkstücken und den Schweißelektroden be­ nutzt wird. Eine derartige Steuerschaltung wäre grundsätz­ lich auch an elektrischen Gleichstrom-Widerstandsschweißma­ schinen mit Gleichrichterschaltung anwendbar. Sie benötigt jedoch zur Kontaktermittlung einen HF-Generator, eine zu­ sätzliche HF-Drossel im Sekundärstromkreis sowie einen Impedanzmesser.DE 35 04 159 C2 is a control circuit for the Current of a welding transformer known in which one of an HF generator (500 kHz) generated voltage in seconds därkreis the welding transformer is induced and this RF voltage as an indicator of the contact between the welding workpieces and the welding electrodes is used. Such a control circuit would be fundamental Lich also on electrical direct current resistance welding machines with rectifier circuit applicable. You needed however, an RF generator for contact detection, one too additional RF choke in the secondary circuit and one Impedance meter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalt- und Kontrolleinrichtung an Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschi­ nen zu schaffen, die mit geringem Aufwand herstellbar ist und zuverlässig den Kontakt der zu verschweißenden Werk­ stücke und der Schweißelektroden ermittelt.The invention has for its object a switching and Control device on DC resistance welding machine to create that can be produced with little effort and reliable contact of the work to be welded pieces and the welding electrodes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schweißablaufsteuerung eine Meßspannungsquelle und ein und ein Meßgerät umfaßt, wobei die Ausgänge der Meßspannungs­ quelle an die Schweißelektroden angeschlossen sind und das Meßgerät die Spannung zwischen den Schweißelektroden bzw. den über die Schweißelektroden fließenden Meßstrom mißt und bei Unterschreiten eines Schwellenwertes der gemessenen Spannung bzw. Überschreiten eines Schwellenwertes des gemes­ senen Meßstroms infolge des erreichten Kontaktes zwischen den Werkstücken und den Schweißelektroden den Schweißstrom freigibt. This object is achieved in that the Welding sequence control a measuring voltage source and an and comprises a measuring device, the outputs of the measuring voltage source are connected to the welding electrodes and that The voltage between the welding electrodes or measures the measuring current flowing over the welding electrodes and if the measured value falls below a threshold value Voltage or exceeding a threshold of the measured its measuring current as a result of the contact reached between the welding current for the workpieces and the welding electrodes releases.  

Die Meßspannungsquelle kann eine Gleich- oder Wechselspan­ nungsquelle sein. Sie kann von einer einfachen Batterie oder von der Sekundärseite eines ans Stromnetz angeschlossenen Transformators gebildet werden.The measuring voltage source can be a direct or alternating voltage source of supply. It can be from a simple battery or from the secondary side of one connected to the mains Transformers are formed.

Ist die Meßspannung eine Wechselspannung, so sollte ihr Spitzenwert kleiner sein als die Durchlaßspannung der Gleichrichter, so daß kein Kurzschluß über die Sekundärseite des Schweißtransformators entsteht.If the measuring voltage is an AC voltage, you should Peak value may be less than the forward voltage of the Rectifier, so that no short circuit on the secondary side of the welding transformer.

Ist die Meßspannung eine Gleichspannung, so sollte diese entgegen der Durchlaßrichtung der Gleichrichterschaltung gepolt sein. In diesem Fall muß die Meßspannung nur noch kleiner sein als die maximale Sperrspannung der Gleichrich­ ter, welche ein Vielfaches der Durchlaßspannung ist.If the measuring voltage is a DC voltage, it should against the forward direction of the rectifier circuit be poled. In this case, the measuring voltage only has to be less than the maximum reverse voltage of the rectifier ter, which is a multiple of the forward voltage.

Bei Kontaktschluß zwischen den Schweißelektroden und den Werkstücken fällt die von dem Spannungsmeßgerät aufgenommene Spannung an den Schweißelektroden steil ab, so daß sich zuverlässig ein Schwellenwert, zum Beispiel ein Fünftel des Betrages der Meßspannung, festlegen läßt, bei deren Unter­ schreitung der Kontaktschluß sichergestellt ist und der Schweißstrom freigegeben wird.When contact between the welding electrodes and the The workpiece picked up by the voltage measuring device falls Voltage at the welding electrodes drops steeply, so that reliably a threshold value, for example a fifth of the Amount of the measuring voltage, can be set at its lower the contact closure is ensured and the Welding current is released.

Ist das Meßgerät ein Strommeßgerät, so steigt der gemessene Stromwert bei Kontaktschluß zwischen den Schweißelektroden auf den Kurzschlußwert an. Der Schwellenwert kann in diesem Fall zum Beispiel bei 4/5 des Kurzschlußstromes liegen.If the measuring device is a current measuring device, the measured one increases Current value at contact closure between the welding electrodes to the short circuit value. The threshold can be in this Case, for example, be 4/5 of the short-circuit current.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Schalt- und Kontrolleinrichtung an Gleichstrom-Widerstands­ schweißmaschinen zu schaffen, die nach Wirksamwerden des Rückstellantriebes für die Schweißelektroden das richtige Öffnen der Schweißelektroden meldet und den Schweißablauf unterbricht, wenn die Schweißelektroden an den Werkstücken hängenbleiben. Auch zur Lösung dieser Aufgabe ist in der DE 37 42 461 C2 eine Vorrichtung für Wechselstrom-Widerstands­ schweißmaschinen vorgeschlagen, die aber bei Gleich­ strom-Schweißmaschinen mit Gleichrichter auf der Sekundär­ seite wegen des Fehlens der Brummspannung nicht anwendbar ist.The invention is based on the further object Switching and control device on DC resistance to create welding machines, which take effect after the Return drive for the welding electrodes the right one Opening the welding electrodes reports and the welding process interrupts when the welding electrodes on the workpieces get stuck. To solve this problem is also in the DE 37 42 461 C2 a device for AC resistance  welding machines proposed, but at the same Electricity welding machines with rectifiers on the secondary not applicable due to the lack of ripple voltage is.

Diese weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schweißablaufsteuerung eine Meßspannungsquelle und ein Meßgerät umfaßt, wobei die Ausgänge der Meßspannungs­ quelle an die Schweißelektroden angeschlossen sind und das Meßgerät , welches die Spannung zwischen den Schweißelektro­ den bzw. den über die Schweißelektroden fließenden Meßstrom mißt, den Sensor darstellt, der nach Unterbrechen des Schweißstromes bei Überschreiten eines Schwellenwertes der gemessenen Spannung bzw. Unterschreiten eines Schwellenwer­ tes des gemessenen Meßstromes den Schweißablauf aufrechter­ hält und der den Schweißablauf unterbricht, wenn trotz Wirksamwerdens des Rückstellantriebes infolge Hängenbleibens der Schweißelektroden und des dadurch aufrechterhaltenen Kontaktes der Schweißelektroden mit den Werkstücken die gemessene Spannung unterhalb bzw. der gemessene Meßstrom oberhalb des Schwellenwertes liegt.According to the invention, this further object is achieved by that the welding sequence control is a measuring voltage source and comprises a measuring device, the outputs of the measuring voltage source are connected to the welding electrodes and that Meter that measures the voltage between the welding electrodes the measuring current flowing through the welding electrodes measures, the sensor that after interrupting the Welding current when a threshold value is exceeded measured voltage or falling below a threshold value tes of the measured measuring current maintain the welding process holds and interrupts the welding process, if despite The return drive becomes effective as a result of getting caught of the welding electrodes and the one maintained thereby Contact of the welding electrodes with the workpieces measured voltage below or the measured current is above the threshold.

Der Schwellenwert, der zwischen dem Leerlaufwert bei offenen Schweißelektroden und dem Kurzschlußwert bei Kontaktschluß zwischen Schweißelektroden und Werkstücken liegt, bietet ein zuverlässiges und schnell erfaßbares Merkmal für das Hängen­ bleiben der Schweißelektroden und ermöglicht es, den Schweißablauf frühzeitig zu unterbrechen, bevor weiterer Schaden eintritt.The threshold that lies between the idle value at open Welding electrodes and the short-circuit value at contact closure between welding electrodes and workpieces reliable and quickly detectable feature for hanging remain of the welding electrodes and allows the Interrupt the welding process early before further Damage occurs.

Bei beiden erfindungsgemäßen Schalt- und Kontrolleinrichtun­ gen ist es vorteilhaft, in eine Meßleitung zur Entlastung während des Kurzschlusses zwischen den Schweißelektroden einen ohmschen Widerstand vorzusehen. Während der Kurz­ schlußphase durch Kontaktschluß zwischen den Schweißelektro­ den und den Werkstücken fällt dann die Meßspannung an diesem ohmschen Widerstand ab und der von der Meßspannungsquelle abgegebene Kurzschlußstrom ist begrenzt. Im Fall der Span­ nungsmessung sollte der Widerstand zwischen der Meßspan­ nungsquelle und einem Anschlußpunkt des Spannungsmeßgerätes angeordnet sein.In both switching and control devices according to the invention gene, it is advantageous in a measuring line for relief during the short circuit between the welding electrodes to provide an ohmic resistance. During the short final phase by making contact between the welding electrodes The and the workpieces then drop the measuring voltage on this ohmic resistance and that of the measuring voltage source  emitted short-circuit current is limited. In the case of the chip voltage measurement, the resistance between the measuring voltage voltage source and a connection point of the voltage measuring device be arranged.

In der folgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.The following description will refer to the drawings embodiments of the invention explained.

Die Zeichnungen zeigen inThe drawings show in

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer elektrischen Gleich­ strom-Widerstandsschweißmaschine mit Schweißab­ laufsteuerung durch Spannungsmessung; Fig. 1 is a schematic diagram of an electrical direct current resistance welding machine with welding process control by voltage measurement;

Fig. 2 eine Prinzipskizze der elektrischen Gleich­ strom-Widerstandsschweißmaschine mit Schweiß­ ablaufsteuerung durch Strommessung und Fig. 2 is a schematic diagram of the electrical direct current resistance welding machine with welding sequence control by current measurement and

Fig. 3 den prinzipiellen Verlauf der gemessenen Spannung bzw. des gemessenen Stroms. Fig. 3 shows the basic course of the measured voltage or the measured current.

Die Stromzufuhr der Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine geschieht über einen Schweißtransformator 2, dessen Primär­ seite an eine Wechselspannungsquelle 1 angeschlossen ist. Die Wechselspannungsquelle 1 kann von einem Wechselstrom- oder Drehstrom-Netzanschluß gebildet werden. Sie kann auch aus einem Inverter bestehen, der eine hochfrequente Wechsel­ spannung erzeugt.The power supply of the DC resistance welding machine is done via a welding transformer 2 , the primary side of which is connected to an AC voltage source 1 . The AC voltage source 1 can be formed by an AC or three-phase mains connection. It can also consist of an inverter that generates a high-frequency AC voltage.

Auf der Sekundärseite des Schweißtransformators 2 liegt die Gleichrichterschaltung, die hier mit zwei Dioden 3, 4 als Einphasen-Mittelpunktschaltung ausgebildet ist. Hinter der Gleichrichterschaltung wird der gleichgerichtete Strom zu den Schweißelektroden 8, 9 geleitet.On the secondary side of the welding transformer 2 is the rectifier circuit, which is designed here with two diodes 3 , 4 as a single-phase center circuit. The rectified current is conducted behind the rectifier circuit to the welding electrodes 8 , 9 .

Die Schweißelektroden 8 und 9 bestehen aus gutleitendem Material, insbesondere Kupferlegierungen, und haben somit einen kleinen elektrischen Widerstand. Sie leiten einen starken Strom zu einem örtlich begrenzten Bereich der Werk­ stücke 6 und 7, so daß diese in ihrem Kontaktbereich schmel­ zen. Damit die beiden Werkstücke 6 und 7 einen guten elek­ trischen Kontakt zueinander und zu den Schweißelektroden 8 und 9 erhalten, werden die Schweißelektroden mit großer Kraft gegen die zu verbindenden Werkstücke 6 und 7 gedrückt.The welding electrodes 8 and 9 are made of highly conductive material, in particular copper alloys, and thus have a low electrical resistance. They conduct a strong current to a localized area of the work pieces 6 and 7 , so that they melt in their contact area. So that the two workpieces 6 and 7 get a good elec trical contact to each other and to the welding electrodes 8 and 9 , the welding electrodes are pressed with great force against the workpieces 6 and 7 to be connected.

Unterhalb der Gleichrichterschaltung ist die Schweißablauf­ steuerung 5 dargestellt. Sie besteht in Fig. 1 aus einer Meßspannungsquelle 10, deren Ausgänge über Meßleitungen 14, 15 mit den Schweißelektroden 8 und 9 verbunden sind. Zwischen diesen Meßleitungen 14, 15 ist das Spannungsmeßgerät 11 angeordnet, welches einen hohen Innenwiderstand aufweist, so daß über dieses Meßgerät im wesentlichen kein Strom fließt. Zwischen einem Pol der Meßspannungsquelle 10 und einem Anschlußpunkt des Spannungsmeßgerätes 11 ist ein hochohmiger Widerstand 12 geschaltet. Dadurch wird verhin­ dert, daß bei Kontaktschluß zwischen den Schweißelektroden 8 und 9 und den Werkstücken 6 und 7 ein großer Kurzschlußstrom fließt. Desweiteren ist die Meßspannungsquelle 10 entgegen der Durchlaßrichtung der Dioden 3 und 4 auf der Sekundärsei­ te des Schweißtransformators 2 gepolt, so daß auch über die Sekundärwicklung des Schweißtransformators 2 kein Strom von der Meßspannungsquelle 10 aus fließen kann.The welding sequence control 5 is shown below the rectifier circuit. In Fig. 1 it consists of a measuring voltage source 10 , the outputs of which are connected via measuring lines 14 , 15 to the welding electrodes 8 and 9 . Between these measuring lines 14 , 15 , the voltage measuring device 11 is arranged, which has a high internal resistance, so that essentially no current flows through this measuring device. A high-resistance resistor 12 is connected between a pole of the measuring voltage source 10 and a connection point of the voltage measuring device 11 . This prevents that a large short-circuit current flows when contact between the welding electrodes 8 and 9 and the workpieces 6 and 7 is closed. Furthermore, the measuring voltage source 10 is polarized against the forward direction of the diodes 3 and 4 on the secondary side of the welding transformer 2 , so that no current can flow from the measuring voltage source 10 through the secondary winding of the welding transformer 2 .

Sobald der Elektrodendruck stark genug ist, daß die Schweiß­ elektroden 8, 9 und die Werkstücke 6, 7 trotz Unebenheiten und Verunreinigungen flächig zur Anlage gelangen und einen guten elektrischen Kontakt haben, fällt die von dem Spannungsmeß­ gerät 11 gemessene Spannung steil ab. Sobald diese Spannung einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, gibt die Schweißablaufsteuerung 5 ein Steuersignal an die Wechsel­ spannungsquelle 1, wodurch der Schweißstrom eingeschaltet wird. Dies ist schematisch durch einen vom Spannungsmeßgerät 11 gesteuerten Schalter 13 dargestellt, der über Steuerlei­ tungen 16, 17 mit der Wechselspannungsquelle 1 verbunden ist. As soon as the electrode pressure is strong enough that the welding electrodes 8 , 9 and the workpieces 6 , 7, despite bumps and impurities, come to rest flat and have good electrical contact, the voltage measured by the voltage measuring device 11 drops sharply. As soon as this voltage falls below a predetermined threshold value, the welding sequence controller 5 gives a control signal to the AC voltage source 1 , whereby the welding current is switched on. This is shown schematically by a switch 13 controlled by the voltage measuring device 11 , which is connected via control lines 16 , 17 to the AC voltage source 1 .

Die gleiche Schalt- und Kontrolleinrichtung kann auch einge­ setzt werden, um den Schweißablauf zu unterbrechen, wenn trotz versuchter Rückstellung die Schweißelektroden 8, 9 nach Vollendung einer Schweißung nicht in ihre Ausgangsstellung zurückfahren, weil sie an den Werkstücken 6, 7 hängenbleiben. In diesem Falle wird das Verweilen des gemessenen Spannungs­ wertes unter der Schwellenspannung als Signal verstanden, das trotz Wirksamwerdens eines pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen Rückstellantriebes für die Schweißelektro­ den 8, 9 diese in ihrer Kontaktstellung verblieben sind.The same switching and control device can also be used to interrupt the welding process if, despite attempting to reset the welding electrodes 8 , 9 do not return to their starting position after completion of a weld, because they get caught on the workpieces 6 , 7 . In this case, the dwelling of the measured voltage value is understood as a signal under the threshold voltage, which despite the effectiveness of a pneumatic, hydraulic or mechanical return drive for the welding electrodes 8 , 9 these have remained in their contact position.

Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 1, bei der jedoch die Schweißablaufsteuerung aufgrund einer Strommes­ sung erfolgt. Fig. 2 shows the same arrangement as Fig. 1, but in which the welding sequence control takes place due to a current measurement solution.

Das Strommeßgerät 21 ist hinter dem Ausgang der Meßspan­ nungsquelle 10 in der Meßleitung 14 angeordnet. Da in beiden Meßleitungen 14, 15 der gleiche Meßstrom fließt, kann das Strommeßgerät 21 auch an einer beliebigen anderen Stelle in einer Meßleitung 14, 15 angeordnet sein.The current measuring device 21 is arranged behind the output of the measuring voltage source 10 in the measuring line 14 . Since the same measuring current flows in both measuring lines 14 , 15, the current measuring device 21 can also be arranged at any other point in a measuring line 14 , 15 .

Wie die Fig. 3 zeigt, ändern sich der Wert des über die Schweißelektroden 8, 9 fließenden Meßstromes und der Wert der an den Schweißelektroden 8, 9 abfallenden Spannung gegensyn­ chron. Die gemessene Spannung fällt von einem Leerlaufwert U1 auf den bei Kontaktschluß auftretenden Kurzschlußwert Uk ab. Der Meßstrom hingegen steigt von einem Leerlaufwert I1, der fast Null beträgt,auf einen Kurzschlußwert Ik an. Der Kontaktschluß ist in Fig. 3 auf der Zeitachse durch K mar­ kiert.As shown in FIG. 3, the value of the measuring current flowing across the welding electrodes 8 , 9 and the value of the voltage dropping at the welding electrodes 8 , 9 change in a synchronous manner. The measured voltage drops from an open circuit value U 1 to the short circuit value U k that occurs when the contact closes. The measuring current, on the other hand, increases from an idle value I 1 , which is almost zero, to a short-circuit value I k . The contact closure is marked in Fig. 3 on the time axis by K mar.

In der Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist also ein ausreichend hoher Meßstrom das Signal, welches einen guten Kontakt zwischen den Elektroden 8, 9 und den Werkstücken 6, 7 anzeigt und ein niedriger, gegen Null gehender Meßstrom das Signal für das Lösen der Elektroden 8, 9 von den Werkstücken 6, 7.In the device according to FIG. 2, a sufficiently high measuring current is the signal which indicates good contact between the electrodes 8 , 9 and the workpieces 6 , 7 and a low, zero current measuring signal is the signal for the release of the electrodes 8 . 9 of the workpieces 6 , 7 .

BezugszeichenlisteReference list

 1 Wechselspannungsquelle
 2 Schweißtransformator
 3, 4 Diode
 5 Schweißablaufsteuerung
 6, 7 Werkstück
 8, 9 Schweißelektrode
10 Meßspannungsquelle
11 Spannungsmeßgerät
12 ohmscher Widerstand
13 Schalter
14, 15 Meßleitung
16, 17 Steuerleitung
21 Strommeßgerät
1 AC voltage source
2 welding transformer
3, 4 diode
5 welding sequence control
6, 7 workpiece
8, 9 welding electrode
10 measuring voltage source
11 voltage measuring device
12 ohmic resistance
13 switches
14, 15 measuring line
16, 17 control line
21 ammeter

Claims (5)

1. Schalt- und Kontrolleinrichtung an elektrischen Gleich­ strom-Widerstandsschweißmaschinen, mit einem an eine Wech­ selspannungsquelle (1) angeschlossenen Schweißtransformator (2), einer auf der Sekundärseite des Schweißtransformators (2) angeordneten Gleichrichterschaltung, insbesondere Di­ odenschaltung (3, 4), und einer Schweißablaufsteuerung (5), die in Abhängigkeit vom Kontakt der zu verschweißenden Werkstücke (6, 7) und der Schweißelektroden (8, 9) den Schweißstrom freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißablaufsteuerung (5) eine Meßspannungsquelle (10) und ein Meßgerät (11, 21) umfaßt, wobei die Ausgänge der Meßspannungsquelle (10) an die Schweißelektroden (8, 9) angeschlossen sind und das Meßgerät (11 bzw. 21) die Spannung zwischen den Schweißelek­ troden (8, 9) bzw. den über die Schweißelektroden (8, 9) fließenden Meßstrom mißt und bei Unterschreiten eines Schwellenwertes der gemessenen Spannung bzw. Überschreiten eines Schwellenwertes des gemessenen Meßstroms infolge des erreichten Kontaktes zwischen den Werkstücken (6, 7) und den Schweißelektroden (8, 9) den Schweißstrom freigibt.1. Switching and control device on electrical direct current resistance welding machines, with a welding transformer ( 2 ) connected to an AC voltage source ( 1 ), a rectifier circuit arranged on the secondary side of the welding transformer ( 2 ), in particular diode circuit ( 3 , 4 ), and a welding sequence control (5), the function of the contact of the workpieces to be welded (6, 7) and the welding electrodes (8, 9) releasing the welding current, characterized in that the welding process control unit (5) has a measurement voltage source (10) and a meter ( 11 , 21 ), wherein the outputs of the measuring voltage source ( 10 ) are connected to the welding electrodes ( 8 , 9 ) and the measuring device ( 11 or 21 ) the voltage between the welding electrodes ( 8 , 9 ) or via the welding electrodes ( 8 , 9 ) flowing measuring current and when falling below a threshold value of the measured voltage or overc a threshold value of the measured current measured due to the contact reached between the workpieces ( 6 , 7 ) and the welding electrodes ( 8 , 9 ) releases the welding current. 2. Schalt- und Kontrolleinrichtung an elektrischen Gleich­ strom-Widerstandsschweißmaschinen, mit einem an eine Wech­ selspannungsquelle (1) angeschlossenen Schweißtransformator (2), einer auf der Sekundärseite des Schweißtransformators angeordneten Gleichrichterschaltung, insbesondere Dioden­ schaltung (3, 4), mindestens einer nach jeder Schweißung insbesondere pneumatisch rückstellbaren Schweißelektrode (8, 9) und einer Schweißablaufsteuerung (5), die in Abhängig­ keit von der Stellung der Schweißelektroden (5) den Schweiß­ ablauf unterbricht, wenn ein Sensor feststellt, daß die Schweißelektroden (8, 9) nach einer Schweißung trotz entspre­ chendem Rückstellantrieb nicht auseinandergefahren sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißablaufsteuerung (5) eine Meßspannungsquelle (10) und ein Meßgerät (11, 21) um­ faßt, wobei die Ausgänge der Meßspannungsquelle (10) an die Schweißelektroden (8, 9) angeschlossen sind und das Meßgerät (11 bzw. 21), welches die Spannung zwischen den Schweißelek­ troden (8, 9) bzw. den über die Schweißelektroden (8, 9) fließenden Meßstrom mißt, den Sensor darstellt, der nach Unterbrechen des Schweißstromes bei Überschreiten eines Schwellenwertes der gemessenen Spannung bzw. Unterschreiten eines Schwellenwertes des gemessenen Meßstromes den Schweiß­ ablauf aufrechterhält und der den Schweißablauf unterbricht, wenn trotz Wirksamwerdens des Rückstellantriebes infolge Hängenbleibens der Schweißelektroden (8, 9) und des dadurch aufrechterhaltenen Kontaktes der Schweißelektroden (8, 9) mit den Werkstücken (6, 7) die gemessene Spannung unterhalb bzw. der gemessene Meßstrom oberhalb des Schwellenwertes liegt.2.Switching and control device on electrical DC resistance welding machines, with a welding transformer ( 2 ) connected to an AC voltage source ( 1 ), a rectifier circuit arranged on the secondary side of the welding transformer, in particular diode circuit ( 3 , 4 ), at least one after each welding in particular pneumatically resettable welding electrode (8, 9) and a welding process control unit (5), the speed in Depending interrupts running the welding of the position of the welding electrodes (5), when a sensor detects that the welding electrodes (8, 9) by a weld Despite corresponding reset drive, they have not moved apart, characterized in that the welding sequence control ( 5 ) comprises a measuring voltage source ( 10 ) and a measuring device ( 11 , 21 ), the outputs of the measuring voltage source ( 10 ) being connected to the welding electrodes ( 8 , 9 ) are and the measuring device ( 11 b 21 ), which measures the voltage between the welding electrodes ( 8 , 9 ) or the measuring current flowing through the welding electrodes ( 8 , 9 ), represents the sensor which, after interrupting the welding current when a threshold value of the measured voltage or below maintains running the welding of a threshold value of the measured test current and the welding process is interrupted, if, despite becoming effective of the rear actuator due to sticking of the welding electrodes (8, 9) and thereby maintained contact of the welding electrodes (8, 9) with the workpieces (6, 7) the measured voltage is below or the measured current is above the threshold value. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspannung eine entgegen der Durch­ laßrichtung der Gleichrichter (3, 4) gepolte Gleichspannung ist.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the measuring voltage is a polarized against the let-through direction of the rectifier ( 3 , 4 ) DC voltage. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Meßleitung (14, 15) ein ohmscher Widerstand (12) angeordnet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an ohmic resistor ( 12 ) is arranged in at least one measuring line ( 14 , 15 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand (12) zwischen dem Ausgang der Meß­ spannungsquelle (10) und dem Anschluß des Spannungsmeßgerä­ tes (11) angeordnet ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the ohmic resistor ( 12 ) between the output of the measuring voltage source ( 10 ) and the connection of the voltage measuring device ( 11 ) is arranged.
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EP1414610B1 (en) * 2001-07-12 2008-03-19 KUKA Systems GmbH Resistance welding device and control method

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