CN104416308A - 用于生产设备的焊接装置和焊接方法 - Google Patents

Abstract

提供用于生产设备（2）的一种焊接装置（1）以及一种焊接方法。所述焊接装置（1）包括一控制机构（20），该控制机构用于在用于焊接连接（5、6）的参数（31）的基础上对至少一个焊接工具（10）进行控制，以便利用焊接连接（5、6）将至少两个构件（4）连接起来，其中在所述控制机构（20）中为所述用于焊接连接（5、6）的参数（31）分配了有待利用所述控制机构（20）来执行的焊接任务的参数（32），该参数（32）包括所述构件（4）的组合的一个或者多个参数（33），并且其中所述控制机构（20）构造用于在考虑到这种层级的情况下存取所述用于焊接连接的参数（31）。

Description

用于生产设备的焊接装置和焊接方法

技术领域

本发明涉及用于生产设备的一种焊接装置和一种焊接方法，其中将参数集成到一种层级的、多级的参数结构中，这一点尤其对于所述焊接装置的简单的调试和维护来说是有利的。

背景技术

在生产设备、比如用于车辆的生产线等等中，借助于焊接装置的焊接工具通过焊接将金属的部件连接起来。

焊接工具由焊接控制机构来控制，对于该焊接控制机构来说，需要一种控制固件和一种操作界面。以往需要为每个焊接点本身设定参数。对于材料特性、比如板厚组合（BDK）等等或者对于焊接任务的特殊要求、比如预处理或者后处理等等，不存在联结。

用于特殊的材料组合的、中心的参数变化导致这一点：必须人工地通过焊接点清单来对相应的焊接点进行调整。这一点非常麻烦，并且易于出错，并且由此成本很高。尤其所述焊接装置的调试和维护由此变得非常麻烦并且困难，并且由此引起较高的成本。

总之，利用以往的解决方案很难实现总体的、统一的、用于相同的板厚组合的参数。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供用于生产设备的一种焊接装置和一种焊接方法，利用所述焊接装置和所述焊接方法可以解决前面所提到的问题。尤其应该提供用于生产设备的一种焊接装置和一种焊接方法，其中所述焊接装置如此构成，使得可以容易地、成本低廉地并且可靠地调试并且维护所述焊接装置。

该任务通过一种按权利要求1所述的、用于一种生产设备的焊接装置得到解决。该焊接装置包括一控制机构，该控制机构用于在用于焊接连接的参数的基础上对至少一个焊接工具进行控制，以便利用焊接连接将至少两个构件连接起来，其中在所述控制机构中为所述用于焊接连接的参数分配了有待利用所述控制机构来执行的焊接任务的参数，该参数包括构件的组合的一个或者多个参数，并且其中所述控制机构构造用于在考虑到这种层级的情况下存取所述用于焊接连接的参数。

利用所述焊接装置，也可以用相同的焊接参数来管理具有相同的材料特性、比如板厚组合（BDK）等等的焊接点。作为对此的补充，还可以容易地、可靠地并且成本低廉地使这些焊接点与焊接任务的特殊的情况相匹配。

由此，利用所述焊接装置能够容易地并且自动地为所有为构件的组合所分配的焊接点来改变参数，所述参数建立在构件的一种组合、比如板厚组合的基础上。同样的情况适用于焊接任务的参数。

对于所述焊接装置来说，通过对于所有建立在构件的相同的组合、比如板厚组合的基础上的焊接点的、中心的参数设定，来明显地缩短所述调试过程。在所述焊接装置上存在的模块化和层级化能够在所述调试时实现一种系统的和有效的处理方式。通过在所述焊接装置中的参数的特殊的层级以及所述对这种层级加以考虑的控制机构，来简化所述焊接装置的调试过程。此外，对于所述焊接装置的维护得到简化。易于出错性被降低到最低。

所述焊接装置的、其它有利的设计方案在从属权利要求中得到了说明。

对于所述焊接装置来说，构件的组合的参数可以是所述有待利用控制机构来执行的焊接任务的参数的一部分。

除此以外还可能的是：所述用于焊接连接的参数包括焊接任务的、总体的、跨控制地明确的说明书，所述说明书能够明确分配给在有待利用所述生产设备来制造的产品上的位置。

也可以设想，构件的组合的参数描述了板厚组合和/或材料组合和/或构件的在其表面上的特性。

此外，所述有待利用控制机构来执行的焊接任务的参数，在不取决于在有待利用所述生产设备来制造的产品上的位置而考虑到在所述有待执行的焊接任务的位置处的边界条件的情况下，可以包括关于具有相同的板厚组合/材料组合的连接的信息。在此，所述在有待执行的焊接任务的位置处的边界条件可以是分路（Nebenschluss）和/或胶粘剂。

此外，存在着以下可能性：为所述有待由控制机构执行的焊接任务的参数分配了用于特定的板厚组合或者用于至少一项特殊任务的、电流分布及力分布的参数，其中所述至少一项特殊任务包括关于所述有待执行的焊接任务的位置的预处理和/或后处理。

前面所描述的焊接装置可以是生产设备的一部分，所述生产设备构造用于由至少两个构件来制造产品，所述构件利用由所述焊接装置实施的焊接连接来连接。

此外，所述任务通过一种按权利要求9所述的、用于生产设备的焊接方法得到解决。对于所述焊接方法来说，焊接装置的控制机构在用于焊接连接的参数的基础上对至少一个焊接工具进行控制，以便利用焊接连接将至少两个构件连接起来，其中在所述控制机构中为所述用于焊接连接的参数分配了有待由所述控制机构来执行的焊接任务的参数，所述参数包括所述构件的组合的一个或者多个参数，并且其中所述控制机构在考虑到这种层级的情况下存取所述用于焊接连接的参数。

所述焊接方法获得与前面关于所述焊接装置所提到的优点相同的优点。

所述焊接方法的其它有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。

对于所述焊接方法来说，构件的组合的参数是有待由所述控制机构执行的焊接任务的参数的一部分。

本发明的其它可能的实施方式也包括前面或者下面关于实施例所描述的特征或者实施方式的、未明确提到的组合。在此，本领域的技术人员也会将单个方面作为改进方案或者补充方案添加到本发明的相应的基本形式中。

附图说明

下面参照附图并且借助于实施例对本发明进行详细描述。附图示出：

图1是按照第一种实施例的焊接装置的示意性的方框图；

图2是在按照所述第一种实施例的焊接装置中的、参数的层级的示意图；并且

图3是在按照所述第一种实施例的焊接装置中的、用于一种特殊的实例的、参数的层级的示意图。

在附图中，相同的或者功能相同的元件，只要未作其它说明，则设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1非常概括地示出了一种焊接装置1，该焊接装置能够用在生产设备2—比如用于车辆、家具、建筑物等等的生产线中，在所述生产设备中，通过焊接借助于焊接连接来将金属的构件4连接起来，用于由所述构件4来制造产品。所述焊接连接尤其可以是焊接点5、焊缝等等，所述焊接点应该施加在构件4—比如车辆的车身部件等等的、为此设置的位置上。

所述焊接装置1包括一焊接工具10，该焊接工具由用于在所述构件4上实现焊接点5和/或焊缝6的控制机构20来控制。此外，所述焊接装置1包括一存储机构30、一操作机构40和一分配机构50。所述操作机构40比如可以是接触敏感的或者接触不敏感的屏幕。所述操作机构40用于操作所述焊接装置1，以便利用所述焊接工具10来执行一种焊接过程。

在所述存储机构30中保存了参数，所述参数能够在控制所述焊接工具10时由所述焊接装置1来使用。如后面还要更加详细地描述的那样，所述分配机构50则用于将参数及其数据分配到为其设置的结构中。

图2非常概括地示出了在所述存储机构30中的参数31到34连同其相应的数据311、321、331、341的结构。在此，所述参数32和34隶属于所述参数31。此外，所述参数33是所述参数32的一部分。由此，所述参数31在所述参数的层级中处于最高处。所述参数33在所述参数的层级中处于最低处。

所述参数31代表着焊接连接、比如焊接点5等等，关于所述参数31保存了所述数据311、比如焊接连接识别号、焊接连接说明书、焊接任务名称、焊接工具名称等等。所述用于焊接连接的参数31包括一项焊接任务的总体的、控制搭接地（steuerungsübergreifend）明确的说明，该说明能够明确地分配给在有待利用所述生产设备2来制造的产品上的一个位置。

所述参数32代表着一项焊接任务，并且包括尤其是用于所述有待由控制机构20所执行的焊接任务的、特殊要求的数据。为所述参数32分配了所述有待由控制机构20执行的焊接任务的特殊要求。关于所述参数32，保存了所述数据321，比如焊接任务名称、最初的焊接任务的名称、提前时间、保持时间、序列方框（Sequenzbl?cken）的数目、焊接任务识别号等等。一项焊接任务的参数32反映出同类的焊接任务的参数设定，比如具有相同的边缘条件的板厚组合，比如支路、在有待进行的焊接连接的位置上的胶粘剂等等。由此，所述有待利用控制机构20来执行的焊接任务的参数32在不取决于在所述有待利用生产设备来制造的产品上的位置而考虑到在所述有待执行的焊接任务的位置处的边缘条件的情况下，包括关于具有相同的板厚组合/材料组合的连接的信息。

所述参数33代表着一个序列方框，关于该序列方框保存了所述参数331，比如方框编号、板厚组合识别号、板厚组合说明、最初的板厚组合的名称、方框类型、焊接方框的数目、监控方框的数目、调整运行方式、用于过渡到下一个方框的规则等等。序列方框的参数33则反映用于特定的板厚组合和/或用于特殊任务、比如预处理或者事先条件处理、后处理等等的、电流分布及力分布的参数设定。下面也将所述参数33称为构件的组合的参数。作为所述构件4的板厚组合的说明的补充方案或者替代方案，所述参数33也可以描述所述构件4的材料组合和/或所述构件4的、在其表面上的特性。各个序列方框的参数33也可以包括监控参量，比如温度、电流、力等等以及基准曲线，比如电流、力等等。

所述参数34代表着一种焊接工具，比如所述焊接工具10等等，关于所述焊接工具保存了所述数据341，比如焊接工具名称、焊接工具类型、最大的焊条磨损、铣削步骤的最大的数目、最大的焊接工具磨损、再调整曲线的编号、焊接工具驱动参数、电焊变压器类型、实际-电极磨损、铣削步骤的数目、实际-焊接工具磨损、实际-焊接工具电阻、驱动装置-实际值等等。 

除此以外，不同类型的、相应地通过参数33来描述的序列方框组合地代表一项焊接任务。在此，一项焊接任务的参数32不再仅仅被视为整体的数据记录，而是其被构造成不同类型的序列方框，比如预处理或者事先条件处理（通过焊接——pre weld）、产生焊接连接（主焊接——main weld）以及后处理（post weld——后焊接）。

在一项焊接任务中的预处理或者事先条件处理用于为所述焊接连接制造相同的开始条件。

所述“产生焊接连接”是实际上产生所述焊接连接。关于这方面的参数比如可以在实验室中在有待焊接的构件4的板条上来求得并且被评估。

所述后处理比如用于经过调整的、缓慢的冷却，用于执行附加的焊钳运动、用于执行附加的、后置的监控等等。

由此可以设置一种具有特殊任务、比如作为预处理或者事先条件处理的胶粘剂事先处理和作为后处理的热后处理的序列方框。特殊序列因而被设计为预处理或者事先条件处理和后处理，并且用“产生焊接连接”这个序列—真正的焊接序列—来产生一项完整的焊接任务。所述焊接任务可以由所述分配机构50必要时在询问操作人员的输入情况、任意数目的焊接连接的情况下来分配。

可以这样安排：为每项焊接任务设立所述序列方框的个性化的副本。用于这方面的来源必要时可以是运行数据库。但是作为来源，也可以设想其它的存储机构。在出现基础参数设定的变化、也就是可能所述序列方框的副本的变化时，必要时可以借助于对此来说合适的工具来进行一种调准。

图3示出了在所述焊接装置1中的、用于应该执行三项不同的焊接任务这种情况的数据的结构，其中正如在图3的左侧和当中所示出的那样，所述焊接任务中的相应两项焊接任务只能用焊接工具10来完成，并且正如在图3的右侧所示出的那样，所述焊接任务之一应该由两种不同的焊接工具10来执行。也可以设想其它数目的焊接任务和焊接工具10。

由所述分配机构50将比如在所述焊接装置1的连续的运行中产生的单个的数据分配给在所述参数31到34中的各个数据占位符（Datenplatzhaltern）。此外，所述分配机构50可以在运行所述焊接装置1之前或者过程中将所述各个数据分配给在所述参数31到34中的各个数据占位符。这一点可以自动地、比如借助于计算机程序来进行。在需要时，也可以在所述焊接装置1的操作人员处通过询问来查询所述数据。在这里，也比如可以使用计算机程序。此外，为此可以使用所述操作机构40。

在用所述焊接装置1来实施焊接方法时，所述控制机构20可以在考虑到前面所描述的层级的情况下存取所述用于焊接连接的参数31。

按照第二种实施例，所述分配机构50也可以构造用于：在出现总体的参数变化时将所述数据分配给在所述参数31到34中的各个数据占位符。在这种情况下，所述分配机构50比如可以将序列方框的、已改变的参数33的数据331—所述数据331是按照所述参数32的一项特定的焊接任务的一部分—也分配给按照所述参数32的另一项焊接任务，所述焊接任务同样包括序列方框的已改变的参数33。比如所述分配机构50可以将序列方框的、已改变的参数33的数据331—所述参数33是按照所述参数32的、在图3中的右侧示出的焊接任务的一部分—也分配给按照所述参数32的、在图3中左侧示出的焊接任务，所述焊接任务同样包括序列方框的已改变的参数33。作为替代方案，所述分配机构50也可以将序列方框的已改变的参数33的数据331分配给所有焊接任务。由此，比如可以为相应有关的焊接任务来改变已改变的、具有相同的边界条件的板厚组合。

作为补充方案或者替代方案，所述分配机构50也可以将焊接工具的、已改变的参数34的数据分配给一部分或者全部焊接连接。

在其它方面，所述焊接装置1和所述能够用其执行的焊接方法与按照所述第一种实施例的焊接装置1和焊接方法相同。

所述焊接装置1及焊接方法的、所有前面所描述的设计方案可以单个地使用，或者在所有可能的组合中使用。尤其是，前面所描述的实施例的所有特征和/或功能可以任意地组合。尤其可以附加地设想以下改动方案。

在附图中示出的部件被概括地示出，并且可能在精确的设计方案中有别于在附图中示出的形状，只要保证其前面所描述的功能。

所述存储机构30可以是所述控制机构20的一部分。此外，所述分配机构50可以是所述控制机构20的一部分。此外，所述分配机构50可以是所述操作机构20的一部分。

所述分配机构50可以具有多个子单元，所述子单元分别执行所述分配机构50的、上面所描述的功能中的一项或者多项功能。

所述焊接装置1也可以具有一个以上的控制机构20。

Claims (10)

1. 用于生产设备（2）的焊接装置（1），具有一控制机构（20），该控制机构用于在用于焊接连接（5、6）的参数（31）的基础上对至少一个焊接工具（10）进行控制，以便利用一种焊接连接（5、6）将至少两个构件（4）连接起来，其中在所述控制机构（20）中为用于焊接连接（5、6）的所述参数（31）分配了有待利用所述控制机构（20）来执行的焊接任务的参数（32），该参数（32）包括构件（4）的组合的一个或者多个参数（33），并且其中所述控制机构（20）构造用于在考虑到这种层级的情况下存取用于焊接连接的所述参数（31）。

2. 按权利要求1所述的焊接装置（1），其中构件的组合的一个或者多个参数（33）是有待利用控制机构（20）来执行的焊接任务的参数的一部分。

3. 按权利要求1或2所述的焊接装置（1），其中用于焊接连接（5、6）的参数（31）包括焊接任务的总体的、跨控制地明确的说明书，该说明书能够明确地分配给在有待利用所述生产设备（2）制造的产品上的位置。

4. 按前述权利要求中任一项所述的焊接装置（1），其中构件（4）的组合的参数（33）描述了板厚组合和/或材料组合和/或所述构件（4）的、在其表面上的特性。

5. 按前述权利要求中任一项所述的焊接装置（1），其中有待利用控制机构（20）来执行的焊接任务的参数（32），在不取决于在有待利用所述生产设备（2）来制造的产品上的位置而考虑到在所述有待执行的焊接任务的位置处的边缘条件的情况下，包括关于具有相同的板厚组合/材料组合的连接的信息。

6. 按权利要求5所述的焊接装置（1），其中所述在有待执行的焊接任务的位置处的边缘条件是分路和/或胶粘剂。

7. 按权利要求5或6所述的焊接装置，其中有待由控制机构（20）执行的所述焊接任务的参数（32）包括用于特定的板厚组合或者用于至少一项特殊任务的、电流分布及力分布的一个或者多个参数（33），其中可选的特殊任务包括关于所述有待执行的焊接任务的位置的预处理和/或后处理。

8. 具有按前述权利要求中任一项所述的焊接装置（1）的生产设备（2），其中所述生产设备（2）构造用于由至少两个构件（4）来制造产品，所述构件利用由所述焊接装置（1）所实施的焊接连接（5、6）来连接。

9. 用于生产设备（2）的焊接方法，其中焊接装置（1）的控制机构（20）在用于焊接连接（5、6）的参数（31）的基础上对至少一个焊接工具（10）进行控制，以便利用焊接连接（5、6）将至少两个构件（4）连接起来，其中在所述控制机构（20）中为用于焊接连接（5、6）的所述参数（31）分配了有待由控制机构（20）来执行的所述焊接任务的参数（32），该参数包括构件的组合的一个或者多个参数（33），并且其中所述控制机构（20）在考虑到这种层级的情况下存取用于焊接连接（5、6）的所述参数。

10. 按权利要求9所述的焊接方法，其中构件（4）的组合的参数（31）是有待由控制机构（20）执行的所述焊接任务的参数（32）的一部分。