DD126322B1

DD126322B1 - Monitoring and control device for resistance welding machines

Info

Publication number: DD126322B1
Application number: DD19373376A
Authority: DD
Inventors: Klaus Schuricht; Hans Dieter Langer; Rolf Rothe
Original assignee: Klaus Schuricht; Hans Dieter Langer; Rolf Rothe
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1976-07-06
Publication date: 1980-07-23
Also published as: DD126322A1

Description

193733193733

Uberwachungs- und Steuerungseinrichtung für Y/iderstandsschweißmaschinenMonitoring and control device for y / ider welding machines

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung und Steuerung sowohl von Widerstandsstumpfschv/eißmaschinen zum Schweißen von Kleinteilen, vorzugsweise zur Befestigung von Anschlußdrähten an elektrischen Bauelementen, als auch von Widerst an dspunktschweißmaschirjen zum Verbinden dünner metallischer Werkstücke.The invention relates to a device for monitoring and control of both Widerstandsstumpfschv / eißmaschinen for welding small parts, preferably for attachment of leads to electrical components, as well as resistance to dspunktschweißmaschirjen for connecting thin metal workpieces.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind Einrichtungen nach DEOS 1 765 0j?5, DEOS 1 951 9S9, DEOS 2 327 656 und DEWP 11$ 814 bekannt, die über Meßwertgeber eine dem Schweißsbrom äquivalente Größe erfassen und über eine Verstärker- bzw, eine Integrationsschaltung eine Ladungsmessung vornehmen und die erhaltene Meßgröße mit einstellbaren Werten vergleichen. Weiterhin sind Einrichtungen nach DEAS 1 006 550 und DEOS 2 $46 561 bekannt, die anstelle der LadungsmesLung den Effektivwert des Schweißstromes bzw. die verstärkte und integrierte zweite Potenz einer dem Schweißstrom äquivalenten Größe messen und vergleichen. Dabei wird jedoch davon ausgegangen, daß beim Schweißen mehrere Stromperioden in das Meßergebnis eingehen, und es v/ird darauf geachtet, daß der Anteil der ersten Perioden, der aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten nicht repräsentativ ist für die folgenden Strom-Devices are known DEOS 1 765 0j? 5, DEOS 1 951 9S9, DEOS 2 327 656 and DEWP 11 $ 814, which detect a size equivalent to the Schweißsbrom via the transmitter and make an amplifier or an integration circuit, a charge measurement and the Compare measured quantity with adjustable values. Furthermore, devices according to DEAS 1 006 550 and DEOS 2 $ 46 561 are known, which measure and compare the effective value of the welding current or the amplified and integrated second power of a variable equivalent to the welding current instead of the charge measurement. However, it is assumed that several current periods are included in the measurement result during welding, and care is taken to ensure that the proportion of the first periods, which due to physical laws is not representative of the following current

193733193733

Perioden, nicht verfälschend wirkt. Weiterhin ist auch eine Lösung nach DDiVP 45 236 bekannt, bei der mittels Zählwerken sowohl die Gesauitanzahl der Schweißungen als auch die Zahl der Fehlschweißungen angezeigt und registriert v/ird. Nach DEOS 2 527 b% ist auch die !.löslichkeit einer automatischen Abschaltung der Schweißmaschine bei jeder Fehlschweißung beschrieben. Nachteilig ist bei diesen Lösungen, daß einerseits eine fehlende Maschinenabschaltung bei Fehlschweißungen, andererseits eine Abschaltung der Schweißmaschine nach jeder einzelnen Fehlschweißung nicht den Forderungen der Serienfertigung, die stets eine bestimmte Fehlerquobe zuläßt, entspricht. Allen genannten Verfahren und Einrichtungen ist obendrein der Eachfceil gemeinsam, daß sie die beim Widerstandsstumpfschweißen von Drähten bekannte Erscheinung des Verspritzens (splash) des Fügematerials nicht auswerten, wodurch besonders bei automatisierten Produktionsabläufen unweigerlich' eine größere xinzahl von unzuverlässigen Schweißverbindungen entstellt. Bekarmtlieh ist ein elektrisches Bauelement für den Anwender unbrauchbar, wenn auch nur einer der Anschlußdrähte den verarbeitungsgemäßen Biege- und Zugbelastungen nicht standhält.Periods, not distorting acts. Furthermore, a solution according to DDiVP 45 236 is known, in which by means of counters, both the Gesauitanzahl the welds and the number of Fehlschweißungen displayed and registered v / ird. According to DEOS 2 527 b%, the! Solubility of an automatic shutdown of the welding machine is also described with every faulty welding. A disadvantage of these solutions, on the one hand a lack of machine shutdown in Fehlschweißungen, on the other hand, a shutdown of the welding machine after each Fehlschweißung not the demands of mass production, which always allows a certain Fehlerquobe corresponds. All of these methods and devices share the common feature that they do not evaluate the phenomenon of splattering of the joining material known in resistance butt welding of wires, which inevitably disrupts a greater number of unreliable welded joints, particularly in automated production processes. Bekarmtlieh an electrical component is useless to the user, even if only one of the connecting wires not withstanding the processing bending and tensile loads.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat zum Ziel, durch fortlaufendes Oberwachen des Schv/eißstromes, vorzugsweise beim Widerstandsstumpf schweißen, für eine gleichbleibende Qualität der Schweißverbindung vorzugsweise der Anschlirßeleniente von elektrischen und elektronischen Bauelementen, zu sorgen. Dabei besteht die Besonderheit dieser Kleinteilschv/eibung darin, dab die Schweißverbindung mit Hilfe von nur kurzzeitig einwirkenden Schweißströmen (sogenannte Halbwellen- bzw. I:r.pulsschwcii:ung) hergestellt wird, wobei innerhalb der sehr kurzen Schweißzeit die Ausv/crtung erfolgen muß.The invention aims to provide a constant quality of the welded joint, preferably the Anschlirßienteiente of electrical and electronic components, by continuously monitoring the Schv / Eißstromes, preferably at the resistance stump welding. Here, the peculiarity of this Kleinteilschv / ibung is that the welded connection using only briefly acting welding currents (so-called half-wave or I: r.pulsschwcii: ung) is produced, which within the very short welding time must be Ausv.

193733193733

Darlegimg des Wesens der ErfindungExplanation of the nature of the invention

Der Erfindung liejt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur fortlaufenden automatischen Überwachung von Kurzzeitströmen, insbesondere des Schweißstromes von V/iderstandsstumpfschweißmaschinen, bei gleichzeitiger Registrierung der GesamtStückzahl von geschweiften Bauteilen, der taktversetzten Aussonderung fehlgeschweißter Bauteile und der Betriebssteuerung der Schweißmaschine anhand der Pehlschweißungsquote zu schaffen, indem die Fehlermoglichkeiten beim Schweißvorgang, die sich im Zeitverlauf des Schweißstromes widerspiegeln, ausgewertet werden. Der Schweißstrom soll bei fortlaufender automatischer Überwachung nach dem Auftreten eines zu großen negativen Differentialquotienten im Zcitablauf des Schv/eißstrouies, was durch eine auftretende splash-Erscheinung beim Schweißen bedingt ist, beurteilt werden.The object of the invention is to provide a device for the continuous automatic monitoring of short-term currents, in particular the welding current of V / stausstumpfschweißmaschinen, while registering the total number of curly components, the staggered disposal of Fehlgeschweißter components and the operation control of the welding machine based on the Pehlschweißungsquote by the possibilities of error during the welding process, which are reflected in the time course of the welding current, are evaluated. The welding current should be judged by continuous automatic monitoring after the occurrence of a too large negative differential quotient in the course of the Schv / eißstrouies, which is caused by an occurring splash phenomenon during welding.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Überwachungs- und Steuerungseinrichtung für Widerstandsschweißmaschinen, vorzugsweise zum Schweißen von АП7 schlußdräiiten an elektrische Bauelemente, unter Verwendung von ^eßwertgeoern für die Erfassung einer dem Schweißstrom äquivalenten Spannung, von Verstärkern, Integrationsgliedern zur Laaungsrnessung, Sollwertkomparatoren zum Vergleich der den Schweißströmen proportionalen Meßspannungen mit einstellbaren Sollwerten, ferner von Impulstoren und einem aus Vorwahlzählern bestehenden Anzeigeteil zum Registrieren der Fehlschweißungen sowie der Gesaintanzahl der Schweißstellen dadurch gelöst, daß ein für alle Meßkanäle wirksames aktives Differenzierglied, das nur beim Auftreten eines ausreichend hohen negativen Differentialquotienten im Zeitverlauf des Schweißstromes einen Spannungsimpuls abgibt, vorgesehen ist. Diesem Differenzierglied ist ein Grenzwertmelder nachgeordnet, der zur Üborv/achung einer Sollwertüberschreitung der Schv/eißströme dient. Weiterhin enthält die EinrichtungAccording to the invention, this object is achieved by a monitoring and control device for resistance welding machines, preferably for welding of electrical terminators to electrical components, using voltage sensors equivalent to the welding current, amplifiers, integration termifiers, setpoint comparators for comparing the welding currents proportional Meßspannungen with adjustable setpoints, further of pulse gates and consisting of preset counters for registering the Fehlschweißungen and the total number of welds solved in that an effective for all measuring channels active differentiator that only when a sufficiently high negative differential quotient over time of the welding current Voltage pulse gives, is provided. This differentiator is followed by a limit detector, which serves to override a setpoint value overshoot of the electrical currents. Furthermore, the device contains

193733193733

ein durch jeden Schweißmaschinentakt ausgelöstes Steuerteil zur zeitlichen Koordinierung der keßspannungsauswertung, das aus einem Impulsformer und mehreren, diesem nachgeordneten Zeitgliedern besteht. Dabei wird durch das Ausgangssignal des Grenzwertmelders und / oder durch ein bei Sollwertunterschreitung des Schweißstromes auftretendes Signal ein bistabiler Multivibrator an?;esteuert, der ein Schieoeregister zur taktversetzten Aussonderung fehlgeschweißter Bauelemente schaltet. Des weiteren sind zwei Vorwahlzähler des Anzeigeteiles derart zusam:..cngeschaltet, daß der Quotient aus der Zahl der Fehlschweißungen und der Gesamtzahl der Schweißstellen gebildet wird. Dabei wird bei Koinzidenz zwischen Zählerstand und vorgewählter Zahl der Fehlschweißungen am Vorwahlzähler mittels eines Signales ein Kontakt für die l.Iaschinenabschaltung ausgelöst,a triggered by each welding machine clock control part for timing coordination of the keßspannungsauswertung consisting of a pulse shaper and several, this downstream timers. In this case, a bistable multivibrator is actuated by the output signal of the limit value detector and / or by a signal which occurs when the welding current falls below the setpoint value, which switches a shift register for the clock-delayed rejection of incorrectly welded components. Furthermore, two preselection counters of the display part are combined in such a way that the quotient of the number of incorrect welds and the total number of welds is formed. In case of coincidence between count and preselected number of Fehlschweißungen the preset counter by means of a signal a contact for l.Iaschinenabschaltung triggered

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert v/erdenThe invention will be explained in more detail on an exemplary embodiment v / ground

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Figur 1: die möglichen Zeitverläufe der den Schweißströmen äquivalenten Meßspannungen Figur 2: den Blockschaltplan für eine Überwacbungs- und Steuerungseinrichtung für WiderstandsschweißmaGchinen Figur 3^: den Impulsplan zum Blockschaltplan nach Fig. 2.In the accompanying drawings: Figure 1: the potential waveforms of the welding currents equivalent to measuring voltages 2 shows the block circuit diagram for a Überwacbungs- and control means for WiderstandsschweißmaGchinen 3 ^shows the timing diagram for the block diagram of Fig. 2.

Die den Schweißströmen äquivalenten Meßspannungen (Kurve A in Fig. 5) werden in zwei parallelen, völlig gleichartigen Meßkanälen aufbereitet. Diese gleichzeitige Verarbeitung ergibt sich aus der Notwendigkeit, bei der Bauelemcntefertigung beide Anschlußdrähte in einem Arbeitsgang anzuschweissen, wobei zum gleichen Zeitpunkt, d. h. von tg bis t. $ t^Q bis "b^.; t-,Q bis t,. zwei von-The measuring voltages equivalent to the welding currents (curve A in FIG. 5) are processed in two parallel, completely identical measuring channels. This simultaneous processing results from the need to weld both leads in a single pass during the fabrication process, at the same time, i. H. from tg to t. $ t ^ Q to "b ^; t-, Q to t ,. two of-

193733193733

einander unabhängige Meßsparinungen antreten. Diese Meßspannungen werden in zv/ei Differenzvorverstärkern 1;2 verstärkt und nach. Verstärkung einmal direkt, zum anderen nach einer Phasendrehung um 1öO durch zv/ei Phasenurakehr-Verstärker 3;^ den Eingängen von zwei Quadrierschaltungen 5}6 zugeführt. Nach erfolgter Quadrierung (Kurve B in Fig.3) gelangen die Meßspannungen auf zwei Integrations- und Speicherglieder 7;8, an deren externen Ausgängen zwei dem Integralcompete independent Meßsparinungen. These measuring voltages are amplified in zv / ei differential preamplifiers 1, 2 and after. Amplification once directly, on the other hand, after a phase shift of 10 Ω, by means of a phase correction amplifier 3, the inputs of two squaring circuits 5, 6 are supplied. After squaring (curve B in Figure 3) reach the measuring voltages on two integration and memory elements 7, 8, at the external outputs of two the integral

U =U =

entsprechende Spannungen entnommen werden können, um diese Integralwerte zur Steuerung des Schweißprozesses oder zu einer Registrierung der Schweißströme zu nutzen. Weiterhin v/erden diese Spannungen (Kurve C in Fig. 3) in zwei Grenzwertmeldern 9;Ю mit zwei stufenlos einstellbaren Sollwertspannungen aus zv/ei Sollwertspannungsquellen 11;12 verglichen und bei zu kleinen Integralwerten, d« h. bei zu kleinen Werten der Schweißströme, zwei Impulstore 13;14-vorbereitet (Kurve D in Fig. 3) · Parallel dazu speisen die Ausgangssignale der Grenzwertmelder 9»Ю nach Negation in zwei Negatoren 15;16 und Verstärkung in zwei Lampenverstärkern 17;18 zwecks optischer Anzeige einer Sollwertunterschreitung zv/ei Anzeigelampen 19; 20 für Unterstrom. Die Auswertung des bei Fehlschweißungen mit Spritzerscheinungen (splash) im Schweißstromverlauf auftretenden negativen Differentialquotienten erfolgt nach Verstärkung in den beiden Differenzvorverstärkern 1;2 mittels eines aktiven Differenziergliedes 21, dessen AusgangsSpannungsimpulse (Kurve T in Fig. 3) in einem Grenzwertmelder 22 v/eiterverarbeitetcorresponding voltages can be taken to use these integral values to control the welding process or to register the welding currents. Furthermore, these voltages (curve C in FIG. 3) are compared in two limit value detectors 9, 12 with two continuously variable setpoint voltages from zv / ei setpoint voltage sources 11, 12 and at too low integral values, dh. If the values of the welding currents are too small, two pulse gates 13, 14 prepared (curve D in FIG. 3). In parallel, the output signals of the limit value detectors 9 negate the two negators 15, 16 and gain in two lamp amplifiers 17; optical indication of a setpoint undershoot zv / ei indicator lamps 19; 20 for undercurrent. The evaluation of the negative differential quotients occurring in the welding current waveform during faulty welds with splashing phenomena takes place after amplification in the two differential preamplifiers 1, 2 by means of an active differentiating element 21, whose output voltage pulses (curve T in Fig. 3) are processed in a limit value detector 22 V /

^O werden. Dieser Grenzwertmelder 22 dient außerdem zur Auswertung zu hoher Meßspannungen an aen Ausgängen der Differenzvorverstärker 1;2 (Kurve S in Fig. 3)» die auf einer Sollv.-artüberschreitung der Schweißstrocie beruhen. Die weitere Verarbeitung des ein Ausgang des Grenzwertmelder 22 auftretenden Spannungssignales (Kurve U in Fig. 3)sowie^ O become. This limit value indicator 22 also serves to evaluate high measuring voltages at the outputs of the differential preamplifiers 1, 2 (curve S in FIG. 3), which are based on a deviation of the welding current from the nominal value. The further processing of an output of the limit indicator 22 occurring voltage signal (curve U in Fig. 3) and

193733193733

des Schaltzustandes der Impulstore 13;14 erfolgt durch eine Ablaufsteuerung mittels eines externen, vorzugsweise von der Schweißmaschine bereitgestellten Llaschinentaktes (Kurve E in Fig. 3) · Dabei wird ein um die Zeit t gegenüber dem Zeitpunkt des Abklingens t. , t.., tg^» t^ des Schweißstromes verzögertes externes Spannungssignal zum Zeitpunkt tp, "Цр» *22* ^52 ^ei^nem I^pulsformer 23 zugeführt, dessen Ausgangssignal (Kurve F in Fig. 3) einmal über das bei eventueller Sollwertunterschreitung des Schv/eißstromes vorbereitete Impulstor 14 (Kurve K in Fig. 3) auf den Eingang eines Zeitgliedes 24 (Kurve M in Fig. 3) zum Zeitpunkt t^p gelangt, dieses für eine genau definierte Zeit durchschaltet (Kurve N in Fig. 3) und über einen Verstärker 25 einen Vorwahlzähler 26 zwecks Fehlerregistrierung weiterschaltet. Zum anderen steuert das Ausgangssignal des Impulsformers 23 ein Zeitglied 27 an, dessen Ausgangssignal (Kurve G in Fig. 3) zum Zeitpunkt t-,, t„_7t t~₇i t„ die Auswertung des Schaltzustandes des Impulstores 13 (Kurve L in Fig. 3) bei dessen evtl. Vorbereitung infolge Sollwertunterschreitung des Schweißstromes in der gleichen Weise, wie bei Impulstor 14, bewirkt (Kurven N und M in Fig. 3)· Zum gleichen Zeitpunkt wird von Zeitglied 27 ein weiteres Zeitglied 28 angesteuert, dessen Ausgangsoignal (Kurve H in Fig. 3) zum Zeitpunkt t^, ѣ^, ^оЦ-* *34 ^e^^nma-'- ^eijl Zeitglied 29 für Löschung und zum anderen ein ZeitgliedThe switching state of the pulse gates 13, 14 is effected by a sequence control by means of an external, preferably provided by the welding machine Blasin clock (curve E in Fig. 3) · It is a time t compared to the time of fading t. , t .. ^ t ^ of the welding current delayed external voltage signal at time tp, "Цр» * 22 * ^ 52 ^e i ^nem I ^ pulse shaper 23 supplied whose output signal (curve F in Fig. 3) once on the at any setpoint below the Schev / eißstromes prepared pulse gate 14 (curve K in Fig. 3) to the input of a timer 24 (curve M in Fig. 3) at time t ^ p passes, this turns on for a precisely defined time (curve N in Fig 3) and advances a preselection counter 26 for the purpose of error registration via an amplifier 25. On the other hand, the output signal of the pulse shaper 23 activates a timer 27 whose output signal (curve G in Fig. 3) at time t- "t" _7t t ~ ₇ i t "the evaluation of the switching state of the pulse gate 13 (curve L in Fig. 3) in its possible preparation due to setpoint below the welding current in the same manner as in the pulse gate 14 causes (curves N and M in Fig. 3) same time is used by Ze itglied 27 another timer 28 is driven, whose Ausgangsoignal (curve H in Fig. 3) at time t ^, ѣ ^, ^ оЦ- * * 34 ^e ^ ^nma -'- ^eijl timer 29 for deletion and the other a timer

30 für Schiebetakt auslöst. Das Zeitglied 28 hat die Aufgabe, eine sichere Auswertung der Ausgangssignale der Grenzwertmelder 9;10 zu gewährleibten, bevor das gespei-30 for sliding clock triggers. The timer 28 has the task of ensuring reliable evaluation of the output signals of the limit value detectors 9, 10 before the stored

ЗО cherte Meßsignal gelöscht wird. Weiterhin betätigt das Ausgangssignal des Zeitgliedes 27 über einen VerstärkerЗOn the measuring signal is cleared. Furthermore, the output signal of the timer 27 is actuated via an amplifier

31 einen Zähler 32, der zum Zählen der Maschinentakte und somit der Anzahl der geschweißten Bauelemente dient. Das Ausgangssignal des Löschzeitgliedes 29 (Kurve I in Fig. 3) dient nach Verstärkung in einem Löschverstärker 33 der automatischen Löschung der in den Integrations- und Spei-31, a counter 32, which serves to count the machine cycle and thus the number of welded components. The output signal of the deletion timer 29 (curve I in FIG. 3), after amplification in an erase amplifier 33, serves for the automatic erasure of the signals in the integration and supply circuit.

193733193733

ch.erglied.ern 7;8 gespeicherten Informationen innerhalb des Zeitraumes t^,, t^ bis t^,^, tp^, bis ^pG* ^^y4 ^^s ch.erglied.ern 7; 8 stored information within the period t ^ ,, t ^ to t ^, ^, tp ^, to ^ pG * ^ ^y 4 ^ ^s

t^r· Diese automatische Löschung ist mittels eines Schal-36 t ^ r · This automatic deletion is by means of a scarf-36

ters 54 abschaltbar und kann durch Betätigen eines Löschtasters 35 manuell erfolgen, um beim Einstellen der Schweißparameter zu Beginn des Schweißprozesses einen größeren Zeitraum zur Messung und Auswertung der Informationen an den extern zugänglichen Ausgängen (vgl. Fig. 2) der Integrations- und Speicherglieder 7;b zur Verfügung zu haben. Das Schic D et akt ze it glied 30 gibt nach seiner Auslösung zum Zeitpunkt t^, t ., t_?^, t-,^ einen kurzen positiven Impuls (Dauer t^ bis t_r, t„. bis t.r. bis tpc-, t-zj, bis "^c) ab, der als Schiebetakfc (Kur )54 can be switched off and can be performed manually by actuating a deletion switch 35, in order to set the welding parameters at the beginning of the welding process a longer period for measuring and evaluating the information at the externally accessible outputs (see Fig. 2) of the integration and memory elements 7; b to have available. The Schick D et act element 30 gives, after being triggered, at the time t ^, t., T _? ^, t -, ^ a short positive impulse (duration t ^ to t _r , t "to tr to tpc-, t-zj, to" ^ c), which can be used as a shift clock (cure).

ve У in Fig. 3) zum V/eiterschalten eines Schieberegisters 36 dient. Der Eingang des Schieberegisters 56 (Kurve V in Flg. 3) wird durch einen bistabilen Multivibrator 37 zwecks Speicherung der nur kurzzeitig anstehenden Fehlerinfonaationen bis zum Eintreffen des Schiebetaktes angesteuert. Dieser bistabile Multivibrator 57 besitzt zwei Setzeingänge, von denen einer mit dem Ausgang des Grenzwertmelders 22 verbunden ist und somit Fehlerinformationen über Fehlschweißunften mit Splash-Erscheinungen, sowie über Sollwertüberschreitungen der Schweißströme einspeichert. Der andere Cetzeingang (Kurve R in Fig. 5) ist über ein Impulstor 38 und ein nachfolgendes Differenzierglied 40 mit einem Ausgang des Zeitgliedes 2Ц- verbunden (Kurve Q in Fig. 3) und gestattet somit bei Arbeitsstellung eines Schalters 39 die Einspeicherung von Fehle^informationen über die Sollwertuntersclireitung der Schweibströme in den bistabilen Multivibrator 37· Über seinen Säcksetzeingang wird der bistabile ^.ulcivibrator 37 zum Zeitpunkt t.-, tpg» t,_r durch dej3 Ausgangssignal des Löschzeitgliedes Kurve I in Fig. 3) zurückgesetzt und is'c somit für eine erneute Einspeicherimg von Fehlerinformationen bereit.ve У in Fig. 3) is used to V / eiterschalt a shift register 36. The input of the shift register 56 (curve V in FIG. 3) is actuated by a bistable multivibrator 37 for the purpose of storing the fault information that is only briefly present until the shift clock has arrived. This bistable multivibrator 57 has two set inputs, one of which is connected to the output of the limit indicator 22 and thus stores error information on Fehlschweißunften with Splash phenomena, as well as over setpoint exceedances of the welding currents. The other Cetzeingang (curve R in Fig. 5) is connected via an impulse gate 38 and a subsequent differentiator 40 to an output of the timer 2Ц- (curve Q in Fig. 3) and thus allows for the working position of a switch 39, the storage of error ^ information about the Sollwertuntersclireitung the Schweibströme in the bistable multivibrator 37 · over its Säcksetzeingang is the bistable ^ .ulcivibrator 37 t. the time TPG "t, _r by dej3 output signal of the erase timer curve I in Fig. 3) is reset and is'c Thus, ready for a re Einspeicherimg error information.

Die durch die angeführten Kopplungen im bistabilen Multivibrator 37 eingespeicherte Fchlerinformation wird mittels des Schiebetaktes im Schieberegister 36 vveitergelei-The Fchlerinformation stored by the mentioned couplings in the bistable multivibrator 37 by means of the shift clock in the shift register 36 vveitergelei-

193733193733

tet (Kurve W in Fig. 3) und über einen Wechselschalter 41 nach, einer Zeitdauer, die einem in Grenzen frei wählbaren ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer des Maschinentaktes entspricht, entnommen und weiterverarbeitet. Die Fehlerinformation wird dabei über den Schleifer des Wahlschalters 41 einer Konjunktion 42 zugeführt, dei'en zweiter Eingang mit dem Ausgang des Löschzeitgliedes 29 (Kurve I in Fig. 3) verbunden ist. Bei Koinzidenz, d. h. bei Anliegen je eines L-Signales an beiden Ein-(Curve W in FIG. 3) and via a changeover switch 41 according to, a time period which corresponds to a freely selectable within limits integer multiples of the period of the machine cycle, removed and further processed. The error information is supplied via the slider of the selector switch 41 to a conjunction 42, whose second input is connected to the output of the deletion timer 29 (curve I in FIG. 3). In coincidence, d. H. if one L-signal is present at both inputs

Ю gangen der Konjunktion 42, wird für die Zeitdauer t.. bis t.g, tp. bis tpg, t,^ bis tvg über einen Megator 43 (Kurve X in Fig. '3) und einen Relaisverstärker 44 ein Auswerfrelais 45 angesteuert, das einen außerhalb der Einrichtung an der Schweißmaschine angebrachten Auswerfmagneten (nicht dargestellt) zwecks Aussonderung der fehlgeschweißten Bauteile einschaltet. Diese Zeitverzögerung des Auswerfers defekter Bauelemente mittels des Schieberegisters 36 ist notwendig, da ein Auswerfer unmittelbar beim oder nach dem Schweißen aus mechanischen Gründen im allgemeinen nicht möglich ist.Der go to conjunction 42, is for the period t .. to t.g, tp. to tpg, t to ^ via a megator 43 (curve X in Fig. '3) and a relay amplifier 44 a Auswerfrelais 45 driven, which turns on a outside of the device attached to the welding machine Auswerfmagneten (not shown) for the purpose of rejecting the failed welded components , This time delay of the ejector of defective components by means of the shift register 36 is necessary because an ejector is not possible immediately during or after welding for mechanical reasons in general.

Die beiden zur Auswertung einer Sollwertunterschreitung des Schweiß ströme s zu den Zeitpunkten t^p ^un<^ ^я;· auftretenden Taktimpulse (Kurven F und G in Fig. 3) werden neben ihrer Verarbeitung in den beiden Impuls boren 13; 14 den beiden Eingängen einer Disjunktion mit Differen zierglied 46 zugeführt, deren Ausgangssignal (Kurve 0 in Fig. 3) über ein Zeitglied 47 (Kurve P in Fig. 3) und einen Verstärker 48 einen Vorwahlzähler 49 weiterschaltet, so daß in letzterem jeder Schweißvorgang registriert wird. Der Vorwahlzähler 49 gibt ebenso wie der Vorwahlzähler 26, der zur Registrierung der Sollwertunterschreitungen der Schweißströme dient, bei Koinzidenz zwischen Zählergebnis und eingestellter Vorwahlzahl durch Schliessen von Kontakten für automatische Rückstellung 50» und für Maschinenabschaltung 54 ein Signal ab· Das Signal bewirkt über ein Zeitglied 54 und einen Rückstellverstärker 52 die automatische Rückstellung der Vorwahl-The two for evaluating a setpoint below the welding currents s at the times t ^ p ^{un <} ^ ^ x occurring clock pulses (curves F and G in Fig. 3) boren in addition to their processing in the two pulse 13; 14 the two inputs of a disjunction with differentiating member 46 is supplied, the output signal (curve 0 in Fig. 3) via a timer 47 (curve P in Fig. 3) and an amplifier 48, a preset counter 49, so that registers in the latter each welding operation becomes. The preselection counter 49 as well as the preselection counter 26, which is used to register the setpoint undershoot the welding currents, for coincidence between counting result and preset preset number by closing contacts for automatic reset 50 »and for machine shutdown 54 a signal from · The signal causes via a timer 54 and a reset amplifier 52, the automatic resetting of the preselection

193733193733

zähler 49 und 26. Dabei verhindert eine Sperrdiode für Rückstellung 53 die zusätzliche Rückstellung des Zählers 52. Diese Kopplung der beiden Vorwahlzähler 26;49 gestattet es, über den Kontakt zur Maschinenabschaltung 54, die Schweißmaschine automatisch abzuschalten. Da die Kombination der beiden Vorwahlzähler 26 ur,d 49 ein Verhältnis von Fehleranzahl zu Schweißstellenanzahl bildet, wird auf diese Weise bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für dieses Verhältnis durch die automatische Abschaltung der Schweißmaschine eine zu hohe Fehlerquote in der Verarbeitung der Bauelemente vermieden. V/ird der vorgegebene Grenzwert der Fehlerquote nicht erreicht, so wird beim Vorwahlzähler 4-9 die Koinzidenz eher erreicht, wodurch beide Vorwahlzähler 49 und 26 automatisch zurückgestellt werden,Counters 49 and 26. In this case, a blocking diode for reset 53 prevents the additional reset of counter 52. This coupling of the two preselection counters 26, 49 makes it possible, via the contact with the machine shut-off 54, to switch off the welding machine automatically. Since the combination of the two preset counter 26 ur, d 49 forms a ratio of error number to number of welds, in this way, when exceeding a predetermined limit for this ratio by the automatic shutdown of the welding machine to high error rate in the processing of the components avoided. If the predefined limit value of the error rate is not reached, the coincidence is more likely to be reached in preselection counter 4-9, whereby both pre-selection counters 49 and 26 are automatically reset,

d. h. eine unterhalb der vorgegebenen Fehlerquote liegende Anzahl von Fehlscbweiliungen wirkt sich nicht in Form einer Maschinenabschaltung aus· Um bei Produktionsbeginn reproduzierbare Anfangsverhältnisse für Schieberegister 26, bistabilen Multivibrator 37 und sämtliche Zähler 26; 32; 49 zu schaffen, kann mittels einer Rückstelltaste 55 ein Nullstellsignal-über einen Negator 56 an sämtliche Nullstelleingänge des Schieberegisters 36 sowie an den Nullstellcingang des bistabilen Multivibrators 37 gelegt werden. Außerdem wirkt diese Rückstelltaste ^ auf die RücksTellmagnete aller drei Zähler 26; 32; 49, so daß sich die gesante Einrichtung zu Proauktionsbeginn im Nullzustand befindet.that is, a number of Fehlscbweiliungen lying below the predetermined error rate does not affect in the form of a machine shutdown. · At the beginning of production reproducible initial ratios for shift register 26, bistable multivibrator 37 and all counters 26; 32; 49 to create, by means of a reset button 55, a zero signal via an inverter 56 to all zero inputs of the shift register 36 and the Nullstellingsang the bistable multivibrator 37 are placed. In addition, this reset button ^ acts on the RücksTellmagnete all three counters 26; 32; 49, so that the gesante device is at the beginning of Proauktionsbeginn in the zero state.

ЗО Die Auswertimg des negativen Differentialquotienten im Zeitverlauf des Schweißstromes, die taktversetzte Aussonderung fehlgcschweißter bauelemente sowie die automatische Maschinenabschaltung bei Auftreten einer zu hohen Fehlerquote ist bei keiner der bekannten technischen Lösungen vorgesehen. Im Gegensatz zu den bekannten technischen Lösungen ist durch die spezielle Wahl der Meßgröße (Zcitverlauf des Schweißstromes) beiDieО The evaluation of the negative differential quotient over the course of the welding current, the staggered rejection of incorrectly welded components as well as the automatic machine shutdown when an excessive error rate occurs is not provided for by any of the known technical solutions. In contrast to the known technical solutions is by the special choice of the measured variable (Zcitverlauf the welding current) at

193733193733

der Schweißung von Kleinteilen, vorzugsweise der Anschlußdrähte von elektrischen und elektronischen Bauelementen, eine sichere und vereinfachte Auswertung möglich, denn die zusätzliche Erfassung von solchen Größen wie Schweißspannung und- widerstand ist mit größerem technischen Aufwand verbunden und im speziellen Fall der Kleinteilschweißung, vorzugsweise an elektrischen und elektronischen Bauelementen, zu stark fehlerbehaftet. the welding of small parts, preferably the connecting wires of electrical and electronic components, a safe and simplified evaluation possible because the additional detection of such variables as welding voltage and resistance is associated with greater technical effort and in the specific case of small parts welding, preferably on electrical and electronic components, too much faulty.

In Betracht gezogene Druckschriften:Documents considered:

Dd-PS 113814 (B 23 k, 11/24) DD-PS 45236 (B 23 k, 11/24) DE-OS 2327656 (B 23 k, 11/10)Dd-PS 113814 (B 23 k, 11/24) DD-PS 45236 (B 23 k, 11/24) DE-OS 2327656 (B 23 k, 11/10)

Dr.-Ing. H. Mehlhorn, Dipl.-Ing. B. Wießler, B. Meyer: Gerät zur Qualitätskontrolle beim Widerstandspunktschweißen Schweißtechnik 26 (1976) 8, S. 361+362Dr.-Ing. H. Mehlhorn, Dipl.-Ing. B. Wießler, B. Meyer: Quality control equipment for resistance spot welding Schweißtechnik 26 (1976) 8, p. 361 + 362

Claims

! 93733

invention claim

A monitoring and control device for resistance welding machines, preferably of connecting wires to electrical components, by detecting, amplifying and integrating a voltage equivalent to the welding current via transducers, thereby performing a charge measurement and comparing the obtained measured values with adjustable setpoints, the Preparation of one or more supplied by transducers, the respective Schweißströnien proportional measurement voltages in one or more differential preamplifiers with subsequent squaring and integration and Spcichergliedern to form a time integral of the squared measuring voltage takes place and except the Grenzwertmelder and pulse gates for comparing the Zcitintegralen the measured voltages proportional voltages with adjustable setpoint voltages equivalent to the lower limit of the welding current setpoint, as well as one of preset counters for counting the faulty welds and the total number of welds existing display part are provided, characterized in that an active for all IJeßkanüle active Differenz icrglied (21), which emits a voltage pulse only when a sufficiently high negative differential quotient in the time course of the welding current, a threshold detector (22) for monitoring a setpoint exceeding the welding currents is arranged downstream, further that a triggered by each welding machine cycle, from a pulse shaper (23) and this downstream timing elements (24; 27; 28; 29; 30; 47; 51) existing control part for timing coordination of the r.leßspannungsauswertung is provided, wherein the output signal of the limit indicator (22) and / or a signal at setpoint below the welding current a bistable Kultivibra- "boron (37) drive, the shift register (3δ) to the clock The rejection is erroneous;

193733

tet and that two preselection counters (26; 4-9) are interconnected such that the quotient of the number of Fehlschweißungen and the total number of welds is formed and coincidence between count and preselected number of Fehlschweißungen the preselection counter (26) a signal a contact for the machine shutdown (54 ·).

For this .. ^. "" Pages drawings