DE10006642A1 - Process for spot welding workpieces comprises moving the welding electrode using an electromotor so that the pressing pressure of the electrode against the workpiece is measured and the drive of the motor regulated - Google Patents
Process for spot welding workpieces comprises moving the welding electrode using an electromotor so that the pressing pressure of the electrode against the workpiece is measured and the drive of the motor regulatedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung Punktschweißen von Werk stücken mit einem Schweißkopf, mit wenigstens einer Schweißelektrode, wobei der Schweiß kopf zum Werkstück hin verfahrbar gelagert ist.The invention relates to a method and an apparatus for spot welding at the factory pieces with a welding head, with at least one welding electrode, the sweat Head is movable to the workpiece.
Bisher ist es üblich, die Schweißelektrode, die zu dem Werkstück beziehungsweise zu dem Schweißpunkt hin verfahren werden muss, durch einen Druckmittelzylinder zu betätigen, wobei das Druckmittel entweder Druckluft oder ein Drucköl ist. Der Anpressdruck der Elek trode an dem Werkstück wird über den Druck des Druckmittels eingestellt. Zunächst kann auf diese Weise der Anpressdruck nicht mit der erforderlichen Genauigkeit eingestellt werden, die zur Erzielung gleichmäßiger Schweißungen erforderlich ist. Durch Druckschwankungen erge ben sich Abweichungen zwischen den einzelnen Schweißungen, die bei der modernen Pro duktionstechnik nicht mehr hingenommen werden. Dies gilt insbesondere bei dem Einsatz von Druckluftzylindern, wo die Druckschwankungen in dem Zylinder und damit der Anpress druckwert mit der Elektrode an dem Werkstück stark schwanken können.So far, it has been customary to weld the electrode to the workpiece or to the welding point must be moved to actuate by a pressure medium cylinder, wherein the pressure medium is either compressed air or a pressure oil. The contact pressure of the elec trode on the workpiece is adjusted via the pressure of the pressure medium. First up this way the contact pressure cannot be set with the required accuracy is necessary to achieve uniform welds. Due to pressure fluctuations There are deviations between the individual welds that occur with the modern Pro production technology are no longer accepted. This applies in particular to use of compressed air cylinders, where the pressure fluctuations in the cylinder and thus the contact pressure pressure value can fluctuate strongly with the electrode on the workpiece.
Es ist auch ein Nachteil der bekannten Verfahren, dass die bei einer Schweißung über tragene Schweißenergie nicht erfasst wird, so dass auch aus diesem Grund keine reproduzier baren Ergebnisse bei der Schweißung erzielt werden können.It is also a disadvantage of the known method that when welding over carried welding energy is not recorded, so that for this reason too no reproduc achievable welding results can be achieved.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vor richtung zum Punktschweißen von Werkstücken bereitzustellen, wobei ein genau einstellbarer und reproduzierbarer Anpressdruck und/oder eine reproduzierbare Schweißenergie an der Schweißstelle bereitgestellt werden kann.In contrast, the invention has for its object a method and a front to provide direction for spot welding workpieces, with a precisely adjustable and reproducible contact pressure and / or a reproducible welding energy at the Welding point can be provided.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeich net, dass die Schweißelektrode durch einen Elektromotor verfahren wird, dass der Anpress druck der Schweißelektrode gegen das Werkstück gemessen wird, und dass der Antrieb des Motors so geregelt wird, dass der Anpressdruck einen vorgegebenen Sollwert annimmt und dass dann die Schweißung ausgeführt wird. Bei diesem Verfahren wird in vorteilhafter Weise die Elektrodenanpresskraft von dem Elektromotor aufgebaut, wobei sich die Regelung des Motor auf aktuelle Messungen des Anpressdruckes bezieht. Durch diese Regelung des An pressdruckes werden reproduzierbare Ergebnisse bei den Schweißungen erzielt, und der An pressdruck der Schweißelektrode kann mit großer Genauigkeit eingestellt werden.The method according to the invention is characterized in order to achieve this object net that the welding electrode is moved by an electric motor, that the contact pressure pressure of the welding electrode against the workpiece is measured, and that the drive of the Motor is controlled so that the contact pressure assumes a predetermined setpoint and that the welding is then carried out. This method is advantageous the electrode contact pressure built up by the electric motor, the regulation of the Motor relates to current measurements of the contact pressure. By regulating the An reproducible results are achieved in the welds, and the An The pressure of the welding electrode can be adjusted with great accuracy.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass in der Regelung der Istwert des Anpressdruckes mit dem Sollwert des Anpress druckes verglichen wird, und dass der Elektromotor angetrieben wird, um die Differenz zwi schen Istwert und Sollwert zu minimieren. Dabei kann in vorteilhafter Weise der Sollanpress druck der Schweißelektrode sowohl dann angefahren werden, wenn der am Anfang der Re gelung herrschende Druck unterhalb des Sollanpressdrucks liegt, als auch dann, wenn der anfängliche Anpressdruck oberhalb des Sollanpressdrucks liegt. Auf jeden Fall wird der Sol lanpressdruck erreicht, bevor die Schweißung durchgeführt wird.An advantageous embodiment of the method according to the invention is thereby characterized records that in the control the actual value of the contact pressure with the setpoint of the contact pressure Pressure is compared, and that the electric motor is driven to the difference between to minimize the actual value and setpoint. In this case, the target pressure can advantageously pressure of the welding electrode both when the at the beginning of the Re prevailing pressure is below the target contact pressure, as well as when the initial contact pressure is above the target contact pressure. In any case, the sol Pressure reached before welding is carried out.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein bürstenloser Gleichstrommotor als Antrieb verwendet wird. Ein der artiger Motor eignet sich besonders zum geregelten Aufbau des Anpressdruckes im vorliegen den Anwendungsfall.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized in that a brushless DC motor is used as the drive. One of the like motor is particularly suitable for the regulated build-up of the contact pressure in the present the use case.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckmessdose zur Messung des Anpressdruckes verwendet wird. Derartige Druckmessdosen sind im Handel für die verschiedensten Druckbereiche erhältlich. Sie sind ausgetestet und im Betrieb zuverlässig und stabil.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized that a pressure cell is used to measure the contact pressure. Such pressure cells are commercially available for a wide variety of pressure ranges. They have been tested and are reliable and stable in operation.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung beendet wird, wenn der Istwert des Anpressdruckes inner halb einer voreinstellbaren Toleranz von dem Sollwert liegt. Damit wird in vorteilhafter Wei se die Zeit verkürzt, die bei dem Verfahren erforderlich ist, um einen an den Sollwert des An pressdruckes hinreichend angepassten Anpressdruck zu erreichen.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized in that the control is ended when the actual value of the contact pressure inside is half a preset tolerance of the setpoint. This is in an advantageous Wei This shortens the time required for the method to match the setpoint of the An to achieve sufficiently adapted contact pressure.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Austausch der Schweißelektrode eingeleitet wird, wenn ein Sollan pressdruck nach Durchlaufen des maximalen Fahrweges des Elektromotors nicht erreicht wird. Durch diese Maßnahme wird eine Sicherheit für den Fall eingebaut, dass die Elektrode verbraucht ist, und der maximale Fahrweg des Elektromotors daher durchfahren werden kann, ohne dass die Elektrode in Kontakt mit dem Werkstück kommt. Mit anderen Worten wird durch diese Maßnahme in vorteilhafter Weise auch der Verbrauch der Schweißelektrode selbst überwacht.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized in that an exchange of the welding electrode is initiated when a Sollan Press pressure not reached after running through the maximum travel distance of the electric motor becomes. This measure incorporates security in the event that the electrode is used up and the maximum travel distance of the electric motor can therefore be traveled through, without the electrode coming into contact with the workpiece. In other words this measure also advantageously consumes the welding electrode self-monitored.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass vor der ersten Schweißung eine Kalibrierfahrt durchgeführt wird, um den Motorantrieb auf den Achswert, der zum Erreichen des Werkstückes und bis zum Errei chen des Sollanpressdruckes erforderlich ist, zu bestimmen, und dass dieser Achswert gespei chert und nachfolgend zum Anfahren des Werkstückes verwendet wird. Wenn eine Serie glei cher Schweißungen an einem Werkstück ausgeführt werden sollen, ist der Fahrweg des Schweißkopfes mit der Schweißelektrode bis auf Toleranzen des Werkstückes gleich groß. Wenn der Fahrweg des Schweißkopfes für eine Serie von Schweißungen vorher bestimmt und abgespeichert wird, können die Schweißstellen bei den nachfolgenden Schweißungen schnell und mit großer Genauigkeit angefahren werden.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized in that a calibration run is carried out before the first weld in order to the motor drive to the axis value that is needed to reach the workpiece and until it is reached Chen the target contact pressure is necessary to determine and that this axis value is saved and is subsequently used to start the workpiece. If a series is the same cher welds to be carried out on a workpiece is the path of the Welding head with the welding electrode are the same size up to the tolerances of the workpiece. If the travel path of the welding head is predetermined for a series of welds and is saved, the welds can be made quickly in the subsequent welds and approached with great accuracy.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kalibrierungsfahrt mit einer voreinstellbaren, hohen Geschwin digkeit eine Schwebeposition vor dem Werkstück angefahren wird und dass von der Schwe beposition aus in langsamer Fahrt der voreinstellbare Sollanpressdruck angefahren wird. Durch diese Vorgehensweise wird die Zeit verkürzt, die für die Kalibrierfahrt erforderlich ist, und dennoch werden zuverlässige Achswerte festgestellt und gespeichert.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized that during the calibration run with a pre-settable, high speed a hover position is approached in front of the workpiece and that the the pre-adjustable target contact pressure is approached in slow motion. This procedure shortens the time required for the calibration run, and yet reliable axis values are determined and saved.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren ferner dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ausführung der Schweißung der zwischen den Schwei ßelektroden fließende Schweißstrom und die zwischen den Schweißelektroden anstehende Schweißspannung gemessen werden, dass aus dem Schweißstrom und der Schweißspannung die Schweißenergie berechnet wird, die bei der Schweißung verbraucht wurde, und dass der aus den Messungen berechnete Istwert der verbrauchten Schweißenergie mit einem vorgege benen Sollwert der Schweißenergie verglichen wird, wobei eine Schweißung bei einer Über einstimmung der Ist- und Sollwerte als gut klassifiziert wird. Durch dieses Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren die Schweißenergie überwacht und eine Güteklassifizierung der Schweißungen erreicht werden. In jedem Fall ist es vorteilhaft, eine Aussage über die Güte der Schweißung zu erhalten, so lange das Werk stück sich noch in Bearbeitung befindet, weil dann unmittelbar nachgebessert werden kann oder das Werkstück zu einer Nachbearbeitung gebracht werden kann. The method according to the invention is also used to achieve the above object characterized in that when performing the weld between the weld ß electrodes flowing welding current and the pending between the welding electrodes Welding voltage can be measured from the welding current and the welding voltage the welding energy that was consumed during welding is calculated and that the actual value of the consumed welding energy calculated from the measurements with a given ben setpoint of the welding energy is compared, a weld at an over the actual and target values are classified as good. Through this procedure alternatively or in addition to the method described above, the welding energy monitored and a quality classification of the welds can be achieved. In any case it is advantageous to get a statement about the quality of the weld as long as the factory piece is still being worked on because it can then be touched up immediately or the workpiece can be brought to a post-processing.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass sowohl die Ist- und Sollwerte der Schweißenergie als auch die Ist- und Soll werte des Schweißstromes und der Schweißspannung verglichen werden, wobei eine Schwei ßung bei einer Übereinstimmung aller Ist- und Sollwerte als gut klassifiziert wird. Damit wird insofern eine zusätzliche Sicherheit erreicht, als auch die Übereinstimmung der Ausgangs werte für die Berechnung der Schweißenergie, nämlich des Schweißstromes und der Schweiß spannung mit in die Kontrolle einbezogen werden.An advantageous embodiment of the method according to the invention is thereby characterized records that both the actual and target values of the welding energy as well as the actual and target values values of the welding current and the welding voltage are compared, a weld ß is classified as good if all actual and target values match. So that will insofar as additional security is achieved, as well as the conformity of the output values for the calculation of the welding energy, namely the welding current and the welding voltage can be included in the control.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich als Übereinstimmung bewertet wird, wenn die Ist- und Sollwerte innerhalb voreinstellbarer Toleranzen liegen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine sinnvolle Abschätzung der Übereinstimmung eingeführt, so dass Messergebnisse in ei nem vorgegebenen Toleranzbereich akzeptiert werden.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized in that a comparison is assessed as a match if the actual and Setpoints are within preset tolerances. This is advantageous introduced a meaningful assessment of the correspondence so that measurement results in ei within a specified tolerance range.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißstrom über einen mit der Schweißstrom-Zufuhrleitung in Reihe geschalteten Widerstand gemessen wird. Damit kann auf einfache Weise der exakte Wert des Schweißstromes gemessen werden. Wenn der Widerstand einen Wert von 1 mOhem hat, ergibt sich beispielsweise bei einem Schweißstrom von 100A ein Spannungsabfall von 1 V an dem Widerstand. Der Spannungsabfall an dem Widerstand kann dann beispielsweise über einen A/D-Wandler in einen Rechner gegeben werden, um so den Schweißstrom für den Spannungsabfall an dem Widerstand zu messen.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized in that the welding current is connected to the welding current supply line in Series switched resistance is measured. This allows the exact Value of the welding current can be measured. If the resistance is 1 mOhem has, for example with a welding current of 100A, a voltage drop of 1 V across the resistor. The voltage drop across the resistor can then, for example can be fed into a computer via an A / D converter in order to generate the welding current for the Measure voltage drop across the resistor.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Schweißspannung die Spannung zwischen den beiden Schweißelektroden gemessen wird. Damit wird in vorteilhafter Weise die Schweißspannung exakt an der Stelle gemessen, an der die Schweißung vorgenommen wird. Die Spannung kann einfach über zwei Klemmen abgegriffen werden, die beispielsweise über ein A/D-Wandler mit dem Rechner verbunden sind, aus dem tatsächlichen Spannungsabfall einen verarbeitba ren Messwert zu machen.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized that to detect the welding voltage the voltage between the two Welding electrodes is measured. This is the welding voltage in an advantageous manner measured exactly at the point at which the welding is carried out. The tension can can easily be tapped via two terminals, for example via an A / D converter are connected to the computer, a processable from the actual voltage drop to make their measurement.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigung der Schweißelektroden eingeleitet wird, wenn eine Schweißung aufgrund der Ist- und Sollwerte nicht als gut klassifiziert wird. Da die Ursache von einer schlechten Schweißung oft eine Verunreinigung der Schweißelektroden ist, wird hier in vorteilhafter Weise eine Möglichkeit eröffnet, um diesen Mangel zu beheben.This is a further advantageous embodiment of the method according to the invention characterized in that cleaning of the welding electrodes is initiated if a Welding is not classified as good due to the actual and target values. Because the cause bad welding is often a contamination of the welding electrodes here advantageously opens up a way to remedy this deficiency.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekenn zeichnet durch einen Elektromotor zum Verfahren der wenigstens einen Schweißelektrode, eine Druck-Messeinrichtung, mit der der Anpressdruck der Schweißelektrode gegen das Werkstück gemessen wird, und durch eine Anpressdruck-Speichereinheit, in der ein Sollwert für den Anpressdruck der Schweißelektrode für wenigstens ein Werkstück gespeichert ist, eine Regeleinrichtung, mit der der Antrieb des Motors so geregelt wird, dass der Anpress druck den vorgegebenen, gespeicherten Sollwert annimmt, bevor die Schweißung ausgeführt wird. Durch diese Vorrichtung wird die Anpressdruckregelung an der Schweißelektrode in vorteilhafter Weise über eine Speicherung des Sollwertes für den Anpressdruck oder der Sollwerte für denselben und Umsetzung der Messungen in einer Regeleinrichtung, vorzugs weise einem Rechner, umgesetzt.To achieve the above object, the device according to the invention is known characterized by an electric motor for moving the at least one welding electrode, a pressure measuring device with which the contact pressure of the welding electrode against the Workpiece is measured, and by a contact pressure storage unit in which a setpoint for the contact pressure of the welding electrode for at least one workpiece, a control device with which the drive of the motor is controlled so that the contact pressure pressure assumes the specified, stored setpoint before the welding is carried out becomes. With this device, the contact pressure control on the welding electrode is in advantageously by storing the setpoint for the contact pressure or Setpoints for the same and implementation of the measurements in a control device, preferably wise a calculator, implemented.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekenn zeichnet durch eine Schweißstrom-Messeinrichtung, mit der bei der Ausführung der Schwei ßung der zwischen den Schweißelektroden fließende Schweißstrom gemessen wird, eine Schweißspannungs-Messeinrichtung, mit der die zwischen den Schweißelektroden anstehende Schweißspannung gemessen wird, eine Recheneinheit, mit der aus dem Schweißstrom und der Schweißspannung die Schweißenergie berechnet wird, die bei der Schweißung verbraucht wurde, und durch eine Schweißenergie-Speichereinheit, in der Sollwert für die Schweißener gie der Schweißelektrode für wenigstens ein Werkstück gespeichert ist, und durch eine Ver gleichereinrichtung, mit der der aus den Messungen berechnete Istwert der verbrauchten Schweißenergie mit einem vorgegebenen Sollwert der Schweißenergie verglichen wird, wobei eine Schweißung bei einer Übereinstimmung der Ist- und Sollwerte als gut klassifiziert wird. Durch das Zusammenwirken der Recheneinheit mit den Messeinrichtungen können zuverläs sige Werte für die Schweißenergie ermittelt werden, und diese Werte können dann mit in der Recheneinheit beziehungsweise deren Speicher gespeicherten Sollwerten verglichen werden.To achieve the above object, the device according to the invention is known is characterized by a welding current measuring device with which the welding is carried out ß the welding current flowing between the welding electrodes is measured, a Welding voltage measuring device with which the existing between the welding electrodes Welding voltage is measured, a computing unit with which the welding current and the Welding voltage is calculated the welding energy that is consumed during welding was, and by a welding energy storage unit, in the setpoint for the welders The welding electrode is stored for at least one workpiece, and by a ver same device with which the actual value calculated from the measurements of the used Welding energy is compared with a predetermined target value of the welding energy, wherein a weld is classified as good if the actual and target values match. Due to the interaction of the computing unit with the measuring devices, reliable values for the welding energy are determined, and these values can then be used in the Computing unit or its memory stored target values are compared.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch ge kennzeichnet, dass die wenigstens eine Schweißelektrode über einen Schweißkopf an einem verfahrbaren Schlitten befestigt ist, der durch den Motor verfahrbar ist, und dass die Druck messdose in dem Schweißkopf angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine einfache und stabile Konstruktion der Schweißelektrodenhalterung, und die Druckmessdose ist an einer Stelle an geordnet, wo der Elektroden-Anpressdruck genau gemessen werden kann.An advantageous embodiment of the device according to the invention is thereby ge characterizes that the at least one welding electrode via a welding head on one movable carriage is attached, which is movable by the motor, and that the pressure load cell is arranged in the welding head. This results in a simple and stable Construction of the welding electrode holder, and the pressure cell is in one place ordered where the electrode contact pressure can be measured precisely.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Antriebsspindel für den Schlitten und dem Motor eine Kopplungseinrichtung vorgesehen ist, um geringfügige Abweichungen von der Ausrichtung der Motorabtriebswelle und der Spindel auszugleichen. Es läßt sich bei einer derartigen Vor richtung nicht vermeiden, dass bei dem Aufbau der Vorrichtung oder bei deren Betrieb eine geringfügige Abweichung zwischen der Längsachse der Abtriebswelle des Motors und der Längsachse der Spindel auftritt. Daher ist eine derartige Kopplungseinrichtung vorteilhaft.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that between a drive spindle for the carriage and the motor Coupling device is provided to slight deviations from the orientation balance the motor output shaft and the spindle. It can be done with such a front Do not avoid the direction that when installing or operating the device slight deviation between the longitudinal axis of the output shaft of the engine and the Longitudinal axis of the spindle occurs. Such a coupling device is therefore advantageous.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten ein Metallvorsprung montiert ist, welcher mit einem an einem Gehäuse der Schweißvorrichtung montierten Schalter zusammenwirkt, um bei Betäti gung des Schalters eine Referenzposition des Schlittens zu definieren. Der Schalter ist vor zugsweise ein Nahwirkungsschalter, der anspricht, wenn der Metallvorsprung an dem Schlit ten bis auf einen vordefinierten Abstand an den Schalter heran bewegt wird. Mit dieser An ordnung kann die Referenzposition des Schlittens zu Kalibrierungszwecken und vor einer Schweißung leicht und mit hoher Genauigkeit angefahren werden, so dass die in dem Spei cher der Recheneinheit gespeicherten Achswerte, wenn sie von dem Schlitten angefahren werden, auch zu einer optimalen Positionierung der Schweißelektrode am Werkstück führen.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that a metal projection is mounted on the slide, which with a a housing of the welding device-mounted switch cooperates to actuate position of the switch to define a reference position of the slide. The switch is in front preferably a proximity switch which responds when the metal projection on the slide is moved up to a predefined distance to the switch. With this type The reference position of the slide can be used for calibration purposes and before an Welding can be started easily and with high accuracy, so that in the Spei Axis values stored in the arithmetic unit when they are approached by the carriage lead to an optimal positioning of the welding electrode on the workpiece.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Schalters über eine Schraubverbindung in Längsrich tung des Schlittens einstellbar ist, so dass sich der maximale Fahrweg des Schlittens an Gege benheiten beispielsweise des Werkstückes leicht anpassen läßt.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the position of the switch via a screw connection in the longitudinal direction direction of the sled is adjustable so that the maximum travel of the sled is opposite For example, the workpiece can easily be adjusted.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißkopf zwei an ihren einen Enden schwenkbar miteinander verbundene Platten aufweist, zwischen deren anderen Enden die Druckmessdose in dafür vor gesehenen Ausnehmungen angeordnet ist. Aufgrund der Tatsache, dass die beiden Platten gegeneinander verschwenkbar sind, wirkt die gesamte Kraft, die durch den Anpressdruck der Schweißelektrode auf das Werkstück erzeugt wird, auf die Druckmessdose und kann somit verlustfrei gemessen werden. This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the welding head has two ends pivotable to one another has connected plates, between the other ends of which the pressure cell in front seen recesses is arranged. Due to the fact that the two plates are pivotable against each other, the total force acts through the contact pressure of the Welding electrode is generated on the workpiece, on the pressure cell and thus can be measured lossless.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellschraube an dem einen Ende der Platten angeordnet ist, die eine der beiden Platten durchsetzt und sich auf der anderen Platte abstützt, um den Abstand der Ausnehmungen für die Druckmessdose zu justieren. Damit kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die Druckmessdose in den dafür vorgesehenen Ausnehmungen spielfrei untergebracht werden kann, bevor sie zum Messen des Anpressdruckes verwendet wird.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that a set screw is arranged at one end of the plates which one of the two plates penetrates and supports itself on the other plate to increase the distance to adjust the recesses for the pressure cell. This can be advantageous achieved that the pressure cell in the recesses provided for this free of play can be accommodated before it is used to measure the contact pressure.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Platten zwischen dem Schlitten zum Verfahren der Schwei ßelektrode und einem Schweißelektroden-Halteteil angeordnet sind. Diese Anordnung ist in sofern vorteilhaft, als die Platten mit der Druckmessdose unmittelbar in dem Kraftübertra gungsweg von dem Motor zu der Schweißelektrode liegen, so dass eine genaue Druckmes sung möglich ist.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the two plates between the sled for the process of welding ßelektrode and a welding electrode holding part are arranged. This arrangement is in if advantageous, as the plates with the pressure cell directly in the power transmission way from the motor to the welding electrode, so that an accurate pressure measurement solution is possible.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Platten aus Metall bestehen und gegenüber dem Schweißelektroden- Halteteil elektrisch isoliert sind. Damit wird einerseits sichergestellt, dass die Druckkräfte auf die Druckmessdose übertragen werden, ohne dass die zur Halterung der Druckmessdose vor gesehenen Bauteile sich deformieren können. Andererseits wird sichergestellt, dass der Schweißstrom nicht auf die Halterung für die Druckmessdose oder den Schlitten übergreifen kann.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the plates are made of metal and face the welding electrode Holding part are electrically insulated. On the one hand, this ensures that the compressive forces are applied the load cell can be transferred without having to hold the pressure cell in front seen components can deform. On the other hand, it ensures that the Do not spread welding current over the holder for the pressure cell or the slide can.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißelektroden-Halteteil mit der einen Platte verschraubt ist, wobei die Schraubverbindung elektrisch von dem Schweißelektroden-Halteteil isoliert ist. Damit kann in vorteilhafter Weise der Schweißelektroden-Halteteil, beispielsweise mit zwei Schrauben, direkt an einer der Platten befestigt werden, die auf die Druckmessdose wirkt, so dass sich einerseits eine einfache Konstruktion für den Schweißelektroden-Halteteil und ande rerseits eine sichere Halterung desselben an dem Schlitten des Schweißkopfes ergibt.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the welding electrode holding part is screwed to the one plate, wherein the screw connection is electrically isolated from the welding electrode holding part. In this way, the welding electrode holding part, for example with two, can advantageously be used Screws, directly attached to one of the plates that acts on the pressure cell, see above that on the one hand there is a simple construction for the welding electrode holding part and on the other hand, a secure mounting of the same on the carriage of the welding head results.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißelektroden-Halteteil ein länglicher, im Querschnitt rechtec kiger Stab ist, der an einem Ende mit der Schweißstrom-Zuleitung verbunden ist und an dem anderen Ende eine Aufnahme für die Schweißelektrode aufweist. Durch diese Ausgestaltung des Schweißelektroden-Halteteils wird der Schweißstrom praktisch verlustlos von der Schweißstrom-Zuleitung zu der Schweißelektrode geführt. Nur an dem Übergang von der Schweißstrom-Zuleitung zu dem Schweißelektroden-Halteteil und an dem Übergang von dem Schweißelektroden-Halteteil auf die Schweißelektrode treten Übergangswiderstände auf, die jedoch vernachlässigbar sind. Jedenfalls werden weitere Übergänge von einem Werkstück zu dem anderen durch diese Anordnung vermieden, was dazu beiträgt, dass der Schweißstrom praktisch ungehindert durch die Schweißstrom-Zuleitung, den Schweißelektroden-Halteteil und die Schweißelektroden fließen kann.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the welding electrode holding part is an elongated, right cross-section kiger rod, which is connected to the welding current supply line at one end and at the the other end has a receptacle for the welding electrode. Through this configuration of the welding electrode holding part, the welding current is practically lossless from the Welding current supply lead to the welding electrode. Only at the transition from the Welding current feed line to the welding electrode holding part and at the transition from that Welding electrode holding part on the welding electrode there are contact resistances that but are negligible. In any case, further transitions from one workpiece to another the other avoided by this arrangement, which contributes to the welding current practically unhindered by the welding current lead, the welding electrode holding part and the welding electrodes can flow.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißelektroden-Halteteil neben der Aufnahme für die Schwei ßelektrode einen U-förmigen Schlitz aufweist, dessen Schenkel in Ebenen senkrecht zu der Fahrtrichtung der Schweißelektrode liegen und bei dem der Boden des U-förmigen Schlitzes in einer Ebene parallel zu der Fahrtrichtung der Schweißelektrode und senkrecht zu den Ebe nen der Schenkel des U-förmigen Schlitzes liegt, wobei der Boden des U-förmigen Schlitzes neben der Schweißelektrodenhalterung liegt. Durch den U-förmigen Schlitz in dem Schwei ßelektroden-Halteteil wird ein geringfügiges Nachfedern der Schweißelektrode in Richtung auf die Schweißstelle ermöglicht, wenn bei einer Schweißung das Material der Schweißstelle flüssig wird, damit der Anpressdruck nachläßt und die Schweißelektrode zur Schweißstelle hin nachgeführt werden soll.This is a further advantageous embodiment of the performance according to the invention characterized that the welding electrode holding part next to the holder for welding ßelektrode has a U-shaped slot, the legs in planes perpendicular to the Direction of travel of the welding electrode and where the bottom of the U-shaped slot in a plane parallel to the direction of travel of the welding electrode and perpendicular to the plane NEN is the leg of the U-shaped slot, the bottom of the U-shaped slot next to the welding electrode holder. Through the U-shaped slot in the sweat ßelektroden-holding part is a slight spring back of the welding electrode in the direction to the welding point if, during a welding, the material of the welding point becomes liquid so that the contact pressure decreases and the welding electrode to the welding point should be tracked.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der die Breite des U-förmigen Schlitzes etwa so groß wie die zu erwar tende Auslenkung der Schweißelektrode bei einer Schweißung ist. Durch diese Dimensionie rung des U-förmigen Schlitzes wird erreicht, dass unmittelbar vor der Durchführung einer Schweißung, wenn der gesamte Anpressdruck auf die Schweißstelle ausgeübt wird, das Ende des Schweißelektroden-Halteteils mit der Schweißelektrode nur um die Breite des U-förmigen Schlitzes ausweichen kann, bevor die beiden Schenkel des vorderen Endes an dem Teil des Schweißelektroden-Halteteils anstehen, der durch die Schenkel des U-förmigen Schlitzes ge bildet wird. Mit anderen Worten kann das vordere Ende des Schweißelektroden-Halteteils nur um die Breite des U-förmigen Schlitzes ausweichen, und danach wird der Anpressdruck un mittelbar ohne Zwischenschaltung einer Feder gemessen. This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the width of the U-shaped slot was about as large as that to be expected is the deflection of the welding electrode during a weld. Through this dimension tion of the U-shaped slot is achieved that immediately before performing a Weld when the entire contact pressure is applied to the weld, the end of the welding electrode holding part with the welding electrode only by the width of the U-shaped Slit can dodge before the two legs of the front end on the part of the Welding electrode holder part stand by the ge through the legs of the U-shaped slot is forming. In other words, the front end of the welding electrode holding part can only dodge the width of the U-shaped slot, and then the contact pressure becomes un measured indirectly without the interposition of a spring.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Schlitz sich unter die Druckmessdose erstreckt, um si cherzustellen, dass der Anpressdruck in direkter Linie auf die Druckmessdose einwirkt.This is a further advantageous embodiment of the device according to the invention characterized in that the U-shaped slot extends under the pressure cell to si make sure that the contact pressure acts directly on the load cell.
Es ist somit ersichtlich, dass bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung alle Prozessparameter bei einer Schweißung überwacht und kontrolliert eingestellt werden können.It can thus be seen that in the preferred embodiment of the invention ß method and the device according to the invention all process parameters in one Welding can be monitored and controlled.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings described. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Gehäuse mit einem Schweißkopf; Figure 1 is a plan view of a housing with a welding head.
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Schweißkopfes von Fig. 1; Fig. 2 is an enlarged view of the welding head of Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer elektrischen Einrichtung und Messeinrichtungen der Schweißvorrichtung; Fig. 3 is a block diagram of an electric device, and means for measuring the welding apparatus;
Fig. 4 ein Flussdiagramm einer Schweißung; Fig. 4 is a flowchart of a weld;
In Fig. 1 ist eine teilweise schematische Darstellung der Schweißvorrichtung gezeigt, die ein Gehäuse 2 umfasst, von dem der Deckel (nicht gezeigt) entfernt worden ist. Das Ge häuse 2 besteht aus einer Rückwand 4 und Seitenwänden 6, 8, 10 und einer Trennwand 12, die eine Arbeitsöffnung 14 für die Durchführung der Schweißung an einem Werkstück abtrennt. An der Aufnahmeöffnung 14 für das Werkstück ist ein Arbeitstisch 16 vorgesehen, der als Auflage für das Werkstück dienen kann. Mit dem Arbeitstisch 16 ist eine Halterung 18 für eine ortsfeste Schweißelektrode 20, die Masse-Elektrode fest verbunden.In Fig. 1 is a partially schematic view of the welding apparatus is shown which comprises a housing 2 from which the cover (not shown) has been removed. The Ge housing 2 consists of a rear wall 4 and side walls 6 , 8 , 10 and a partition wall 12 which separates a working opening 14 for performing the welding on a workpiece. At the receiving opening 14 for the workpiece, a work table 16 is provided, which can serve as a support for the workpiece. A holder 18 for a stationary welding electrode 20 , the ground electrode, is fixedly connected to the work table 16 .
Auf der oberen Seitenwand 6 des Gehäuses 2 ist ein Motor 22 angeordnet, der ein bür stenloser Gleichstrommotor ist, dessen Steuerungsmöglichkeiten sich für den hier vorgesehe ne Zweck eignet. Die Abtriebswelle (nicht gezeigt) des Motors 22 ist in einem Gehäuse 24 angeordnet und über ein Kupplung 26 mit einer Antriebsspindel 28 verbunden, die über eine entsprechende Spindelmutter (nicht gezeigt), die in einem Schlitten 30 angeordnet ist, den Schlitten 30 von oben nach unten und von unten nach oben verfahren kann. Am unteren Ende des Schlittens 30 ist eine Metallplatte 32 vorgesehen, die als Grundplatte für den Schweißkopf 34 dient, der zwei Platten 36, 38 und einen an der Platte 38 befestigten, stabförmigen Elektro denhalteteil 40 aufweist.On the upper side wall 6 of the housing 2 , a motor 22 is arranged, which is a brushless DC motor whose control options are suitable for the purpose envisaged here. The output shaft (not shown) of the motor 22 is arranged in a housing 24 and is connected via a coupling 26 to a drive spindle 28 which, via a corresponding spindle nut (not shown), which is arranged in a slide 30, moves the slide 30 from above can move up and down. At the lower end of the carriage 30 , a metal plate 32 is provided, which serves as a base plate for the welding head 34 , which has two plates 36 , 38 and a rod-shaped electrical fastener 40 attached to the plate 38 .
Die beiden Platten 36, 38 sind an ihrem einen Ende schwenkbar über einen Zapfen 42 miteinander verbunden, den eine an der Platte 38 seitlich angebracht Öse 43 durchsetzt und in der Platte 36 verankert ist. An ihren anderen Ende weisen sie eine Aufnahmeausnehmungen 44 für eine Druckmessdose 46 auf. An dem einen Ende der beiden Platten 46, 48 ist an der Platte 46 eine Stellschraube 48 angeordnet, die in einem Gewinde in der Platte 36 gelagert ist und sich mit ihrem Ende an der Platte 38 abstützt. Mit dieser Stellschraube 48 ist der Abstand der Aufnahmeausnehmungen für die Druckmessdose 46 einstellbar. Die beiden Platten 36, 38 sind somit zwischen dem Schlitten 30 zum Verfahren der Schweißelektrode und dem Schwei ßelektroden-Halteteil 40 vorgesehen. Die Druckmessdose 46 ist über eine Leitung 47 mit dem Rechner der Schweißvorrichtung verbunden, wie noch beschrieben wird.The two plates 36 , 38 are pivotally connected to one another at one end by means of a pin 42 through which an eyelet 43 attached to the side of the plate 38 passes and is anchored in the plate 36 . At their other end they have a receiving recess 44 for a pressure cell 46 . At one end of the two plates 46 , 48 , an adjusting screw 48 is arranged on the plate 46 , which is mounted in a thread in the plate 36 and is supported with its end on the plate 38 . With this adjusting screw 48 , the distance between the receiving recesses for the pressure cell 46 can be adjusted. The two plates 36 , 38 are thus provided between the carriage 30 for moving the welding electrode and the welding electrode holding part 40 . The pressure cell 46 is connected via a line 47 to the computer of the welding device, as will be described.
Der Schweißelektroden-Halteteil 40 ist ein länglicher, im Querschnitt rechteckiger Stab, der an einem Ende mit einer Schweißstromzuleitung 50 über einen Anschlussbolzen 52 ver bunden ist und der an dem anderen Ende eine Aufnahme 54 für die verfahrbare Schweißelek trode 56 aufweist, wobei die verfahrbare Schweißelektrode 56 so angeordnet ist, dass ihre Spitze der Spitze der ortsfesten Schweißelektrode 20 gegenüberliegt.The welding electrode holding part 40 is an elongated, cross-sectionally rectangular rod which is connected at one end to a welding current lead 50 via a connecting bolt 52 and which has a receptacle 54 for the movable welding electrode 56 at the other end, the movable welding electrode 56 is arranged so that its tip is opposite the tip of the stationary welding electrode 20 .
Der Schweißelektroden-Halteteil 40 hat neben der Aufnahme 54 für die Schweißelek trode 56 einen U-förmigen Schlitz 58, dessen Schenkel in Ebenen senkrecht zu der Fahrtrich tung der Schweißelektrode 56 liegen und bei dem der Boden des U-förmigen Schlitzes 58 in einer Ebene parallel zu der Fahrtrichtung der Schweißelektrode 56 senkrecht zu den Ebenen der Schenkel des U-förmigen Schlitzes 58 liegt. Der Boden des U-förmigen Schlitzes 58 liegt neben der Schweißelektroden-Halterung 56 und die Schenkel des U-förmigen Schlitzes er strecken sich bis unter die Druckmessdose 46. Der Schweißelektroden-Halteteil 40 ist an der Platte 38 durch zwei Bolzen 60, 62 verschraubt, die gegenüber dem Schweißelektroden- Halteteil 40 und der Platte 38 durch Buchsen 61, 63 aus isolierendem Material elektrisch iso liert sind. Die Platte 38 ist gegenüber dem Schweißelektroden-Halteteil 40 durch eine Platte 65 aus isolierendem Material (Fig. 2) ebenfalls elektrisch isoliert.The welding electrode holding part 40 has, in addition to the receptacle 54 for the welding electrode 56, a U-shaped slot 58 , the legs of which lie in planes perpendicular to the direction of travel of the welding electrode 56 and in which the bottom of the U-shaped slot 58 is parallel in one plane to the direction of travel of the welding electrode 56 is perpendicular to the planes of the legs of the U-shaped slot 58 . The bottom of the U-shaped slot 58 is located next to the welding electrode holder 56 and the legs of the U-shaped slot extend to below the pressure cell 46 . The welding electrode holding part 40 is screwed to the plate 38 by two bolts 60 , 62 which are electrically insulated from the welding electrode holding part 40 and the plate 38 by bushings 61 , 63 made of insulating material. The plate 38 is also electrically insulated from the welding electrode holding part 40 by a plate 65 made of insulating material ( FIG. 2).
An dem Schlitten 30 ist ein Metallvorsprung 64 in Form eines Winkels vorgesehen, der mit einem Nahwirkungsschalter 66 zusammenwirkt, der an einem Gewindestab 68 angeordnet ist. Der Gewindestab 68 ist in einer Gewindeführung 70 angeordnet, so dass der Schalter 66 in Bezug auf die Gewindeführung 70 nach oben und nach unten verstellbar ist. Die Gewindefüh rung 70 ist an der Rückwand 4 des Gehäuses 2 befestigt. Der Schalter 66 ist über einen An schluss 72 mit einem Kabel 74 verbunden, das zu einer Schnittstellenplatine 76 führt, die üben einen Schnittstellenstecker 78 mit dem Rechner der Schweißvorrichtung verbunden ist. Durch das Zusammenwirken des metallischen Vorsprungs 64 mit dem Schalter 66 kann die Refe renzposition des Schlittens eingestellt werden.A metal projection 64 in the form of an angle is provided on the slide 30 and cooperates with a proximity switch 66 which is arranged on a threaded rod 68 . The threaded rod 68 is arranged in a thread guide 70 , so that the switch 66 can be adjusted upwards and downwards with respect to the thread guide 70 . The threaded guide 70 is attached to the rear wall 4 of the housing 2 . The switch 66 is connected via a connection 72 to a cable 74 which leads to an interface board 76 which, via an interface connector 78, is connected to the computer of the welding device. By the interaction of the metallic projection 64 with the switch 66 , the reference position of the carriage can be adjusted.
Der Motor 22 erhält den Antriebsstrom und die Steuerbefehle über eine Leitung 80 von der Schnittstellenplatine 76, wobei der Antriebsstrom über eine Leitung 82 an die Schnittstel lenplatine 76 geliefert wird, während die Steuersignale über den Schnittstellenstecker 78 von dem Rechner geliefert werden.The motor 22 receives the drive current and the control commands via a line 80 from the interface board 76, the drive power via a line 82 lenplatine to the interface of the supplied 76 while the control signals are supplied through the interface connector 78 of the computer.
An den beiden Schweißelektroden 20, 56 sind Klemmen 84, 86 mit einem A/D-Wandler und von dort mit dem Rechner der Schweißvorrichtung verbunden, um die Spannung zwi schen den Elektroden 20, 56 bei einer Schweißung messen zu können.On the two welding electrodes 20 , 56 terminals 84 , 86 are connected to an A / D converter and from there to the computer of the welding device in order to be able to measure the voltage between the electrodes 20 , 56 during a weld.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der elektrischen Komponenten und der Messeinrich tungen der Schweißvorrichtung. Danach ist der Motor 22 über die Schnittstellenplatine 76 mit einem Rechner 90 verbunden, der einen Speicher umfasst, in dem eine Datenbank für die di versen Messwerte und Sollwerte abgelegt sind. Der Schalter 66 ist ebenfalls über die Schnitt stellenplatine 76 mit dem Rechner 90 verbunden. Die Druckmessdose 46 ist über einen A/D- Wandler 92 mit dem Rechner verbunden. Eine Spannungsmesseinrichtung 94, die die Klem men 84, 86 und einen Messwertverstärker (nicht gezeigt) umfasst, ist über einen weiteren A/D-Wandler 96 mit dem Rechner 90 verbunden. Schließlich ist eine Strom-Messeinrichtung 98, die einen Widerstand (nicht gezeigt) in der Schweißstrom-Zuführungsleitung 50 umfasst, über eine A/D-Wandler 100 mit dem Rechner 90 verbunden. In dem Rechner 90 werden die Messwerte der Druckmessdose 46, der Spannungsmesseinrichtung 94 und der Strommessein richtung 98 ausgewertet und zu Istwerten verrechnet, die mit Sollwerten verglichen werden, die in dem Speicher abgelegt sind. Der Rechner 90 gibt auch die Steuerimpulse für den An trieb des Motors 22. Fig. 3 shows a block diagram of the electrical components and the Messeinrich lines of the welding device. The motor 22 is then connected via the interface board 76 to a computer 90 , which comprises a memory in which a database for the various measured values and setpoints is stored. The switch 66 is also connected via the interface board 76 to the computer 90 . The pressure cell 46 is connected to the computer via an A / D converter 92 . A voltage measuring device 94 , which includes the terminals 84 , 86 and a measured value amplifier (not shown), is connected to the computer 90 via a further A / D converter 96 . Finally, a current measuring device 98 , which comprises a resistor (not shown) in the welding current supply line 50 , is connected to the computer 90 via an A / D converter 100 . In the computer 90 , the measured values of the pressure cell 46 , the voltage measuring device 94 and the current measuring device 98 are evaluated and calculated into actual values which are compared with setpoints which are stored in the memory. The computer 90 also gives the control pulses for the drive to the motor 22nd
Anhand von Fig. 4 wird nun der Arbeitsablauf des Schweißkopfes beschrieben. Bei spielsweise durch Betätigung eines Startschalters wird der Start des Schweißvorganges aus gelöst. Zu Initialisierung der Schweißvorrichtung fährt nun der Schweißkopf zu einem Refe renzpunkt, der durch das Zusammenwirken des Schalters 66 mit dem Metallvorsprung 64 definiert ist. Wenn der Schweißkopf an dem Referenzpunkt ist, wird auf einen weiteren Start befehl gewartet.The workflow of the welding head will now be described with reference to FIG. 4. For example, by pressing a start switch, the start of the welding process is triggered. To initialize the welding device, the welding head now moves to a reference point, which is defined by the interaction of the switch 66 with the metal projection 64 . When the welding head is at the reference point, another start command is waited for.
Wenn der weitere Startbefehl eintrifft, wird als Erstes eine Kalibrierfahrt durchgeführt, was bedeutet, dass mit einer voreingestellten, höheren Geschwindigkeit eine Schwebeposition angefahren wird, die eine gewisse Distanz vor dem Werkstück liegt, und dass von dort aus mit langsamer Fahrt der Anpress-Druckwert angefahren wird, der voreinstellbar ist und in dem Speicher des Rechners abgelegt ist. Bei Erreichen des Soll-Anpressdruckes wird der gesamte Achswert in den Speicher des Rechners geschrieben und auch in einer Datenbank abgelegt. Danach fährt der Schweißkopf wieder in die Schwebeposition zurück.When the further start command arrives, the first step is a calibration run, which means that at a preset, higher speed, a hover position is approached, which is a certain distance in front of the workpiece, and from there with the travel pressure value is approached, which can be preset and in which Computer memory is stored. When the target contact pressure is reached, the entire Axis value written in the memory of the computer and also stored in a database. The welding head then moves back into the floating position.
Wenn nun das Schweißsignal zum Einleiten der ersten Schweißung empfangen wird, fährt der Schweißkopf in Schnellfahrt bis zu dem Druckpunkt oder Schweißpunkt, wobei der in der Datenbank und/oder dem Speicher des Rechners abgespeicherte Achswert umgesetzt wird. Nach Anfahren des Druckpunktes wird der aktuelle Anpressdruck gemessen und durch die Regelung nachgeregelt, bis der Ist-Anpressdruck innerhalb des in der Datenbank einge stellten Toleranzbereiches für den Soll-Anpressdruck liegt. Wenn ein innerhalb des Toleranz fensters liegender Ist-Anpressdruck festgestellt wird, wird der Befehl zur Durchführung der Schweißung gegeben.Now when the welding signal to initiate the first weld is received, the welding head moves at high speed to the pressure point or welding point, the Axis value stored in the database and / or the memory of the computer implemented becomes. After approaching the pressure point, the current contact pressure is measured and by the regulation readjusted until the actual contact pressure is within the in the database set tolerance range for the target contact pressure. If one is within tolerance Actual contact pressure lying in the window is determined, the command to carry out the Weld given.
Der Schweißgenerator entlädt nun die angeforderte Schweißenergie, deren Sollwert vorher in den Speicher des Rechners beziehungsweise in die Datenbank eingegeben wurde. Während des Schweißvorganges werden dabei wiederholt Messwerte des Schweißstroms und der Schweißspannung abgeleitet und über einen Messverstärker und A/D-Wandler in den Rechner eingegeben. Die Istwerte für den Schweißstrom und die Schweißspannung werden in die Ist-Schweißenergie umgerechnet. Vor der Umrechnung wird ein Nullabgleich der Mes seinrichtungen durchgeführt.The welding generator now discharges the requested welding energy, its setpoint was previously entered into the computer's memory or into the database. During the welding process, measured values of the welding current and derived from the welding voltage and via a measuring amplifier and A / D converter in the Calculator entered. The actual values for the welding current and the welding voltage are in converted the actual welding energy. Before the conversion, a zero adjustment of the meas facilities carried out.
Die berechneten Werte für die Schweißenergie, den Schweißstrom und die Schweiß spannung werden nun mit den in dem Speicher beziehungsweise der Datenbank abgelegten Sollwerten für Schweißstrom, Schweißspannung und Schweißenergie verglichen, wobei eine Übereinstimmung dann festgestellt wird, wenn die Istwerte und die Sollwerte innerhalb je weils vorgegebener und einstellbarer Toleranzbereiche liegen. Wenn die Ist- und Sollwerte innerhalb der Toleranzbereiche liegen, wird für diese Schweißung ein Signal "GUT" gesetzt, welches angezeigt werden kann und/oder einem externen Gerät zugeführt werden kann, um weitere Steuervorgänge einzuleiten, beispielsweise den Rücksprung des Schweißkopfes in die Schwebeposition. Bei einer als schlecht klassifizierten Schweißung kann eine Elektrodenrei nigung angefordert werden, so dass der Vorgang für das Reinigen der Elektroden eingeleitet werden kann. The calculated values for welding energy, welding current and welding voltage are now with those stored in the memory or the database Setpoints for welding current, welding voltage and welding energy compared, one Agreement is determined when the actual values and the setpoints within each because there are predefined and adjustable tolerance ranges. If the actual and target values lie within the tolerance ranges, a signal "GOOD" is set for this weld, which can be displayed and / or can be supplied to an external device in order initiate further control processes, for example the return of the welding head into the Hover position. If a weld is classified as poor, an electrode row can occur Cleaning can be requested so that the process for cleaning the electrodes is initiated can be.
Wird innerhalb des maximalen Fahrweges des Schlittens kein Anpressdruck gefunden, der dem in dem Speicher abgelegten Soll-Anpressdruck entspricht, wird der Schweißvorgang neu kalibriert und der Achswert wird neu eingestellt, wobei der Verbrauch der Schweißelek trode berücksichtigt wird. Wenn kein Anpressdruck gleich dem Soll-Anpressdruck mehr er zeugt wird, wenn der maximale Fahrweg des Schlittens ausgeschöpft ist, wird eine Elektro denwartung oder ein Austausch der Elektroden gemeldet, so dass entsprechend verfahren werden kann.If no contact pressure is found within the maximum travel of the slide, which corresponds to the target contact pressure stored in the memory, the welding process recalibrated and the axis value is reset, the consumption of the welding elec trode is taken into account. If the contact pressure no longer equals the target contact pressure If the maximum travel path of the sled is exhausted, an electric machine is created maintenance or a replacement of the electrodes has been reported so that the procedure is followed can be.
Da der gesamte Schweißvorgang rechnergesteuert ist, können für jede Schweißung auf einer entsprechende Maske die Schweißenergie des Schweißimpulses beispielsweise in Joule, die Impulsbreite in ms, die Anstiegszeit und die Spitzenspannung des Impulse angezeigt wer den. Ferner ist es möglich, den Verlauf des Schweißstromes mit der Zeit und den Verlauf der Schweißspannung mit der Zeit anzuzeigen, was dem Bedienungsmann ebenfalls Hinweise auf die ordnungsgemäße Durchführung der Schweißung gibt und zwar zusätzlich zu der Überwa chung der Schweißenergie selbst.Since the entire welding process is computer controlled, you can turn on each weld a corresponding mask the welding energy of the welding pulse, for example in joules, the pulse width in ms, the rise time and the peak voltage of the pulse are displayed the. It is also possible to change the course of the welding current over time and the course of the Welding voltage with time, which also indicates to the operator the proper execution of the welding is in addition to the monitoring welding energy itself.
Claims (36)
- - einen Elektromotor (22) zum Verfahren der wenigstens einen Schweißelektrode,
- - eine Druck-Messeinrichtung (46), mit der der Anpressdruck der Schweißelektrode (56) gegen das Werkstück gemessen wird, und durch
- - eine Anpressdruck-Speichereinheit (90), in der ein Sollwert für den Anpressdruck der Schweißelektrode (56) für wenigstens ein Werkstück gespeichert ist,
- - eine Regeleinrichtung, mit der der Antrieb des Motors (22) so geregelt wird, dass der An pressdruck den vorgegebenen, gespeicherten Sollwert annimmt, bevor die Schweißung ausgeführt wird.
- - an electric motor ( 22 ) for moving the at least one welding electrode,
- - A pressure measuring device ( 46 ) with which the contact pressure of the welding electrode ( 56 ) against the workpiece is measured, and by
- a contact pressure storage unit ( 90 ), in which a target value for the contact pressure of the welding electrode ( 56 ) for at least one workpiece is stored,
- - A control device with which the drive of the motor ( 22 ) is controlled so that the contact pressure adopts the predetermined, stored setpoint before the welding is carried out.
- - eine Schweißstrom-Messeinrichtung (98), mit der bei der Ausführung der Schweißung der zwischen den Schweißelektroden (20, 56) fließende Schweißstrom gemessen wird,
- - eine Schweißspannungs-Messeinrichtung (94), mit der die zwischen den Schweißelektro den (20, 56) anstehende Schweißspannung gemessen wird,
- - eine Recheneinheit (90), mit der aus dem Schweißstrom und der Schweißspannung die Schweißenergie berechnet wird, die bei der Schweißung verbraucht wurde, und durch
- - eine Schweißenergie-Speichereinheit, in der Sollwert für die Schweißenergie der Schwei ßelektrode für wenigstens ein Werkstück gespeichert ist,
- - eine Vergleichereinrichtung, mit der der aus den Messungen berechnete Istwert der ver brauchten Schweißenergie mit einem vorgegebenen Sollwert der Schweißenergie vergli chen wird, wobei eine Schweißung bei einer Übereinstimmung der Ist- und Sollwerte als gut klassifiziert wird.
- a welding current measuring device ( 98 ) with which the welding current flowing between the welding electrodes ( 20 , 56 ) is measured when the welding is carried out,
- - A welding voltage measuring device ( 94 ) with which the welding voltage between the welding electrodes ( 20 , 56 ) is measured,
- - An arithmetic unit ( 90 ) with which the welding energy, which was consumed during the welding, is calculated from the welding current and the welding voltage, and by
- a welding energy storage unit in which the desired value for the welding energy of the welding electrode is stored for at least one workpiece,
- - A comparator, with which the actual value of the welding energy consumed calculated from the measurements is compared with a predetermined target value of the welding energy, a weld being classified as good if the actual and target values match.
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DE2000106642 DE10006642A1 (en) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | Process for spot welding workpieces comprises moving the welding electrode using an electromotor so that the pressing pressure of the electrode against the workpiece is measured and the drive of the motor regulated |
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DE2000106642 DE10006642A1 (en) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | Process for spot welding workpieces comprises moving the welding electrode using an electromotor so that the pressing pressure of the electrode against the workpiece is measured and the drive of the motor regulated |
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DE (1) | DE10006642A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202011000875U1 (en) * | 2011-04-14 | 2013-03-01 | Kuka Systems Gmbh | control device |
-
2000
- 2000-02-15 DE DE2000106642 patent/DE10006642A1/en not_active Withdrawn
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DE202011000875U1 (en) * | 2011-04-14 | 2013-03-01 | Kuka Systems Gmbh | control device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |