DE102005019640A1

DE102005019640A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Widerstandpunktschweißen

Info

Publication number: DE102005019640A1
Application number: DE200510019640
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lechler
Original assignee: PROMESS GES fur MONTAGE und P; Promess Gesellschaft fur Montage- und Pruefsysteme Mbh
Current assignee: PROMESS GES fur MONTAGE und P; Promess Gesellschaft fur Montage- und Pruefsysteme Mbh
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2006-11-09
Also published as: WO2006114248A1

Abstract

Um beim Widerstandspunktschweißen eine hohe Prozesssicherheit, d. h. insbesondere gleichmäßige Schweißverbindungen zu erreichen, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Vorgabe des zeitlichen Ablaufes des Schweißvorganges in Form eines Leistungs-Zeit-Diagrammes erfolgt und bei dem die Schweiß-Istleistung durch eine Strom- und Spannungsmessung laufend mit der Schweiß-Sollleistung verglichen und durch eine Veränderung des Stromes an letztere angepasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Widerstandpunktschweißen, bei dem mit Hilfe eines Regelgerätes ein produktspezifischer zeitlicher Ablauf eines Schweißvorganges vorgegeben wird.
Bekannt und allgemein üblich ist ein Verfahren der vorstehenden Art, bei dem die Vorgabe in Form eines Strom-Zeit-Diagrammes erfolgt. Mit diesem Verfahren würden in der Praxis befriedigende Ergebnisse erzielt, wenn die Widerstände in der Schweiß zone sich bei jedem Schweißvorgang zumindest in ähnlicher Weise verändern würden. Dies ist indes regelmäßig nicht der Fall, d.h. die Prozesssicherheit des Schweißvorganges lässt zu wünschen übrig. Um die Prozessunsicherheit abzufangen, behilft man sich in der Praxis damit, dass man zum Verbinden der jeweiligen Bauteile mehr Schweißpunkte vorsieht, als dies aus Gründen der Verbindungsfestigkeit an sich erforderlich ist. Andererseits hat es nicht an Bemühungen gefehlt, die Prozesssicherheit von Punktschweißverfahren durch das Erfassung einer Vielzahl sich mehr oder weniger verändernder mechanischer und elektrischer Parameter zu erhöhen. So wird beispielsweise in der DE 37 11 771 A1 vorgeschlagen, den Prozessverlauf durch mehrere Stellgrößen in Form des Stromfließwinkels, der Elektrodenkraft und der Schweißzeit zu regeln. Der mit der Erfassung und Verarbeitung mehrerer Stellgrößen erforderliche Aufwand ist allerdings vergleichsweise groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schweißverfahren zu entwickeln, das ohne großen Aufwand eine hohe Prozesssicherheit bietet. Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache Art und Weise erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorgabe des zeitlichen Ablaufes des Schweißvorganges in Form eines Leistungs-Zeit-Diagrammes erfolgt und dass die Schweiß-Istleistung durch eine Strom- und Spannungsmessung laufend mit der Schweiß-Sollleistung verglichen und durch eine Veränderung des Stromes an letztere angepasst wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass sich bei ihm mit Hilfe einer einfach realisierbaren Leistungsregelung negative Einflüsse auf das Schweißergebnis infolge unregelmäßiger Widerstandsverläufe weitgehend eliminieren lassen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung, die sich zur Durchführung des Verfahrens eignet und deren Aufbau anhand des beigefügten Blockschaubildes nachstehend erläutert wird.
In der einzigen Figur ist 1 ein Schweißstromgenerator, dessen Ausgänge über Leitungen 2 und 3 mit den Schweißelektroden 4 und 5 verbunden sind. Zur Steuerung des auch als Inverter bezeichneten Schweißstromgenerators 1 dient ein Regelgerät 6, an das vom Schweißstromgenerator 1 laufend zwei Messwerte, nämlich der Istwert des Schweißstromes I_ist und der Istwert der Schweißspannung U_ist geliefert werden.
Die beiden üblicherweise analogen Messwerte werden in einem Multiplikator 7 digitalisiert und miteinander multipliziert. Das Ergebnis der Multiplikation ist die augenblickliche an die Schweißelektroden 4, 5 abgegebene elektrische Schweiß-Istleistung P_ist. Der ermittelte Wert der Schweiß-Istleistung P_ist wird einem Komperator 8 zugeführt, der die Schweiß-Istleistung P_ist mit einem Sollwert P_soll der Schweißleistung vergleicht, welcher aus einem Speicher 9 stammt, in dem ein Leistungs-Zeit-Diagramm hinterlegt ist, das im Rahmen von Versuchen erstellt wurde, die unter optimalen Bedingungen erfolgten und zu einwandfreien Ergebnissen geführt haben.
Die Abweichung der tatsächlich zugeführten Schweiß-Istleistung von der geforderten Schweiß-Sollleistung lässt sich anschließend in einem Rechenmodul 10 ermitteln, der den Schweißstromgenerator 1 veranlasst, durch Veränderungen des Schweißstromes die Schweiß-Istleistung an die Schweiß-Sollleistung anzupassen.
Es versteht sich, dass alle Bausteine der Leistungssteuerung sehr schnell, d.h. in Bruchteilen einer Millisekunde auf Veränderungen reagieren müssen, um die Leistungsveränderungen mit den Prozessveränderungen in Einklang zu bringen. Auch eine Mikroprozessorsteuerung kommt zur Leistungsregelung in Betracht.

Claims

Verfahren zum Widerstandpunktschweißen, bei dem mit Hilfe eines Regelgerätes ein produktspezifischer zeitlicher Ablauf eines Schweißvorganges vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe des zeitlichen Ablaufes des Schweißvorganges in Form eines Leistungs-Zeit-Diagrammes erfolgt und dass die Schweiß-Istleistung durch eine Strom- und Spannungsmessung laufend mit der Schweiß-Sollleistung verglichen und durch eine Veränderung des Stromes an letztere angepasst wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgerät (6) einen Multiplikator (7) zur laufenden Multiplikation gemessener Istwerte des Schweißstromes und der Schweißspannung aufweist, dass dem Multiplikator (7) ein mit einem zur Speicherung eines vorgegebenen Leistungs-Zeit-Diagrammes dienender Speicher (9) verbundener Komperator (8) nachgeschaltet ist und dass sich an den Komperator (8) ein Rechenmodul (10) anschließt, durch den zur Anpassung der Istleistung an die Sollleistung der vom Schweißstromgenerator (1) zu liefernde Strom veränderbar ist.