DE102005023900A1

DE102005023900A1 - Welding torch guiding and metal inert gas welding process quality monitoring method for commercial vehicle structural work, involves producing correction data from data obtained by thermo units data for guiding robot controlled torch

Info

Publication number: DE102005023900A1
Application number: DE200510023900
Authority: DE
Inventors: Ricus Müller; Sven Dr.-Ing. Jüttner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-11-30

Abstract

The method involves monitoring the formation of a joining seam by using thermo units, during a welding process. A correction data is produced from data obtained by the units for the guidance of a robot controlled welding torch. The units also detect the directional reflection of heat radiation of a pool crater surface. A digital welding current source (2) is designed on a monitor for detecting welding technical relevant magnitudes. An independent claim is also included for a device for monitoring the quality of a joint connection in a metal inert gas welding process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Führung des Schweißbrenners sowie Überwachung der Qualität in einem Metallschutzgasschweißprozess.The The present invention relates to a method for guiding the welding torch as well as monitoring the quality in a metal inert gas welding process.

Mit zunehmender Komplexität der Rohbaustruktur wirken sich unter anderem Rückfederung eigenspannungsbehafteter Schalenbauteile, schweißbedingter Verzug und Positionierungsprobleme negativ auf die Fertigungsgenauigkeit von Karosserien im Kraftfahrzeugrohbau aus. Toleranzprobleme wie Lageabweichungen von Stößen, ungenaue Überlappungen, gegebenenfalls umformungsbedingte Welligkeiten und Spalte wirken der Stabilität ohnehin toleranzempfindlicher Metallschutzgasschweißprozesse entgegen. In Folge dieser Fertigungsungenauigkeiten äußern sich prozessbedingte Instabilitäten durch Schweißnahtimperfektionen wie Spritzer, Formfehler und Bindefehler.With increasing complexity The bodyshell structure, among other things, has the effect of resiliency of intrinsic stressors Shell components, sweat-related Warpage and positioning problems negatively affect manufacturing accuracy of bodies in the automotive body. Tolerance problems like Position deviations of impacts, inaccurate overlaps, possibly deformation-related ripples and gaps act stability anyway tolerant-sensitive metal inert gas welding processes opposite. As a result of these manufacturing inaccuracies express themselves process-related instabilities by weld imperfections like splashes, form errors and binding errors.

Während bei der Schalenbauweise der Überlappstoß dominiert, ist die Blech-Profil- und Profil-Profil-Verbindung typisch für die profilintensive oder die Rahmenbauweise. Die Schalenbauweise ist hinsichtlich Maßhaltigkeit weitgehend unproblematisch, da beim Widerstandspunktschweißen die Zangenkräfte Toleranzen ausgleichen und für optimale Schweißbedingungen sorgen. Beim Einsatz von Metallschutzgasschweißverfahren sind diese Rahmenbedingungen ohne größeren Spannvorrichtungsaufwand nicht gegeben. Insbesondere bei Rahmenkonstruktionen, bei Kleinserien oder Studien sowie im Nutzfahrzeugbau ist der Einsatz von Metallschutzgasschweißverfahren wichtig, da hier hinreichend große tragende Verbindungsquerschnitte erzeugt werden müssen, wenn aufwändige Flanschkonstruktionen vermieden werden sollen.While at the shell construction dominates the lap joint, is the sheet metal profile and profile profile connection typical for the profile-intensive or the frame construction method. The shell construction is in terms of dimensional accuracy largely unproblematic, since the resistance spot welding the pliers forces Compensate for tolerances and for optimal welding conditions to care. When using metal inert gas welding these conditions are without major clamping device effort not given. Especially for frame constructions, for small series or studies in commercial vehicle construction is the use of metal inert gas welding process important, since here sufficiently large load-bearing connection cross-sections have to be generated if elaborate Flange structures should be avoided.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Führung des Schweißbrenners sowie Überwachung der Qualität in einem Metallschutzgasschweißprozess zur Verfügung zu stellen, welches eine erhöhte Prozesssicherheit und geringere Fehleranfälligkeit gewährleistet und somit kostengünstiger ist.task The present invention is a method for guiding the welding torch as well as monitoring the quality in a metal inert gas welding process to disposal to put, which increased one Process reliability and lower susceptibility to errors ensured and thus cheaper is.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Führung des Schweißbrenners sowie Überwachung der Qualität in einem Metallschutzgasschweißprozess mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mit Hilfe mindestens zweier Sensoren während des Schweißprozesses die Ausbildung der Fügenaht überwacht wird und aus den mittels der Sensoren gewonnenen Daten gegebenenfalls Korrekturdaten für die Führung eines robotergesteuerten Schweißbrenners erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Schweißfehler zu minimieren, insbesondere weniger Schweißspritzer, weniger Bindefehler hervorzurufen und eine korrekte Form der Schweißnähte zu gewährleisten. Dadurch reduzieren sich Nacharbeitsumfänge und Ausschuss, womit sich die Fertigungszeiten verringern und eine Kostenoptimierung bei erhöhter Qualität erzielt wird.The solution This object is achieved by a method according to the invention for guiding the welding torch as well as monitoring the quality in a metal inert gas welding process with the characterizing features of the main claim. According to the invention, it is provided that with the help of at least two sensors during the welding process monitored the formation of the joint seam and from the data obtained by the sensors, if necessary Correction data for the leadership a robot-controlled welding torch be generated. The method according to the invention makes it possible welding defects to minimize, in particular less spatter, less binding errors and to ensure a correct shape of the welds. Reduce it rework volumes and rejects, which reduce production times and a Cost optimization at elevated costs quality is achieved.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden als Sensoren vorzugsweise Thermoelemente verwendet, die man beispielsweise im Bereich des Schutzgasführungsrohres des Schweißbrenners anordnen kann. Derartige Thermoelemente ermöglichen es, über die gerichtete Reflexion der Wärmestrahlung des Schmelzbades Brennerfehlstellungen zu detektieren. Hieraus lassen sich wiederum Korrekturgrößen für die Steuerung des Schweißroboters ableiten. Die von den Thermoelementen erfassten Thermospannungen werden vorzugsweise über Messverstärker verstärkt und gegebenenfalls nach einer Analog-Digital-Wandlung einer Robotersteuerung zugeführt.in the Frames of the present invention are preferably used as sensors Thermocouples used, for example, in the field of inert gas guide tube of the welding torch can arrange. Such thermocouples make it possible over the directed reflection of heat radiation of the molten pool to detect burner malpositions. Let it out in turn, correction quantities for the controller Derive the welding robot. The thermoelectric voltages detected by the thermocouples are preferably amplified by measuring amplifiers and optionally after an analog-to-digital conversion supplied to a robot controller.

Erfindungsgemäß kann man beispielsweise so vorgehen, dass man zunächst die genaue Position der Fügestelle bestimmt und dazu beispielsweise eine Prüfspannung auf die Schweißelektrode über die angeschlossene Schweißstromquelle gibt. Der Roboter fährt dann die im Programm vorgegebenen Werkstückkoordinaten an und über den variablen Stickout des Brenners, der über den Vorschubmotor geregelt werden kann, kann dann die Werkstückoberfläche senkrecht angetastet werden. Durch Anlegen einer Prüfspannung kann man somit die tatsächliche Lage der Werkstückoberfläche detektieren. Durch definiertes Rückstellen des Stickouts und anschließendes Antasten der Fügestelle kann die Position der Kante bestimmt werden. Durch Wiederholung dieses Abtastens entlang der vorgegebenen Sollkontur kann die tatsächliche Raumlage des Werkstücks vermessen werden. Vorzugsweise erfolgt in der Robotersteuerung zeitgleich ein Soll-Ist-Datenabgleich.According to the invention you can For example, so that you first the exact position of the joint determined and, for example, a test voltage to the welding electrode on the connected welding power source gives. The robot drives then the workpiece coordinates specified in the program at and above the variable stickout of the burner, regulated by the feed motor can be, then the workpiece surface can be scanned vertically. By applying a test voltage So you can get the actual Detect the position of the workpiece surface. By defined reset Stickout and then Touch the joint the position of the edge can be determined. By repetition This sampling along the given nominal contour can be the actual Location of the workpiece be measured. Preferably takes place in the robot control at the same time a target-actual data comparison.

Die erfindungsgemäß vorzugsweise verwendeten Thermoelemente können während des Schweißprozesses die Überwachung über die korrekte Ausbildung der Schweißnahtoberfläche übernehmen.The according to the invention preferably used thermocouples can while of the welding process the monitoring over the assume correct formation of the weld surface.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sieht vor, dass in dem Verfahren außerdem gravierende Schweißfehler, wie zum Beispiel Nahtaussetzer oder Bindefehler, zum Beispiel bedingt durch zu große Spalte, registriert werden und einer Qualitätsüberwachungseinrichtung insbesondere online übermittelt werden.A preferred embodiment of the task solution according to the invention provides that in the method also serious welding defects, such as seam dropouts or binding errors, for example, due to excessive column, are registered and a quality monitoring especially online.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass über eine digitale Stromquelle schweißtechnisch relevante Größen wie beispielsweise der Schweißdrahtvorschub, Schweißspannung und/oder Strom erfasst werden. Diese schweißtechnisch relevanten Größen können vorzugsweise über eine Wiedergabevorrichtung wie zum Beispiel einen Monitor abgebildet werden (Monitoring der schweißtechnisch relevanten Größen). Über eine geeignete Schnittstelle, zum Beispiel eine OPC-Schnittstelle können Daten über diese schweißtechnisch relevanten Größen an die Robotersteuerung geleitet werden. Ein Rechner der Robotersteuerung kann beispielsweise mit dem internen Rechner der Schweißstromquelle verbunden sein.Farther is preferably provided that via a digital power source welding technology relevant sizes like for example, the welding wire feed, welding voltage and / or current are detected. These welding-relevant variables may preferably have a Playback device such as a monitor shown (monitoring of welding relevant Sizes). Over a suitable interface, for example, an OPC interface can use this data welding technology relevant sizes to the Robot control are passed. A calculator of the robot controller can, for example, with the internal computer of the welding power source be connected.

Die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ausgehend von im Stand der Technik verfügbaren Einzelkomponenten mit vergleichsweise geringem Aufwand möglich. Man kann beispielsweise einen handelsüblichen Metallschutzgasbrenner mit den entsprechenden Thermoelementen, vorzugsweise mindestens zwei Thermoelementen versehen. Für die Anpassung der Thermoelemente verwendet man vorzugsweise einen Messverstärker. Für die Analog-Digital-Umwandlung der gemessenen Signale kann beispielsweise der PC der Robotersteuerung des Schweißroboters mit einer einfachen Sound-Karte oder einer Messkarte bestückt werden. Für die interne Verarbeitung der Daten lässt sich eine geeignete Software entwickeln.The Implementation of the method according to the invention is based on individual components available in the prior art comparatively little effort possible. You can, for example a commercial one Metal inert gas burner with the corresponding thermocouples, preferably provided at least two thermocouples. For the adaptation of the thermocouples it is preferable to use a measuring amplifier. For analog-to-digital conversion the signals measured, for example, the PC of the robot control of the welding robot be populated with a simple sound card or a measurement card. For the internal processing of the data leaves develop suitable software.

Digitale Schweißstromquellen können beispielsweise verwendet werden, die über die Möglichkeit verfügen, Prozessdaten von einem zentralen Rechnermodul abzufragen. Dies kann über eine geeignete Software geschehen. Somit können online Informationen über die Qualität des Schweißprozesses erfasst werden, wobei zum Beispiel eine OPC-Schnittstelle verwendet wird. Eine offene Datenschnittstelle erlaubt Prozessvisualisierungen, zum Beispiel mit einer Übersicht über Schweißstrom, Schweißspannung, Schweißdrahtvorschub etc. Bei Verwendung geeigneter Software in Verbindung mit einer Schnittstelle ist die Überwachung von Grenzwerten, die Überwachung der Anlage insgesamt, die Auslösung benutzerdefinierter Ereignisse, die Ausgabe von Warnungen und Datenexport möglich. Nachteile bekannter taktiler Systeme wie zum Beispiel Nachlauffehler bei Kurven abhängig von der Tragarmlänge, Störungen wie zum Beispiel geringe Arbeitstiefe, erforderliche Anbauteile am Schweißbrenner oder zusätzliche Systeme werden vermieden.digital Welding power sources can For example, those who have the ability to use process data to query from a central computer module. This can about one appropriate software happen. Thus, online information about the quality of the welding process be detected using, for example, an OPC interface becomes. An open data interface allows process visualizations, For example, with an overview of welding current, welding voltage, Welding wire feed etc. When using suitable software in conjunction with a Interface is the monitoring of limits, monitoring the whole plant, the triggering custom events, the output of warnings and data export possible. disadvantage known tactile systems such as tracking errors in curves dependent from the Tragarmlänge, disorders such as low working depth, required attachments at the welding torch or additional Systems are avoided.

Im Stand der Technik teilweise verwendete Lichtbogensensoren haben ebenfalls Nachteile wie zum Beispiel eine zu geringe Messfrequenz oder die Ausgabe eines Signals nur beim Schweißen oder keine Signalausgabe beim Schweißen von Aluminium, da der ohmsche Widerstand zu gering und das Prozessrauschen zu groß ist. Diese Nachteile werden bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls vermieden.in the Prior art have partially used arc sensors also disadvantages such as a too low measuring frequency or the output of a signal only when welding or no signal output when welding of aluminum, because the ohmic resistance is too low and the process noise is too big. These disadvantages are also when using the method according to the invention avoided.

Aus dem Stand der Technik bekannte optische Systeme sind in der Regel zu teuer und erlauben nur ein Abscannen der Fuge vor dem Schweißprozess, da die Blendwirkung beim Schweißvorgang das optische System beeinträchtigt. Verzüge beim Schweißvorgang lassen sich bei Verwendung solcher optischer Systeme nicht kompensieren. Hier ist das erfindungsgemäße Verfahren überlegen und die genannten Nachteile werden überwunden.Out The prior art known optical systems are typically too expensive and allow only a scan of the joint before the welding process, because the glare effect during the welding process impaired optical system. distortions during the welding process can not be compensated when using such optical systems. Here, the inventive method is superior and the disadvantages mentioned are overcome.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigenfollowing The present invention will be described with reference to exemplary embodiments to the accompanying drawings. Show

1 eine schematisch vereinfachte Darstellung der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Einrichtungen; 1 a simplified schematic representation of the devices used to carry out the method according to the invention;

2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Verknüpfung der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Komponenten; 2 a block diagram for explaining the connection of the components used in the inventive method;

3 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Metallschutzgasschweißbrenners. 3 a schematically simplified view of an inventively designed metal inert gas welding torch.

Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Die Zeichnung zeigt in vereinfachter schematischer Form die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Überwachung der Qualität eines Metallschutzgasschweißprozesses. Das dabei zur Anwendung kommende Gesamtsystem umfasst einen Schweißroboter 5, der programmierbar ist, wozu eine Robotersteuerung 4 dient. Der Schweißroboter 5 umfasst einen Schweißbrenner 1, der nach in einem Programm vorgegebenen Koordinaten ein Werkstück 7 anfährt, an dem eine Schweißverbindung in einem Metallschutzgasschweißprozess durchzuführen ist. Für den variablen Stickout des Schweißbrenners 1 ist ein Vorschubmotor 3 vorgesehen und die Werkstückoberfläche kann senkrecht angetastet werden. Über eine angeschlossene Schweißstromquelle 2 kann eine Prüfspannung auf die Schweißelektrode gegeben und die tatsächliche Lage der Werkstückoberfläche detektiert werden. Durch definiertes Rückstellen des Stickouts und anschließendes Antasten der Fügestelle kann die Position der Kante bestimmt werden. Durch Wiederholung dieses Abtastens entlang der vorgegebenen Sollkontur kann man die tatsächliche Raumlage des Werkstücks vermessen. In der Robotersteuerung 4 kann ein Soll-Ist-Datenabgleich vorgenommen werden. Außerdem ist eine Qualitätssicherungseinheit 6 vorgesehen, die einen Monitor umfassen kann, so dass man verschiedene Informationen über die Qualität des Schweißvorgangs erfassen und beispielsweise gravierende Schweißfehler auf einem Monitor anzeigen kann. Außerdem ist es möglich, zum Beispiel bestimmte schweißtechnisch relevante Größen wie den Schweißdrahtvorschub, Schweißspannung und/oder Schweißstrom zu erfassen und auf der Anzeigevorrichtung 6 abzubilden.First, it will open 1 Referenced. The drawing shows in simplified schematic form the essential components of a device according to the invention for monitoring the quality of a metal inert gas welding process. The overall system used here includes a welding robot 5 which is programmable, including a robot controller 4 serves. The welding robot 5 includes a welding torch 1 , which according to coordinates specified in a program, is a workpiece 7 anfährt on which a weld is to perform in a metal inert gas welding process. For the variable stickout of the welding torch 1 is a feed motor 3 provided and the workpiece surface can be scanned vertically. Via a connected welding power source 2 a test voltage can be applied to the welding electrode and the actual position of the workpiece surface can be detected. Defined resetting of the embroidery and subsequent probing of the joint can determine the position of the edge. By repeating this sampling along the given nominal contour you can see the actual spatial position of the Measure workpiece. In the robot controller 4 a target-actual data comparison can be made. It is also a quality assurance unit 6 is provided, which may include a monitor, so that you can capture various information about the quality of the welding process and, for example, can display serious welding defects on a monitor. In addition, it is possible to detect, for example, certain welding-relevant variables such as the welding wire feed, welding voltage and / or welding current and on the display device 6 map.

2 zeigt ein entsprechendes Blockdiagramm der Komponenten der zuvor beschriebenen Einrichtung. Zur Überwachung der korrekten Ausbildung der Schweißnahtoberfläche ist der Schweißbrenner mit Thermoelementen 8 versehen, deren gemessene Thermospannungen über Messverstärker 9 und Analog-Digital-Wandler 10 an die Robotersteuerung 4 übermittelt werden. Hieraus werden mögliche Korrekturdaten gewonnen, so dass über den Schweißroboter 5 auf die Führung des Schweißbrenners 1 (siehe auch 1) eingewirkt werden kann. Gravierende Schweißfehler wie zum Beispiel Nahtaussetzer oder Bindefehler, bedingt durch zu große Spalte, können registriert werden und der Qualitätssicherungseinheit 6 online übermittelt werden. Über die digitale Schweißstromquelle 2 werden die zuvor genannten schweißtechnisch relevanten Größen erfasst und über eine OPC-Schnittstelle an den Rechner der Robotersteuerung 4 übermittelt und gegebenenfalls auf einer Wiedergabeeinrichtung der Qualitätssicherungseinheit 6 dargestellt. 2 shows a corresponding block diagram of the components of the device described above. To monitor the correct formation of the weld surface is the welding torch with thermocouples 8th whose measured thermoelectric voltages via measuring amplifier 9 and analog-to-digital converter 10 to the robot controller 4 be transmitted. From this possible correction data are obtained, so that the welding robot 5 on the leadership of the welding torch 1 (see also 1 ) can be acted upon. Serious welding defects, such as seaming or binding errors due to gaps that are too large, can be registered and the quality assurance unit 6 be transmitted online. Via the digital welding power source 2 The aforementioned welding-relevant parameters are recorded and transmitted via an OPC interface to the computer of the robot controller 4 transmitted and, where appropriate, on a playback device of the quality control unit 6 shown.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 die Erfassung der Wärmestrahlung aus der Schmelzbad-Oberfläche über die Thermoelemente näher erläutert. Die Darstellung zeigt den vorderen Endbereich eines Metallschutzgasschweißbrenners 1 (siehe auch 1), der mit zwei Sensoren in Form von Thermoelementen 11 zur Erfassung der Wärmestrahlung ausgerüstet ist. Die beiden Thermoelemente 11 weisen einen Abstand R auf. Zwei in einem T-Stoß miteinander zu verbindende Werkstücke sind mit den Bezugszeichen 12 und 13 bezeichnet. Die beiden Thermoelemente 11 befinden sich im endseitigen Bereich des Schutzgasführungsrohrs 14 des Schweißbrenners 1. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet den Schweißdraht, dessen Vorschub in beide Richtungen über einen hier nicht dargestellten Vorschubmotor geregelt wird. Aus dem Schmelzbad 16 wird Wärmestrahlung reflektiert, wobei das Lot zur Oberfläche des Werkstücks 12 mit dem Pfeil 17 bezeichnet ist und von den beiden Thermoelementen 11 die Wärmestrahlung jeweils in einem Winkel S₁ beziehungsweise S₂ zu dem Lot 17 erfasst wird. Die gerichtete Reflexion der Wärmestrahlung der Schmelzbad-Oberfläche hat einen direkten Einfluss auf die von den beiden Thermoelementen 11 gefühlte Temperatur, wobei sich die Lage der Werkstückoberfläche vermessen lässt und die korrekte Ausbildung der Fügenaht überwacht werden kann durch Erfassung der beiden Winkel S₁ und S₂, der jeweiligen Abstände R zwischen den beiden Thermoelementen 11 und der Schmelzbad-Oberfläche, des Abstands L der beiden Thermoelemente 11 zueinander, der Höhe H, die von der Entfernung des vorderen Endes des Schutzgasführungsrohrs und damit der Thermoelemente 11 vom Werkstück abhängt, der Lage der Stoßkante zwischen den beiden Werkstücken 13, 16 und der Position des Schweißdrahtvorschubs 15, das heißt des Maßes, um welches der Schweißdraht 15 gegenüber dem Schutzgasrohr 14 des Schweißbrenners vorsteht.The following is with reference to 3 the detection of heat radiation from the melt surface via the thermocouples explained in more detail. The illustration shows the front end region of a metal inert gas welding torch 1 (see also 1 ), with two sensors in the form of thermocouples 11 equipped to detect the heat radiation. The two thermocouples 11 have a distance R. Two workpieces to be joined together in a T-joint are identified by the reference numerals 12 and 13 designated. The two thermocouples 11 are located in the end region of the inert gas guide tube 14 of the welding torch 1 , The reference number 15 denotes the welding wire whose feed is controlled in both directions via a feed motor, not shown here. From the molten bath 16 Heat radiation is reflected, with the solder to the surface of the workpiece 12 with the arrow 17 is designated and of the two thermocouples 11 the heat radiation in each case at an angle S ₁ or S ₂ to the solder 17 is detected. The directional reflection of the thermal radiation of the molten bath surface has a direct influence on that of the two thermocouples 11 sensed temperature, wherein the position of the workpiece surface can be measured and the correct formation of the joint seam can be monitored by detecting the two angles S ₁ and S ₂ , the respective distances R between the two thermocouples 11 and the molten bath surface, the distance L of the two thermocouples 11 to each other, the height H, the distance from the front end of the inert gas guide tube and thus the thermocouples 11 depends on the workpiece, the position of the abutting edge between the two workpieces 13 . 16 and the position of the welding wire feed 15 that is, the dimension around which the welding wire 15 opposite the protective gas pipe 14 protruding from the welding torch.

11: Schweißbrennerwelding torch
22: SchweißstromquelleWelding power source
33: Vorschubmotorfeed motor
44: Robotersteuerungrobot control
55: Schweißroboterwelding robots
66: QualitätssicherungseinheitQuality assurance unit
77: Werkstückworkpiece
88th: Thermoelementethermocouples
99: Messverstärkermeasuring amplifiers
1010: Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
1111: Thermoelementethermocouples
1212: Werkstückworkpiece
1313: Werkstückworkpiece
1414: SchutzgasführungsrohrShielding gas guide tube
1515: Schweißdrahtwelding wire
1616: Schmelzbadmelting bath
1717: Pfeil/LotArrow / Lot
HH: Höheheight
S1, S2S1, S2: Winkelangle
RR: Abständedistances
LL: Abstand der Thermoelementedistance the thermocouples

Claims

Method for guiding the welding torch and monitoring quality in a metal arc welding process, characterized in that by means of at least two sensors ( 11 ) monitors the formation of the joint seam during the welding process and, if appropriate, corrects data for the guidance of a robot-controlled welding torch from the data obtained by means of the sensors ( 1 ) be generated.

Method according to claim 1, characterized in that as sensors ( 11 ) Thermocouples are used, which the directional reflection of heat radiation of the melt surface ( 16 ) to capture.

Method according to claim 2, characterized in that of thermocouples ( 8th ) Thermoelectric voltages via measuring amplifier ( 9 ) and optionally after an analog-to-digital conversion ( 10 ) a robot controller ( 4 ).

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that further registered serious welding defects, in particular seam misfires or binding errors and a quality monitoring device ( 6 ) are transmitted online.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that relevant welding parameters, in particular the welding wire feed, welding voltage and / or welding current via a digital welding power source ( 2 ).

A method according to claim 5, characterized in that by means of the digital welding power source signals relating welding-relevant variables via an interface, in particular an OPC interface to the robot controller ( 4 ).

Method according to claim 5 or 6, characterized in that welding-relevant variables which are determined by means of a digital welding power source ( 2 ) are displayed on a display device, in particular a monitor.

Device for monitoring the quality of the joint in a metal arc welding process, in particular for use in a method according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the end region of the gas guide tube ( 14 ) of a metal inert gas welding torch ( 1 ) at least two thermocouples ( 11 ), the directional reflection of thermal radiation of the molten bath surface ( 16 ) to detect that suitable measuring amplifiers ( 9 ) are provided to amplify the measured thermal voltages, preferably an analog-to-digital converter ( 10 ) is provided for conversion into digital data and a robot controller ( 4 ), the leadership of a welding robot ( 5 ) and / or a feed motor ( 3 ) controls the wire feed of the welding torch.