DE102006035999A1

DE102006035999A1 - Verfahren zur Bewertung einer Widerstandsschweißvorrichtung

Info

Publication number: DE102006035999A1
Application number: DE200610035999
Authority: DE
Inventors: Peter Kramer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Das Verfahren dient zur Bewertung einer Widerstandsschweißvorrichtung mit montierten Elektrodenkappen. Hierbei ist vorgesehen, dass nach einer Erstmontage von Elektrodenkappen an die Widerstandsschweißvorrichtung und vor einer Erstfräsung der Elektrodenkappen eine Referenzschweißung im Kurzschluss unter Referenzschweißparametern in einem ungeregelten Modus erfolgt unter Erzielung mindestens eines Referenzwerts, dass nach dem Erstfräsen der Elektrodenkappen eine Überwachungsschweißung unter den Referenzschweißbedingungen erfolgt unter Erzielung mindestens eines Überwachungswerts und dass anschließend die Differenz zwischen dem ermittelten Referenzwert und dem ermittelten Überwachungswert gebildet wird unter Erzielung eines Istdifferenzwerts, dessen Abweichung mit mindestens einem vorgebbaren zulässigen Solldifferenzwert bestimmt und für eine Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung herangezogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung einer Widerstandsschweißvorrichtung mit montierten Elektrodenkappen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Verfahren der eingangs genannten Art sind bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 103 31 617 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung und Überwachung der Eigenschaften von Komponenten oder Teilen im Sekundärstromkreis von Widerstandsschweißanlagen. Bei den Eigenschaften handelt es sich zum Beispiel um Materialermüdung, Verunreinigungen, geänderte Kontaktflächen oder lokale Kurzschlüsse, wobei die Widerstandsschweißanlage beispielsweise eine Punktschweißanlage sein kann. Hierbei werden insbesondere die Fräsergebnisse der Elektrodenkappen von Widerstandspunktschweißanlagen erfasst und überwacht. Es werden zwei Referenzmessungen im Schweißstromkreis durch eine Schweißung im Kurzschluss ohne Werkstücke durchgeführt, um als Referenzwert zwei Schweißstromwerte zwischen einer bestimmten Anzahlt von Schweißungen zu erhalten. Diese beiden Schweißstromwerte werden von einer Steuereinheit anhand empirisch oder numerisch-theoretisch ermittelter Kriterien untereinander verglichen und daraus die Eigenschaft der Komponente abgeleitet. Die Referenzmessungen werden mit konstantem Primärstrom und konstanter Elektrodenpresskraft ausgeführt, damit die Änderungen des Schweißstromwertes durch die Änderung des elektrischen Widerstandes der Komponenten bedingt sind. Zur Erfassung und Überwachung des Fräsergebnisses von Elektrodenkappen wird nach dem Erstfräsen einer neuen, ausgewechselten Elektrodenkappe ein erster Referenzwert (Schweißstrom) durch Schweißung im Kurzschluss ohne Werkstück mit konstanter Elektrodenkraft vorzugsweise mit aufeinander liegenden Elektrodenkappen im ungeregelten Modus (PHA-Modus) durchgeführt. Dieser Referenzwert wird automatisch in der Steuerung gespeichert. Vor einer Folgefräsung wird erneut ein Referenzwert mittels Schweißung im Kurzschluss unter den genannten konstanten Parametern durchgeführt. Dadurch erhält man einen zweiten Referenzwert (Schweißstrom), der den Verschleiß der Elektrodenkappe widerspiegelt. Nach der Folgefräsung der Elektrodenkappe wird ein dritter Referenzwert (Schweißstrom) mittels Schweißung im Kurzschluss unter den aufgeführten Bedingungen ermittelt. Ist der dritte Referenzwert größer als der zugehörige erste Referenzwert dieser Elektrodenkappe, ist die Fräsung im Allgemeinen in Ordnung. Sollte der dritte Referenzwert kleiner sein als der erste Referenzwert dieser Elektrodenkappe, ist die Fräsung im Allgemeinen nicht in Ordnung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mittels welchem eine zuverlässige Bewertung einer Widerstandsschweißvorrichtung mit montierten Elektrodenkappen möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass nach einer Erstmontage von Elektrodenkappen an die Widerstandsschweißvorrichtung und vor einer Erstfräsung der Elektrodenkappen eine Referenzschweißung im Kurzschluss unter Referenzschweißparametern in einem ungeregelten Modus erfolgt unter Erzielung mindestens eines Referenzwerts, dass nach dem Erstfräsen der Elektrodenkappen eine Überwachungsschweißung unter den Referenzschweißbedingungen erfolgt unter Erzielung mindestens eines Überwachungswerts, und dass anschließend die Differenz zwischen dem ermittelten Referenzwert und dem ermittelten Überwachungswert gebildet wird unter Erzielung eines Istdifferenzwerts, dessen Abweichung mit mindestens einem vorgebbaren zulässigen Solldifferenzwert bestimmt und für eine Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung herangezogen wird.
Anhand der Größe des Istdifferenzwerts, dass heißt der Differenz zwischen dem Referenzwert und dem Überwachungswert, ist es möglich, einen nicht korrekt durchgeführten Elektrodenkappenwechsel und/oder ein falsches oder versehentliches Zurücksetzen (Reset) der eingesetzten Steuereinrichtung zu erkennen und zu überwachen.
Der Referenzwert und der Überwachungswert können Schweißstromstärkewerte oder Schweißspannungswerte oder Schweißwiderstandswerte sein, die sich bei der entsprechenden Widerstandsschweißung einstellen. Derart sich einstellende Schweißparameterwerte lassen sich verhältnismäßig einfach an Widerstandsschweißvorrichtungen ermitteln, da es sich um übliche Schweißparameter handelt.
Der Referenzwert und der Überwachungswert können in einer Schweißsteuereinrichtung und/oder in einer Robotersteuereinrichtung gespeichert werden zur insbesondere automatischen Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung. Geeignete Steuereinrichtungen sind üblicherweise bei an sich bekannten Widerstandsschweißvorrichtungen vorhanden.
Der mindestens eine vorgebbare Solldifferenzwert ist vorzugsweise ein Solldifferenzwert-Intervall mit einem maximalen und einem minimalen Solldifferenzwert. Ein derartiges Intervall erlaubt eine schnelle und automatische Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung mittels der vorhandenen Steuereinrichtung.
Mit Vorteil kann die Bewertung im Rahmen einer Akzeptanzbewertung eine nichtkorrekte Elektrodenkappenqualität und/oder Elektrodenkappenmontage und im Rahmen einer Plausibilitätsbewertung ein nicht korrektes Zurücksetzen (Reset) der Schweißsteuereinrichtung und/oder der Robotersteuereinrichtung nach einem Elektrodenkappenwechsel identifizieren. Hierdurch wird eine schnelle und zuverlässige Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung ermöglicht.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
Das Verfahren dient zur Bewertung einer Widerstandsschweißvorrichtung mit montierten Elektrodenkappen. Nach einer Erstmontage der Elektrodenkappen an die Widerstandsschweißvorrichtung und vor einer Erstfräsung der Elektrodenkappen wird eine Referenzschweißung im Kurzschluss unter Referenzschweißparametern in einem ungeregelten Modus durchgeführt zur Erzielung eines Referenzwerts in Form eines sich einstellenden Schweißstromstärkewerts oder Schweißspannungswerts oder Schweißwiderstandswerts. Eine derartige Schweißung im ungeregelten Modus ist an sich auch unter der Bezeichnung „PHA-Modus" bekannt. Bei diesem Modus wird der Strom im Sekundärstromkreis nicht konstant geregelt. Der Kurzschluss wird dadurch erzielt, dass ohne Werkstück die Elektrodenkappen aufeinander liegen. Die Elektrodenpresskraft wird vorzugsweise konstant gehalten. Nach einem späteren Erstfräsen der Elektrodenkappen erfolgt eine Überwachungsschweißung unter den Referenzschweißbedingungen zur Erzielung mindestens eines Überwachungswerts, welcher der sich nun einstellende Schweißstromstärkewert oder Schweißspannungswert oder Schweißwiderstandswert ist. Anschließend wird die Differenz zwischen dem ermittelten Referenzwert und dem übermittelten Überwachungswert gebildet unter Erzielung eines Istdifferenzwerts. Der Istdifferenzwert wird mit mindestens einem vorgebbaren zulässigen Solldifferenzwert verglichen und eine gegebenenfalls vorliegende Abweichung bestimmt. Die ermittelte Abweichung dient zur Stellung einer Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung. Der Referenzwert und der Überwachungswert werden in einer Schweißsteuereinrichtung und/oder in einer Robotersteuereinrichtung der Widerstandsschweißvorrichtung gespeichert, so dass eine automatische Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung möglich ist. Der mindestens eine vorgebbare Solldifferenzwert ist ein Solldifferenzwert-Intervall mit einem maximalen Solldifferenzwert und einem minimalen Solldifferenzwert.
Mittels des Verfahrens ist es möglich, dass die Bewertung im Rahmen einer Akzeptanzbewertung eine nicht korrekte Elektrodenkappenqualität und/oder eine nicht korrekte Elektrodenkappenmontage identifiziert. Ferner kann im Rahmen einer Plausibilitätsbewertung ein nicht korrektes Zurücksetzen der Schweißsteuereinrichtung und/oder der Robotersteuereinrichtung nach einem Elektrodenkappenwechsel identifiziert werden, ohne dass hierzu eine zusätzliche Sensorik eingesetzt werden müsste.
Das Verfahren ermöglicht eine Erhöhung der Prozesssicherheit beim Einsatz konventioneller sowie adaptiver Schweißsteuerungen. Ferner können Impedanzänderungen im Sekundärkreis der Widerstandsschweißvorrichtung erkannt werden. Da Probleme rechtzeitig erkannt werden können, ist eine vorbeugende Instandhaltung möglich. Ausfallzeiten der Widerstandsschweißvorrichtung können maßgeblich reduziert werden. Ferner können Fehler im Sekundärkreis, ein Kurzschluss in der Zange, verschlissene Sekundärkabel, erhöhte Übergangswiderstände, lockere Verbindungen, falsch eingebaute (zu kurze) Elektrodenschäfte mittels des Verfahrens frühzeitig erkannt werden.

Claims

Verfahren zur Bewertung einer Widerstandsschweißvorrichtung mit montierten Elektrodenkappen, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Erstmontage von Elektrodenkappen an die Widerstandsschweißvorrichtung und vor einer Erstfräsung der Elektrodenkappen eine Referenzschweißung im Kurzschluss unter Referenzschweißparametern in einem ungeregelten Modus erfolgt unter Erzielung mindestens eines Referenzwerts, dass nach dem Erstfräsen der Elektrodenkappen eine Überwachungsschweißung unter den Referenzschweißbedingungen erfolgt unter Erzielung mindestens eines Überwachungswerts, und dass anschließend die Differenz zwischen dem ermittelten Referenzwert und dem ermittelten Überwachungswert gebildet wird unter Erzielung eines Istdifferenzwerts, dessen Abweichung mit mindestens einem vorgebbaren zulässigen Solldifferenzwert bestimmt und für eine Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert und der Überwachungswert Schweißstromstärkewerte oder Schweißspannungswerte oder Schweißwiderstandswerte sind, die sich bei der entsprechenden Widerstandsschweißung einstellen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert und der Überwachungswert in einer Schweißsteuereinrichtung und/oder in einer Robotersteuereinrichtung gespeichert werden zur insbesondere automatischen Bewertung der Widerstandsschweißvorrichtung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vorgebbare Solldifferenzwert ein Solldifferenzwert-Intervall mit einem maximalen und einem minimalen Solldifferenzwert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung im Rahmen einer Akzeptanzbewertung eine nicht korrekte Elektrodenkappenqualität und/oder Elektrodenkappenmontage und im Rahmen einer Plausibilitätsbewertung ein nicht korrektes Zurücksetzen der Schweißsteuereinrichtung und/oder der Robotersteuereinrichtung nach einem Elektrodenkappenwechsel identifiziert.