DE102007002319A1 - Quality assurance method used during resistance spot welding comprises welding the joining partners between welding electrodes, acquiring an acceleration signal during welding and controlling parameters of the welding process - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätssicherung beim Widerstandspunktschweißen.The The invention relates to a method for quality assurance in resistance spot welding.
Beim Widerstandspunktschweißen, insbesondere von Blechen, beispielsweise in der Automobilindustrie, ist das Auftreten von Schweißspritzern nicht erwünscht. Hiermit ist eine Reihe von Nachteilen verbunden. So beeinträchtigt der eruptive unkontrollierte Auswurf von flüssigem Metall im Moment des Auftretens eines Spritzers die Qualität des betroffenen Schweißpunktes und verursacht eine Verschmutzung der den Schweißpunkt umgebenen Blechoberfläche. Spritzer können eine Materialschwächung verursachen und die Festigkeit der Verbindung reduzieren.At the Resistance spot welding, in particular of sheet metal, for example in the automotive industry, is the occurrence of welding spatter not he wishes. This is associated with a number of disadvantages. So affects the eruptive uncontrolled ejection of molten metal at the moment of Occurrence of a splash the quality of the affected spot weld and causes contamination of the metal surface surrounded by the spot weld. splash can a material weakening cause and reduce the strength of the connection.
Außerdem unterliegen die Schweißelektroden beim Widerstandspunktschweißen einem starken Verschleiß, wodurch insbesondere die Standzeit der Elektroden erheblich reduziert wird. Dieser Verschleiß wird durch eine mechanische und thermische Belastung vor, während und nach dem Verschweißen der Fügepartner verursacht. Beispielhaft werden hier das Prellverhalten, Spritzer beim Schweißen und das Auflegieren und Ankleben der Schweißelektroden an den Fügepartnern genannt.Also subject the welding electrodes in resistance spot welding a heavy wear, which in particular significantly reduces the service life of the electrodes becomes. This wear will by a mechanical and thermal load before, during and after welding the joining partner caused. Exemplary here are the bounce, splashes when welding and the alloying and bonding of the welding electrodes to the joining partners called.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu Qualitätssicherung beim Widerstandspunktschweißen zur Verfügung zu stellen.In front In this background, the invention is based on the object Procedure for quality assurance in resistance spot welding to disposal to deliver.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved with a method according to the features of the claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments the invention.
Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren zur Qualitätssicherung beim Widerstandspunktschweißen vorgesehen, bei welchem die zu verbindenden Fügepartner zwischen zumindest zwei Schweißelektroden verschweißt werden, wobei ein die Beschleunigung der Schweißelektroden repräsentierendes Beschleunigungssignal während eines Schweißprozesses erfasst wird, und bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes und/oder bei einer Änderung der Amplitude und/oder der Frequenz des Beschleunigungssignals zumindest ein Parameter des Schweißprozesses geregelt wird. Das Verschweißen der Fügepartner beginnt mit dem Aufschalten des Schweißstromes, der Schweißspannung und dem Überwinden des Widerstandes. Zunächst initiiert der Schweißstrom ein konstantes Beschleunigungssignal. Wenn zu viel Schweißenergie in die Fügestelle eingebracht wird, überhitzt die Schmelze und es baut sich in der Schweißlinse ein so starker Druck auf, dass die auf die Fügepartner gerichtete Elektrodenkraft nicht mehr ausreicht um die Schmelze zusammenzudrücken. Bestandteile der Schmelze werden unter hohem Druck aus der Schweißlinse herausgeschleudert und üben dabei Schläge gegen die Schweißelektrode aus. Hierdurch werden die Schweißelektroden sehr wenig, aber sehr schnell von den Fügepartnern abgehoben. Dieser hochdynamische Prozess wird durch ein Wegsignal nicht detektiert, kann jedoch über die Änderung der Geschwindigkeit – die Beschleunigung – sehr genau erfasst werden. Vorteil des Beschleunigungssignals ist die sprunghaft hohe Änderung des Signals in Frequenz und/oder Amplitude und ist deshalb auch sehr gut detektierbar. Wird nun eine Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes erfasst, kann ein Parameter des Schweißprozesses über die Regelung entsprechend nachgeregelt werden, so dass keine Spritzer mehr auftreten.According to the invention is thus a quality assurance process in resistance spot welding provided in which the joint partners to be joined between at least two welding electrodes welded be an acceleration signal representing the acceleration of the welding electrodes while a welding process is detected, and if exceeded a predetermined setpoint and / or a change the amplitude and / or the frequency of the acceleration signal at least a parameter of the welding process is regulated. Welding the joining partner begins with the connection of the welding current, the welding voltage and overcoming of resistance. First initiates the welding current a constant acceleration signal. If too much welding energy introduced into the joint will, overheated the melt and it builds in the weld nug such a strong pressure on that on the joining partners directed electrode force is no longer sufficient around the melt compress. Components of the melt are ejected under high pressure from the weld nugget and practice doing punches against the welding electrode out. As a result, the welding electrodes are very little, but very fast from the joining partners lifted. This highly dynamic process is characterized by a path signal not detected, but can over the change the speed - the Acceleration - very be accurately detected. Advantage of the acceleration signal is the big change of the signal in frequency and / or amplitude and is therefore too very well detectable. Will now exceed a predetermined Threshold can be a parameter of the welding process over the Control be readjusted accordingly, so that no splashes more occur.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Regelung des zumindest einen Parameters nach der Beendigung des Schweißprozesses erfolgt. Hierdurch können Schweißpunkte von nahezu gleich bleibender Qualität zur Verfügung gestellt werden.A advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the regulation of the at least one parameter after the termination of the welding process he follows. This allows welds of almost constant quality.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens wird auch dadurch erreicht, dass die Regelung des zumindest einen Parameters während des Schweißprozesses erfolgt. Hierdurch kann die Qualität der Schweißpunkte nochmals verbessert werden, da die Regelung der Schweißparameter sofort und unmittelbar nach dem Überschreiten des Schwellwertes bzw. nach der erfassten Änderung der Amplitude bzw. der Frequenz entsprechend nachgeregelt werden können.A Another advantageous embodiment of the present method is also achieved in that the regulation of the at least one parameter during the welding process he follows. This can improve the quality of the welds be further improved because the regulation of the welding parameters immediately and immediately after the crossing the threshold value or after the detected change in the amplitude or the frequency can be readjusted accordingly.
Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft wenn die geregelten Parameter abgespeichert und nachfolgende Schweißprozesse mit den abgespeicherten Parameter durchgeführt werden. Hierdurch kann eine Verschlechterung des Schweißergebnisses, beispielsweise auf Grund von verschlissenen Schweißelektroden, ausgeschlossen werden.there proves to be particularly advantageous if the controlled parameters stored and subsequent welding processes with the stored Parameters performed become. As a result, a deterioration of the welding result, for example due to worn welding electrodes, be excluded.
Eine weitere besonders zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens wird dadurch erreicht, dass bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes und/oder bei einer Änderung der Amplitude und/oder der Frequenz des Beschleunigungssignals während des Verschweißens der Fügepartner der Schweißstrom geregelt wird. Bei einem Überschreiten des Schwellwertes wird der Schweißstrom um einen festgelegten oder entsprechend der Amplitude und/oder Frequenz des erfassten Signals adäquaten Betrag herabgesetzt. Durch den reduzierten Energieeintrag verringert sich auch der Druck im Bereich der Schweißlinse und die Entstehung von Spritzern wird wirksam verhindert. Der nachfolgende Schweißpunkt wird dann mit dem reduzierten Schweißstrom gestartet und langsam, wiederum um einen festgelegten oder adäquaten Betrag erhöht, bis erste Spritzer entstehen, um dann wieder, wie bereits beschrieben, entsprechend reduziert zu werden. Somit wird bei jedem Schweißpunkt ein Schweißen kurz unter der Spritzergrenze gewährleistet. Diese Regelung garantiert einen optimalen Schweißstrom, bei minimaler Schweißzeit und maximaler Verbindungsfestigkeit.Another particularly expedient development of the method is achieved in that the welding current is controlled when a predetermined setpoint value is exceeded and / or when the amplitude and / or the frequency of the acceleration signal is changed during the welding of the joining partner. When the threshold value is exceeded, the welding current is reduced by a specified amount or an amount which is adequate in accordance with the amplitude and / or frequency of the detected signal. The reduced energy input also reduces the pressure in the area of the weld nugget and the formation of splashes is effectively prevented. The subsequent welding point is then started with the reduced welding current and slowly, again to increases a fixed or adequate amount until the first splashes occur, and then again, as already described, to be reduced accordingly. Thus, at each welding point welding is ensured just below the spatter limit. This control guarantees optimum welding current, with minimal welding time and maximum connection strength.
Eine andere besonders zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes und/oder bei einer Änderung der Amplitude und/oder der Frequenz des Beschleunigungssignals während des Schließens und/oder Öffnens einer die Schweißelektroden aufnehmenden Schweißzange die Geschwindigkeit der Elektroden geregelt wird. Hierdurch wird zusätzlich eine Regelung für die Schweißzange zur Verfügung gestellt, welche die Aufsetz- und Nachsetzgeschwindigkeit an das ermittelte Beschleunigungssignals anpasst. Dies stellt ein sanftes Aufsetzen der Elektrodenkappen auf die Fügepartner sicher, wodurch der Verschleiß der Elektrodenkappen erheblich reduziert wird. Weiterhin kann durch das Beschleunigungssignal die Auflegierungsneigung der Elektroden ermittelt werden.A other particularly useful training The present invention is also achieved in that at an exceeding a predetermined setpoint and / or a change the amplitude and / or the frequency of the acceleration signal during the Closing and / or opening a the welding electrodes receiving welding tongs the speed of the electrodes is regulated. This will in addition one Regulation for the welding gun made available, which determined the Aufsetz- and Nachsetzgeschwindigkeit to the Acceleration signal adapts. This puts a gentle touchdown the electrode caps on the joining partners sure, whereby the wear of the Electrode caps is significantly reduced. Furthermore, by the acceleration signal the Auflegierungsneigung the electrodes be determined.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.The Invention leaves numerous embodiments to. To further clarify its basic principle is one of them shown in the drawing and will be described below.
Diese zeigt inThese shows in
Die
Beschleunigungssignale
Die
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- BereichArea
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- BereichArea
- 33
- BereichArea
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- BereichArea
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- BereichArea
- 66
- Kurvenverlauf Schweißstromcurve welding current
- 77
- Kurvenverlauf Schweißspannungcurve welding voltage
- 88th
- Kurvenverlauf Schweißwiderstandcurve welding resistance
- 99
- Kurvenverlauf Elektrodenkraftcurve electrode force
- 1010
- Kurvenverlauf Elektrodenweg (y)curve Electrode path (y)
- 1111
- Kurvenverlauf Elektrodenweg (z)curve Electrode path (z)
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- Kurvenverlauf Schweißzangenweg (y)curve Schweißzangenweg (Y)
- 1313
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- Beschleunigungssignalacceleration signal
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013217584A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Detection of spatters by electrode force monitoring |
WO2019199912A1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Medtronic, Inc. | Resistance spot weld head with integrated accelerometer |
EP3895835A1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-20 | Robert Bosch GmbH | Method for resistance welding |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3025515A1 (en) * | 1964-04-22 | 1981-01-15 | Centre Rech Metallurgique | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING RESISTANCE WELDING |
US4341940A (en) * | 1979-07-06 | 1982-07-27 | Centre De Recherches Metallurgiques-Centrum Voor Research In De Metallurgie | Monitoring resistance welding |
DE2362520C2 (en) * | 1973-12-15 | 1982-10-21 | Hans-Joachim Dr.-Ing. 1000 Berlin Krause | Process for quality control in spot, projection and roller seam welding |
DE3404692A1 (en) * | 1984-02-10 | 1985-08-14 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | ELECTRODE FOR A RESISTANCE PRESS WELDING MACHINE |
US4596917A (en) * | 1984-01-16 | 1986-06-24 | General Electric Company | Resistance spot welder process monitor |
US5386092A (en) * | 1991-11-04 | 1995-01-31 | Unitek Equipment Inc. | Fast response weld head |
DE4419071C1 (en) * | 1994-05-31 | 1995-11-02 | Siemens Ag | Device for welding current control during spot welding with a fuzzy sensor for quantified detection of the strength of welding spatter |
DE19518029A1 (en) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Aeg Stromversorgungs Syst Gmbh | Spatter detection device and method for spatter detection |
-
2007
- 2007-01-16 DE DE102007002319.9A patent/DE102007002319B4/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3025515A1 (en) * | 1964-04-22 | 1981-01-15 | Centre Rech Metallurgique | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING RESISTANCE WELDING |
DE2362520C2 (en) * | 1973-12-15 | 1982-10-21 | Hans-Joachim Dr.-Ing. 1000 Berlin Krause | Process for quality control in spot, projection and roller seam welding |
US4341940A (en) * | 1979-07-06 | 1982-07-27 | Centre De Recherches Metallurgiques-Centrum Voor Research In De Metallurgie | Monitoring resistance welding |
US4596917A (en) * | 1984-01-16 | 1986-06-24 | General Electric Company | Resistance spot welder process monitor |
DE3404692A1 (en) * | 1984-02-10 | 1985-08-14 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | ELECTRODE FOR A RESISTANCE PRESS WELDING MACHINE |
US5386092A (en) * | 1991-11-04 | 1995-01-31 | Unitek Equipment Inc. | Fast response weld head |
DE4419071C1 (en) * | 1994-05-31 | 1995-11-02 | Siemens Ag | Device for welding current control during spot welding with a fuzzy sensor for quantified detection of the strength of welding spatter |
DE19518029A1 (en) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Aeg Stromversorgungs Syst Gmbh | Spatter detection device and method for spatter detection |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013217584A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Detection of spatters by electrode force monitoring |
DE102013217583A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Evaluate a Resistance Welding Process by Electrode Force Monitoring |
WO2019199912A1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Medtronic, Inc. | Resistance spot weld head with integrated accelerometer |
US11224932B2 (en) | 2018-04-12 | 2022-01-18 | Medtronic, Inc. | Resistance spot weld head with integrated accelerometer |
EP3895835A1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-20 | Robert Bosch GmbH | Method for resistance welding |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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