DE102015111459B4

DE102015111459B4 - "Qualitätsüberwachung einer Schweißverbindung"

Info

Publication number: DE102015111459B4
Application number: DE102015111459.3A
Authority: DE
Inventors: Johannes Steudter; Bernd Rödder; Paul Nickel
Original assignee: NIMAK GmbH
Current assignee: NIMAK GmbH
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2035-07-16
Also published as: DE102015111459A1

Abstract

Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen, wobei zwei Schweißelektroden (5a, 5b) auf zwischenliegende, zu verschweißende Bauteile (7a, 7b) zusammengeführt, mit einer Schweißkraft (F) verpresst und mit einem Schweißstrom (S) beaufschlagt werden, wobei ein Elektromagnet zur Erzeugung und zur Regelung der Schweißkraft (F) unabhängig von dem Schweißstrom (S) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beurteilung der Qualität einer durch einen Schweißvorgang entstandenen Schweißlinse eine Messeinrichtung Istwerte einer innerhalb eines Zeitraums (T) des Schweißvorgangs erreichten Elektroden-Einsinktiefe (s) und/oder einen Verlauf von Istwerten einer innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls (Δt) erfolgten relativen Elektroden-Bewegung (Δs) bestimmt.

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen aus, wobei zwei Schweißelektroden auf zwischenliegende, zu verschweißende Bauteile zusammengeführt, mit einer Schweißkraft verpresst und mit einem Schweißstrom beaufschlagt werden, wobei ein Elektromagnet zur Erzeugung und zur Regelung der Schweißkraft unabhängig von dem Schweißstrom betrieben wird.
Des Weiteren geht die Erfindung von einer Schweißeinrichtung zum elektrischen Widerstandsschweißen unter Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens aus, umfassend zwei Schweißelektroden, die auf zwischenliegende, zu verschweißende Bauteile zusammenführbar und mit einem Schweißstrom beaufschlagbar sind, wobei ein Elektromagnet mit den Elektroden mechanisch in Reihe geschaltet ist und die Elektroden mit einer Schweißkraft beaufschlagt sind, und ein Regler zur voneinander unabhängigen Regelung der Schweißkraft und des Schweißstroms vorgesehen ist.
Hinsichtlich einer Schweißeinrichtung der eingangs genannten Art wird sich ausdrücklich auf die Druckschrift DE 10 2012 112 547 A1 bezogen, in der eine Schweißeinrichtung beschrieben ist, die sich zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eignet.
Weiterhin ist eine Schweißeinrichtung aus der DE 101 44 731 A1 bekannt, wobei die Schweißeinrichtung eine Schweißzange mit zwei Elektroden umfasst, wobei eine Elektrode über einen Arm bewegbar ist und ein Kraftsensor an einer Elektrode angeordnet ist, um den Istwert der Schweißkraft während des Schweißens zu messen. Die Schweißkraft wird über einen Motor aufgebracht.
Beim Widerstandsschweißen werden mehrere metallische Bauteile durch Aufschmelzen von Bauteil-Material mit elektrischem Strom miteinander verbunden.
Die Schweißelektroden beaufschlagen die Bauteile mit einem Schweißstrom. Der Schweißstrom erwärmt das Material an der Kontaktstelle zwischen den zusammengepressten Bauteil-Blechen derart, dass es bis maximal zu deren Oberfläche aufschmilzt. Aus dem aufgeschmolzenen Material bildet sich ein gemeinsames Schweißbad, welches Schweißlinse genannt wird. Die Elektroden dringen hierbei in das aufgeschmolzene Material ein. Eine an die Aufschmelzung anschließende Abkühlung unter Wirkung von Presskräften führt zu einer Erstarrung der Schweißlinse, so dass die Bleche stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
In der Druckschrift DE 101 44 286 C1 wird ein Verfahren beschrieben, das ohne zusätzliche Messanordnungen die Eindringtiefe von Elektroden in zu verschweißende Blechteile ermitteln kann. Die Schweißeinrichtung umfasst eine Schweißzange mit zwei Elektroden, eine elektrisch angetriebene, nicht selbsthemmende Spindel zum Bewegen mindestens einer der beiden Elektroden, Mittel zum Erzeugen des Schweißstromes, eine Zangensteuerung, eine Positionsregelung für den elektrischen Antrieb und Mittel zum Erfassen der Spindelposition. Des Weiteren umfasst die Schweißeinrichtung ein Leistungsteil mit einer Drehzahlregelung und einem Leistungsschalter für den elektrischen Antrieb. Hierbei besitzt das Leistungsteil einen Drehzahlsollwerteingang, einen Strombegrenzungseingang, einen Strom-Istwert-Ausgang, einen Spindelposition-Istwert-Ausgang und einen mit dem Antrieb verbundenen Ausgang für das Motorleistungskabel. Bei der Schweißung wird die Positionsregelung aktiviert, und Änderungen des zum Antriebsmoment proportionalen Istwertes des Stromes am Strom-Istwert-Ausgang des Leistungsteils werden erfasst und ausgewertet. In der Praxis ist hiermit jedoch keine ausreichend genaue Aussage über die tatsächliche Einsinktiefe der Elektroden bei der Schweißung möglich, weil zu viele Störgrößen auf das komplexe Gesamtsystem einwirken. Bei der Kraftweiterleitung und Wandlung der linearen Kraft in ein Drehmoment und danach in den Stromwert des Motors sind Führungen der Elektrode und der Spindel, die Spindelmutter und der Servomotor von den Fertigungstoleranzen, der Schmierung, der Temperatur und der erzeugten Kraft abhängig. Somit wird der Fehler in der Stromänderung des Motors im Verhältnis zu der sehr geringen Einsinkbewegung der Elektrode immer so groß sein, dass eine zuverlässige Beurteilung der Qualität der Schweißung in der Praxis nicht funktioniert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Widerstandsschweißen mit einer gegenüber Verfahren bzw. Vorrichtungen der eingangs genannten Art verbesserten Qualitätsüberwachung während des Schweißvorgangs zu finden. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die nicht durch elektromagnetische Störeinflüsse, wie z. B. dem Schweißstrom, beeinflusst werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Beurteilung der Qualität einer durch einen Schweißvorgang entstandenen Schweißlinse eine Messeinrichtung Istwerte einer innerhalb eines Zeitraums des Schweißvorgangs erreichten Elektroden-Einsinktiefe und/oder einen Verlauf von Istwerten einer innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls erfolgten relativen Elektroden-Bewegung bestimmt.
Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Beurteilung der Qualität einer durch einen Schweißvorgang entstandenen Schweißlinse eine Messeinrichtung zur Bestimmung von Istwerten einer innerhalb eines Zeitraums des Schweißvorgangs erreichten Elektroden-Einsinktiefe und/oder der innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls erfolgten relativen Elektroden-Bewegung vorgesehen ist.
Die Elektroden-Einsinktiefe ist die Differenz der Abstände der Elektroden innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls, insbesondere innerhalb eines Zeitintervalls vor und nach einem Schweißvorgang. Insbesondere ist die relative Elektroden-Bewegung die inkrementelle Bewegung der Elektroden in die Bauteile für einen inkrementellen Zeitintervall während des Schweißvorgangs.
Eine ordnungsgemäß durchgeführte Widerstandsschweißung führt regelmäßig zu einer messbaren Eindellung an den Kontaktstellen zwischen den Elektroden und den Bauteiloberflächen. Die Qualität der Schweißlinse lässt sich daher ermitteln, indem die Elektroden-Einsinktiefe während und nach jedem Schweißvorgang mit vorgegebenen Sollwerten oder Sollwertbereichen verglichen wird.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass Messungen zur Bestimmung der Qualität der Schweißlinse entkoppelt von anderen Systemkomponenten der Vorrichtung zum Widerstandsschweißen durchgeführt werden können, so dass die Messungen nicht durch Störgrößen von komplexen mechanischen Bauteilen, wie z. B. einer Spindel, einem Getriebe oder einem Servomotor mit Antrieb für die Zustellbewegung der Elektroden oder zur Erzeugung der Schweißkraft, beeinflusst werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich besonders zur Bestimmung der Qualität der Schweißlinse während und nach dem Schweißvorgang, da sie es ermöglichen, den Schweißvorgang zu überwachen, ohne die Schweißstelle für eine Prüfung zerstören zu müssen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich auch für andere Schweißverfahren als das Widerstandsschweißen, wie zum Beispiel das Präzisionsschweißen.
In einer ersten möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Istwerte der Elektroden-Einsinktiefe und/oder die Istwerte der relativen Elektroden-Bewegung durch einen Wegsensor bestimmt. Vorzugsweise misst der Wegsensor induktiv, optisch, kapazitiv oder durch eine Widerstandsmessung. Im Falle einer Bestimmung der Istwerte der Elektroden-Einsinktiefe bzw. der Istwerte der relativen Elektroden-Bewegung durch ein optisches Verfahren ist vorzugsweise ein Verfahren basierend auf einem Laser vorgesehen.
In einer ersten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Messeinrichtung ein Wegsensor, der insbesondere Mittel zur Durchführung einer optischen, induktiven oder kapazitiven Prüfung oder einer Widerstandsmessung aufweist.
In einer zweiten alternativen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Beurteilung der Qualität einer durch einen Schweißvorgang entstandenen Schweißlinse ein Verlauf der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung über einen Zeitraum des Schweißvorgangs gemessen, und es werden aus der Änderung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung eine relative Elektroden-Bewegung innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls während des Schweißvorgangs und eine Elektroden-Einsinktiefe nach dem Schweißvorgang bestimmt.
In einer zweiten alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur Beurteilung der Qualität einer durch einen Schweißvorgang entstandenen Schweißlinse eine Leistungselektronik vorgesehen, die ein Messmittel mit zumindest einem Eingang für den Elektromagnet-Antriebsstrom und/oder die Elektromagnet-Antriebsspannung und mit einer Speichereinheit zur Speicherung der Messwerte aufweist, wobei das Messmittel mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die aus der Änderung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes und/oder der Elektromagnet-Antriebs-Spannung die relative Elektroden-Bewegung während und die Elektroden-Einsinktiefe nach dem Schweißvorgang bestimmt.
Bei den zweiten beispielhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der Vorteil, dass kein Wegsensor benötigt wird und somit die Montage und Wartung vereinfacht und die Herstellungskosten reduziert werden können. Zudem sind sie gegenüber äußeren Einflüssen wenig störanfällige Methoden, um die Qualität von Schweißlinsen während oder kurz nach dem Schweißvorgang zu ermitteln. Die Methoden sind aus dem Grund wenig störanfällig, weil der Elektromagnet-Antriebsstrom bzw. die Elektromagnet-Antriebsspannung gegenüber Störgrößen hinreichend groß sind, so dass durch andere Komponenten erzeugte Störgrößen den Elektromagnetantrieb nicht stören können. Störgrößen sind z. B. Temperaturschwankungen oder elektromagnetische Felder.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass bei aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen die jeweiligen Verläufe der Istwerte über Zeiträume der Schweißvorgänge gemessen und ausgewertet werden. Z. B. kann aus der Änderung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung die relative Elektroden-Bewegung während, und die Elektroden-Einsinktiefe nach dem Schweißvorgang für aufeinanderfolgende Schweißvorgänge bestimmt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Istwerte eines folgenden Schweißvorgangs mit Messungen von Istwerten von vorherigen Schweißvorgängen verglichen und Unregelmäßigkeiten über eine Reihe von Schweißvorgängen erkannt werden können.
Insbesondere werden Änderungen der Istwerte in der Speichereinheit dauerhaft gespeichert. Hiermit werden statistische Daten erhoben, die einer zuverlässigen Beurteilung der Schweißlinsen-Qualität dienen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass aus der Änderung der Istwerte eine Geschwindigkeit der relativen Elektroden-Bewegung bestimmt wird. Beispielsweise kann aus der Geschwindigkeit der relativen Elektroden-Bewegung eine Nachsetzgeschwindigkeit der Elektroden-Schweißkappen bestimmt werden. Die Nachsetzgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die schweißenden Elektroden in eine aufschmelzende Schweißstelle gepresst werden. Eine hinreichende Nachsetzgeschwindigkeit ist wichtig, um eine Schweißung hoher Güte herzustellen und zu vermeiden, dass die Elektroden schnell verschleißen. Dies beruht darauf, dass durch eine ungenügende Nachsetzgeschwindigkeit beim Verschweißen beim Aufschmelzen von Material an der Schweißstelle eine unzureichende Anpresskraft zwischen den Elektroden und den Bauteilen entsteht, wodurch die Stromdichte in den Elektroden negativ beeinflusst wird. Dies führt zu einem schnelleren Verschleiß der Elektroden und fehlerhaften Schweißlinsen. Wenn anhand der aktuellen Messwerte der Schweißvorgänge das Nachsetzverhalten untersucht werden kann, ist es möglich, die Schweißlinse anhand der Nachsetzgeschwindigkeit neben der Elektroden-Einsinktiefe und der relativen Elektroden-Bewegung anhand eines weiteren Parameters zu kontrollieren.
Insbesondere werden der Schweißstrom und/oder die Schweißkraft als Funktion der Istwerte geregelt. Vorzugsweise werden bei aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen der Schweißstrom und/oder die Schweißkraft als Funktion der Istwerte geregelt. Dies ermöglicht, dass die Qualität der Schweißverbindung direkt während des Schweißens beeinflusst werden kann. Somit müssen weniger Schweißungen verworfen werden, so dass die Produktionskosten reduziert werden können.
Vorzugsweise wird bei aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen die Änderung der Widerstände von beiden Elektroden-Schweißkappen aus der Änderung der Istwerte bestimmt. Hierdurch wird eine zusätzliche Möglichkeit zur Ermittlung des Elektroden-Widerstandes neben der direkten Ermittlung durch die Elektromagnet-Antriebs-Spannung und den Elektromagnet-Antriebsstrom gegeben. Dies ermöglicht, dass Fehler beim Schweißvorgang oder in der Schweißvorrichtung schneller erkannt und behoben werden können.
Insbesondere werden die Istwerte der Elektromagnet-Antriebsspannung, des Elektromagnet-Antriebsstroms, der Elektroden-Einsinktiefe und der relativen Elektroden-Bewegung mit Sollwerten und/oder Sollwertbereichen der Elektromagnet-Antriebsspannung, des Elektromagnet-Antriebsstroms, der Elektroden-Einsinktiefe und der relativen Elektroden-Bewegung verglichen. Die Sollwerte und/oder Sollwertbereiche sind von der aktuellen Schweißung unabhängige Richtwerte, mit denen die Güte des aktuellen Schweißvorgangs und somit die Qualität der Schweißlinse beurteilt werden kann.
Die Sollwerte und/oder Sollwertbereiche umfassen vorzugsweise ein Kraft-Weg-Kennlinienfeld des Elektromagneten und/oder Verläufe der Sollwerte innerhalb eines Zeitraums des Schweißvorgangs. Die Verläufe der Sollwerte und/oder Sollwertbereiche sind vorzugsweise Verläufe des Elektromagnet-Antriebsstroms und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung und/oder der Elektroden-Einsinktiefe und/oder der relativen Elektroden-Bewegung.
Insbesondere erfolgt das Auslesen der Kraft-Weg-Kennlinie des Elektromagneten unter der Berücksichtigung anderer Systemgrößen, insbesondere der Temperatur des Elektromagneten und/oder der Temperatur der Umgebung des Elektromagneten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung und den abhängigen Unteransprüchen.
Es zeigen:
1a eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schweißeinrichtung,
1b eine schematische Seitenansicht eines möglichen Messaufbaus mit einem Wegsensor für eine erfindungsgemäße Schweißeinrichtung,
2 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Elektromagnet-Antriebsstroms während eines Schweißvorganges und
3 eine schematische Darstellung eines Kraftverlaufs in Abhängigkeit von der Größe eines Luftspaltes zwischen dem Anker und dem Stator.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
Zu der anschließenden Beschreibung wird ausdrücklich beansprucht, dass die Erfindung nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal des Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit anderen Merkmalen sowie auch unabhängig von den Merkmalskombinationen und Rückbeziehungen der Ansprüche eine erfinderische Bedeutung in Verbindung mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 und des Anspruchs 14 haben.
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schweißeinrichtung 1 ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a als eine stationäre Schweißmaschine ausgebildet, die ein C-förmiges Maschinengestell 2 aufweist. Die Schweißeinrichtung 1 kann auch als im Raum bewegliche Schweißzange, beispielsweise Roboter-Schweißzange, und/oder auch in X-Bauweise ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Schweißeinrichtung 1 umfasst zwei Schweißelektroden 5a, 5b, die auf zwischenliegende, zu verschweißende Bauteile 7a, 7b zusammenführbar und mit einem Schweißstrom S beaufschlagbar sind. Vorzugsweise besitzt die Schweißeinrichtung 1 ein Maschinengestell 2 mit einem ersten, unteren Widerlager 3a und einem gegenüberliegenden zweiten, oberen Widerlager 3b. An diesen Widerlagern 3a, 3b sind insbesondere zwei Elektrodenhalter für zwei Schweißelektroden 5a, 5b angeordnet. Bevorzugt ist mindestens einer der beiden Elektrodenhalter, in dem dargestellten Beispiel der obere Elektrodenhalter, über einen Antrieb 8, insbesondere in Form eines pneumatischen oder hydraulischen Druckzylinders oder elektrischen Motors, derart bewegbar, dass die Schweißelektroden 5a, 5b einerseits unter Zwischenlage von zu verschweißenden Bauteilen 7a, 7b angenähert werden können, das heißt in einer Schließrichtung X-Y zusammenführbar sind, und andererseits auch in einer umgekehrten Öffnungsrichtung Y-X wieder geöffnet, das heißt voneinander wegbewegt werden können.
Der Zeitraum T des Schweißvorgangs umfasst vorzugsweise einen Zeitpunkt, ab dem die Elektroden 5a, 5b mit einer Schweißkraft F beaufschlagt werden, bis zu einem Zeitpunkt, ab dem die Elektroden 5a, 5b nicht mehr mit einer Schweißkraft F beaufschlagt sind und das Öffnen in die Öffnungsrichtung Y-X abgeschlossen ist.
Die Nachsetzbewegungen der Elektroden 5a, 5b in die Bauteile 7a, 7b liegen innerhalb des Zeitraums T des Schweißvorgangs.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Antrieb 8 – insbesondere über eine Exzenterführung 6 und eine damit verbundene Zustellstange 15 – vor dem Schweißvorgang die Elektroden 5a, 5b in Schließrichtung X-Y zusammenführt. Insbesondere wird bei der Zusammenführung die obere Elektrode 5a in Richtung auf die untere Elektrode 5b bewegt. Nachdem die Annäherung der Elektrode 5a in Richtung auf die untere Elektrode 5b abgeschlossen ist, wird die Elektrode 5a vorzugsweise über ein Blockiermittel 22 arretiert, das die Zustellstange 15 fixiert. Alternativ ist der Antrieb 8 im Stillstand gegen Bewegungen selbstsperrend.
Erfindungsgemäß ist zur Beaufschlagung einer Schweißkraft F auf die Bauteile 7a, 7b ein Elektromagnet vorgesehen, wobei der Elektromagnet zur Erzeugung und zur Regelung der Schweißkraft F unabhängig von dem Schweißstrom S betrieben wird.
Erfindungsgemäß ist zumindest ein Elektromagnet mit den Elektroden 5a, 5b mechanisch in Reihe geschaltet und beaufschlagt die Elektroden 5a, 5b mit einer Schweißkraft F während des Schweißvorgangs. Insbesondere ist der Elektromagnet als Flachankermagnet mit einem Stator 9 und mit einem Anker 21 ausgebildet. Vorzugsweise ist der Anker 21 permanentmagnetisch, insbesondere ferromagnetisch.
Der Stator 9 ist insbesondere von einem Grundkörper 10 umgeben und vorzugsweise mit der Zustellstange 15 fest verbunden. An dem Grundkörper 10 sind insbesondere der Anker 21 und die Trägerplatte 17 über eine oder mehrere Verbindungsstangen 26 beweglich gelagert. Die Trägerplatte 17 ist insbesondere mit der oberen Elektrode 5a verbunden. Vorzugsweise ist der Anker 21 von der Zustellstange 15 durchdrungen.
Zur Beaufschlagung der Bauteile 7a, 7b mit einer Schweißkraft F wird, nachdem der Stator 9 über die Zustellstange 15 arretiert ist, der Elektromagnet derart mit einem Elektromagnet-Antriebsstrom beaufschlagt, dass sich zwischen dem Anker 21 und dem Stator 9 ein Luftspalt L ausbildet. Somit wird bei einer Erregung des Elektromagneten die obere Elektrode 5a relativ zur unteren Elektrode 5b bewegt.
Grundsätzlich ist es möglich, beide Elektroden 5a, 5b über Elektromagneten beweglich auszubilden. Auch eine umgekehrte Orientierung des/jedes Elektromagneten ist möglich. Zudem sind andere Ausführungsformen für den Elektromagneten, wie beispielsweise ein Tauchankermagnet, möglich.
Vorzugsweise werden bei einem Schweißvorgang die Elektroden 5a, 5b bei einer Anlage an den Bauteilen 7a, 7b zunächst mit einer mechanischen Schweißkraft F und anschließend mit einem elektrischen Schweißstrom S beaufschlagt. Dazu sind die Elektrodenhalter vorzugsweise über jeweils einen Stromleiter 4 mit einer Schweißstromquelle 11 verbunden.
Die Elektroden 5a, 5b können Punktschweißelektroden oder Buckelschweißelektroden sein.
Insbesondere wird der gesamte Schweißvorgang von einer in 1a blockschaltbildartig dargestellten Steuereinrichtung 12 mit einer integrierten Ablaufsteuerung 13 gesteuert. Zur voneinander unabhängigen Regelung der Schweißkraft F und des Schweißstromes S ist erfindungsgemäß ein Regler vorgesehen. Der erfindungsgemäße Regler ermöglicht eine Optimierung des zeitlichen Schweißkraft-Kraftprofils für den jeweiligen Schweißvorgang. Die Ablaufsteuerung 13 generiert hierbei insbesondere für das jeweils gewünschte Kraftprofil Kraft-Sollwerte, die ebenfalls dem Regler zugeführt werden. Der Regler generiert dann vorzugsweise eine entsprechende Stellgröße als Elektromagnet-Antriebsstrom und/oder Elektromagnet-Antriebsspannung, mit der über eine Leistungselektronik 14 der Elektromagnet beaufschlagt wird, um die Schweißkraft F in eine Schließrichtung X-Y zu erzeugen. Der Regler kann mittels eines (nicht dargestellten) Kraftsensors die Istwerte der Schweißkraft F messen und die gewünschte Schweißkraft F regeln. Alternativ kann der Regler auf gespeicherte Kennlinien zurückgreifen, die den Verlauf des Elektromagnet-Antriebsstroms und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung für die gewünschte Schweißkraft F vorgeben.
Insbesondere ist zur Erfassung eines Istwertes der Schweißkraft F vorzugsweise ein Kraftsensor zwischen dem unteren Widerlager 3a und dem unteren, stationären Elektrodenhalter angeordnet. Grundsätzlich kann der Kraftsensor auch an jeder beliebigen anderen Stelle angeordnet sein, an der die Schweißkraft F als Istwert ermittelt werden kann.
Vorzugsweise besitzt die Leistungselektronik 14 ein Messmittel mit zumindest einem Eingang für den Elektromagnet-Antriebsstrom I_ist und/oder für die Elektromagnet-Antriebs-Spannung U_ist. Insbesondere ist das Messmittel zudem mit einer Speichereinheit zur Speicherung der Messwerte ausgestattet und mit einer Auswerteeinheit verbunden.
Vorzugsweise steuert die elektronische Ablaufsteuerung 13 den gesamten Schweißvorgang, das heißt das Schließen der Elektroden 5a, 5b bis zur Anlage an den Bauteilen 7a, 7b, die Erzeugung der Schweißkraft F, die Beaufschlagung der Elektroden 5a, 5b mit dem Schweißstrom S über die Schweißstromquelle 11, eine anschließende Abkühlzeit des Schweißpunktes sowie schließlich das Öffnen der Elektroden 5a, 5b zur Freigabe der verschweißten Bauteile 7a, 7b.
Vorzugsweise steuert die Ablaufsteuerung 13 zunächst einen Antrieb 8, insbesondere über eine zugehörige Antriebselektronik 16, an. Alternativ werden die Blockiermittel 22 – ebenfalls von der Ablaufsteuerung 13 – insbesondere über eine Ansteuerelektronik 18 angesteuert. Vorzugsweise steuert dann die Ablaufsteuerung 13, bevorzugt wiederum über eine Leistungselektronik 14, den Elektromagneten zur Erzeugung der Schweißkraft F an. Insbesondere folgt dann die Beaufschlagung der Elektroden 5a, 5b mit dem Schweißstrom S, indem die Ablaufsteuerung 13 die Schweißstromquelle 11 über einen weiteren zugehörigen Schweißstromquellen-Umrichter 19 ansteuert. Schließlich steuert die Ablaufsteuerung 13 insbesondere auch eine Ruhe- oder Abkühlzeit und das abschließende Öffnen der Elektroden 5a, 5b über den Antrieb 8.
Zur Bestimmung der Qualität einer Schweißlinse bestimmt die Auswerteeinheit vorzugsweise aus der Änderung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist die relative Elektroden-Bewegung Δs während, und die Elektroden-Einsinktiefe s nach dem Schweißvorgang. Die Auswerteeinheit umfasst insbesondere einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller.
Bei der Auswertung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes bzw. der Elektromagnet-Antriebsspannung wird sich zu Nutze gemacht, dass innerhalb eines Elektromagneten die Energie zur Induktion eines magnetischen Feldes von den Eigenschaften des Körpers abhängt, welcher sich in einem Magnetfeld befindet: Bei der Schweißvorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen der 1a und 1b befindet sich der Anker 21 jeweils innerhalb des Magnetfeldes des Stators 9, wenn der Stator 9 mit Strom durchflossen wird. Der Anker 21 besitzt ein permanentes, insbesondere ferromagnetisch bedingtes Magnetfeld.
Während des Schweißvorgangs bewegt sich der Anker 21 auf den Stator 9 zu, während beim Aufschmelzen des Bauteil-Materials die Elektroden 5a, 5b in das Bauteil 7a, 7b einsinken. Entsprechend muss innerhalb des Stators 9 weniger Energie und entsprechend weniger Elektromagnet-Antriebsstrom aufgebracht werden, um mit dem Anker 21 zu interagieren (im Ausführungsbeispiel der 1a und 1b erfolgt die Interaktion zwischen dem Anker 21 und dem Stator 9 in Form von einer Anziehung zwischen dem Anker 21 und dem Stator 9). Der Istwert des Elektromagnet-Antriebsstromes kann z. B. elektrisch in Reihe mit dem Elektromagneten geschaltet gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Istwert die Elektromagnet-Antriebsspannung parallel zu dem Elektromagneten gemessen werden.
In 2 sind schematisch Verläufe der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist, der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist, des Schweißstroms S und der Schweißkraft F innerhalb eines Zeitraums eines Schweißvorganges dargestellt. Zur Veranschaulichung sind zusätzlich die Ausrichtungen der Elektroden zueinander in verschiedenen Phasen des Schweißvorgangs schematisch dargestellt.
In einer Phase A, in der der/die Elektromagnet(en) die Elektroden 5a, 5b und somit die Bauteile 7a, 7b mit einer ansteigenden Schweißkraft F beaufschlagen, werden der Elektromagnet-Antriebsstrom I_ist bzw. die Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist auf ein globales Maximum zur schnellen Beschleunigung der Elektrode(n) 5a, 5b in die Schließstellung X-Y erhöht.
Anschließend fallen der Elektromagnet-Antriebsstrom I_ist bzw. die Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist in einer Phase B auf einen Teilwert des globalen Maximums ab. In der Phase B ist die Schweißkraft F konstant und die Elektroden 5a, 5b werden zusätzlich mit einem Schweißstrom S beaufschlagt.
Wenn das Material sich durch das Schweißen erwärmt hat und aufschmilzt, sinken die Elektroden 5a, 5b in das aufgeschmolzene Material ein. Dies ist die Phase C. Ein Einsinken der Elektroden 5a, 5b in das aufgeschmolzene Material hat zur Folge, dass die Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist bzw. der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist ebenfalls absinken. In der Phase C sind der Schweißstrom S und die Schweißkraft F konstant. Vorzugsweise sind die Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist bzw. der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist konstant. Es sei erwähnt, dass der Elektromagnet-Antriebsstrom I_ist und/oder die Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist in der Phase C ebenfalls – durch Temperaturschwankungen bedingt – ansteigen können.
Zur Beendigung des Schweißvorgangs wird schließlich zunächst der Schweißstrom S abgeschaltet. Die Schweißkraft F bleibt bis zu einem Abschluss einer Nachhaltezeit bestehen und wird anschließend reduziert. Im Anschluss bewegen sich die Elektroden 5a, 5b in die Öffnungsrichtung Y-X. Dies ist Phase D. Gemäß einem ersten bevorzugten Verfahren wird anhand eines Verlaufes der Istwerte der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist und/oder des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist die Qualität einer Schweißung nach dem Schweißvorgang bestimmt. Hierbei wird für die Phasen B und/oder C untersucht, wie viel die Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist abgesunken oder angestiegen sind.
Es kann auf eine gute Qualität der Schweißung geschlossen werden, wenn für eine konstante Schweißkraft F ein Absinken oder Ansteigen der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist innerhalb eines definierten Wertebereiches liegt. Der Wertebereich kann z. B. durch das Kraft-Weg-Kennlinienfeld des Elektromagneten definiert sein. Beispielsweise kann der Wertebereich ein Bereich von einem minimalen Wert für den Elektromagnet-Antriebsstrom bis zu einem maximalen Wert für den Elektromagnet-Antriebsstrom sein.
In 3 ist ein Kraft-Weg-Kennlinienfeld des Flachankermagneten dargestellt. Hierbei sind die Verläufe der Schweißkraft F als Funktion des Luftspaltes L für verschiedene Elektromagnet-Antriebsströme I dargestellt. Der Luftspalt L entspricht aufgrund der Reihenschaltung des Elektromagneten und der Elektroden 5a, 5b vorzugsweise der Einsinktiefe s der Elektroden 5a, 5b in die Bauteile 7a, 7b. Je nach Wert des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist wird eine für den Magneten spezifische Kraft erzeugt, die der Schweißkraft F entspricht. Aus dem Kraft-Weg-Kennlinienfeld ist ersichtlich, dass bei einer konstanten Schweißkraft F für einen kleineren Luftspalt L weniger Elektromagnet-Antriebsstrom I aufgebracht wird als für einen größeren Luftspalt L. Da der Regler die Schweißkraft F auf einen bestimmten Wert regelt, kann die Schweißkraft F zumindest für ein bestimmtes Zeitintervall Δt als konstant angenommen werden, so dass anhand des gemessenen Elektromagnet-Antriebsstroms I_ist der eingestellte Luftspalt L des Elektromagneten bestimmt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird sich zu Nutze gemacht, dass die Veränderung des Istwertes des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist proportional zur Veränderung der Elektroden-Einsinktiefe s, d. h. proportional zur Elektroden-Bewegung Δs, ist. Es wird insbesondere zur Bestimmung einer hinreichenden Elektroden-Einsinktiefe s über die Werte der Elektroden-Bewegung Δs über ein bestimmtes Zeitintervall Δt integriert. Das Zeitintervall Δt ist insbesondere ein Teilintervall des Zeitraums T des (gesamten) Schweißvorgangs. Es umfasst einen Zeitraum des Schweißvorgangs, in dem die Bauteile 7a, 7b mit einem Schweißstrom S und einer Schweißkraft F beaufschlagt werden, wobei der Zeitraum, in dem die Elektroden 5a, 5b in die Bauteile 7a, 7b einsinken, inbegriffen ist. Mittels einer Integration der relativen Elektroden-Bewegung Δs über den Zeitraum T des Schweißvorgangs wird die Elektroden-Einsinktiefe s bestimmt. Bei dem Verfahren gemäß dieser Ausführungsform kann die Einsinktiefe s bzw. die Elektroden-Bewegung Δs ohne einen Wegsensor bestimmt werden.
Gemäß einem dritten bevorzugten Verfahren wird die Elektroden-Einsinktiefe s bzw. die Elektroden-Einsinkbewegung Δs über einen Wegsensor 23 bestimmt.
1b zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel zur Bestimmung der Einsinktiefe s der Elektroden bzw. der Einsinkbewegung Δs mit einem Wegsensor 23. Beispielsweise ist ein Wegsensor 23 in Form von einem aus dem Stand der Technik bekannten Lasertaster an dem Anker 21 des Elektromagneten installiert.
Der Wegsensor 23 misst insbesondere einen Abstand M zu einem Reflektor 25, der fest mit dem Grundkörper 10 des Stators 9 verbunden ist. Die Änderung des Abstands M entspricht vorzugsweise der Änderung der Breite des Luftspaltes L, wobei bei einer Reihenschaltung des Elektromagten und der Elektroden 5a, 5b die Änderung des Luftspaltes L der Elektroden-Bewegung Δs entspricht. Das Integral der Elektroden-Bewegung Δs über das Zeitintervall t entspricht dann vorzugsweise der Elektroden-Einsinktiefe s.
Der externe Wegsensor 23 kann die Elektroden-Einsinktiefe s und/oder die Elektroden-Bewegung Δs beispielsweise induktiv, optisch, kapazitiv oder durch eine lineare Widerstandsmessung bestimmen.
Vorzugsweise werden die Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist, der Elektromagnet-Antriebs-Spannung U_ist, der Elektroden-Einsinktiefe s und/oder der Elektroden-Bewegung Δs über einen Zeitraum T des Schweißvorgangs gemessen und mit bereits bestehenden, durch Referenzschweißungen bestimmten Sollwerten und/oder Sollwertbereichen verglichen. Unter Referenzschweißungen sind z. B. vorangegangene Schweißvorgänge zu verstehen, bei denen z. B. Elektromagnet-Antriebsstrom I_soll, -Spannung U_soll und andere mit dem Schweißvorgang zusammenhängende Parameter gemessen und gespeichert wurden und/oder z. B. die Einsinktiefe s der Elektroden, z. B. durch zerstörende oder nicht zerstörende Materialprüfung, die Kraft-Weg-Kennlinie, oder z. B. einen externen Wegsensor 23, bestimmt wurde. Durch ein Kraft-Weg-Kennlinienfeld wie in 3 dargestellt, können auch Sollwertbereiche definiert werden, insbesondere zum Beispiel mit einer Kraft-Weg-Kennlinie für eine untere Grenze I_min des Elektromagnet-Antriebsstroms I_ist und eine Kraft-Weg-Kennlinie für eine obere Grenze I_max des Elektromagnet-Antriebsstroms I_ist.
Mithilfe der Sollwerte kann dann auf die Qualität der Schweißlinse geschlossen werden. Insbesondere werden die ermittelten Werte für die Einsinktiefe s bzw. die Elektroden-Bewegung Δs mit Sollwerten s_soll, Δs_soll verglichen. Der Vergleich mit Referenzwerten hat den Vorteil, dass andere Einflussgrößen des Systems als der Elektromagnet bei der Beurteilung der Qualität der Schweißlinse berücksichtigt werden können.
Auch können die Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist, der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist, der Elektroden-Einsinktiefe s und/oder der Elektroden-Bewegung Δs von aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen gespeichert werden. Dies ermöglicht beispielsweise, dass die Eigenschaften der Schweißlinse, wie z. B. Größe und Qualität, durch den Vergleich mit den Messwerten der vorhergehenden Schweißvorgänge beurteilt werden können.
Vorzugsweise wird aus einer Änderung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes I_ist und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung U_ist eine Geschwindigkeit v der Elektroden-Bewegung Δs bestimmt. Aus der Einsinktiefe s und aus der Geschwindigkeit v der Elektroden-Einsinkbewegung wird dann insbesondere eine Nachsetzgeschwindigkeit der Elektroden-Schweißkappen bestimmt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass bei Schweißvorgängen mit Buckelschweißelektroden aus der Nachsetzgeschwindigkeit und aus der Geschwindigkeit der Elektroden-Bewegung Δs die Eigenschaften der Schweißlinse bestimmt werden. Eine angemessene Nachsetzgeschwindigkeit ist beim Buckelschweißen gegenüber dem Punktschweißen besonders wichtig, weil beim Buckelschweißen die Elektroden üblicherweise mit einem höheren Strom beaufschlagt werden, so dass es schneller zu einer Materialüberhitzung und damit zu Fehlern in der Schweißlinse kommen kann.
Bezugszeichenliste

1: Schweißeinrichtung
2: Maschinengestell
3a, 3b: Widerlager
4: Stromleiter
5a, 5b: Schweißelektroden
6: Exzenterführung
7a, 7b: Bauteil
8: Antrieb
9: Stator
10: Grundkörper
11: Schweißstromquelle
12: Steuereinrichtung
13: Ablaufsteuerung
14: Leistungselektronik
15: Zustellstange
16: Antriebselektronik
17: Trägerplatte
18: Ansteuerelektronik
19: Schweißstromquellen-Umrichter
21: Anker
22: Blockiermittel
23: Wegsensor
25: Reflektor
26: Führungsstange
Δs: relative Elektroden-Bewegung
Δs_soll: Sollwert der relativen Elektroden-Bewegung
s: Elektroden-Einsinktiefe
s_soll: Sollwert der Elektroden-Einsinktiefe
Δt: Teilintervall von T
v: Geschwindigkeit der Elektroden-Einsinkbewegung
A, B, C, D: Phasen
F: Schweißkraft
F_ist: Istwert der Schweißkraft
I: Elektromagnet-Antriebsstrom
I_ist: Istwert des Elektromagnet-Antriebsstromes
I_soll: Sollwert des Elektromagnet-Antriebsstromes
I_min: Untere Grenze eines Sollwertbereichs des Elektromagnet-Antriebsstromes
I_max: Obere Grenze eines Sollwertbereichs des Elektromagnet-Antriebsstromes
L: Luftspalt
M: Abstand
S: Schweißstrom
T: Zeitraum Schweißvorgang
U: Elektromagnet-Antriebsspannung
U_ist: Istwert der Elektromagnet-Antriebsspannung
U_soll: Sollwert der Elektromagnet-Antriebsspannung
V: Schweißspannung
X-Y: Schließrichtung
Y-X: Öffnungsrichtung

Claims

Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen, wobei zwei Schweißelektroden (5a, 5b) auf zwischenliegende, zu verschweißende Bauteile (7a, 7b) zusammengeführt, mit einer Schweißkraft (F) verpresst und mit einem Schweißstrom (S) beaufschlagt werden, wobei ein Elektromagnet zur Erzeugung und zur Regelung der Schweißkraft (F) unabhängig von dem Schweißstrom (S) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beurteilung der Qualität einer durch einen Schweißvorgang entstandenen Schweißlinse eine Messeinrichtung Istwerte einer innerhalb eines Zeitraums (T) des Schweißvorgangs erreichten Elektroden-Einsinktiefe (s) und/oder einen Verlauf von Istwerten einer innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls (Δt) erfolgten relativen Elektroden-Bewegung (Δs) bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wegsensor (23) die Istwerte der Elektroden-Einsinktiefe (s) und/oder die Istwerte der relativen Elektroden-Bewegung (Δs) bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegsensor (23) die Bewegung eines Ankers (21) des Elektromagneten relativ zu einem Stator (9) des Elektromagneten während des Schweißvorgangs induktiv, optisch, kapazitiv oder durch eine lineare Widerstandsmessung misst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung einen Verlauf der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes (I_ist) und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung (U_ist) misst, und die Messeinrichtung aus der Änderung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes (I_ist) und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung (U_ist) die relative Elektroden-Bewegung (Δs) innerhalb des Zeitraums (Δt) und die Elektroden-Einsinktiefe (s) nach dem Zeitraum (T) des Schweißvorgangs bestimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen die jeweiligen Verläufe der Istwerte (I_ist, U_ist, s, Δs) über die jeweiligen Zeiträume (T, Δt) gemessen und ausgewertet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Änderungen der Istwerte (I_ist, U_ist, s, Δs) in einer Speichereinheit dauerhaft gespeichert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Änderung der Istwerte (I_ist, U_ist, s, Δs) eine Geschwindigkeit (v) der relativen Elektroden-Bewegung (Δs) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißstrom (S) und/oder die Schweißkraft (F) als Funktion der Istwerte (I_ist, U_ist, s, Δs) geregelt wird,
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen der Schweißstrom (S) und/oder die Schweißkraft (F) als Funktion der Istwerte (I_ist, U_ist, s, Δs) geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei aufeinanderfolgenden Schweißvorgängen die Änderung von Widerständen (R) von beiden Elektroden-Schweißkappen aus der Änderung der Istwerte (I_ist, U_ist, s, Δs) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Istwerte (I_ist, U_ist, s, Δs) mit definierten Sollwerten (s_soll, Δs_soll, U_soll, I_soll) und/oder Sollwertbereichen (I_min, I_max) verglichen werden und eine Abweichung von den Sollwerten (s_soll, Δs_soll, U_soll, I_soll) und/oder Sollwertbereichen (I_min, I_max) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwerte (s_soll, Δs_soll, U_soll, I_soll) und/oder Sollwertbereiche (I_min, I_max) ein Kraft-Weg-Kennlinienfeld des Elektromagneten für bestimmte Elektromagnet-Antriebsströme und/oder Elektromagnet-Antriebsspannungen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraft-Weg-Kennlinienfeld des Elektromagneten unter der Berücksichtigung der Temperatur des Elektromagneten und/oder der Temperatur der Umgebung des Elektromagneten erfolgt.
Schweißeinrichtung (1) zum elektrischen Widerstandsschweißen unter Anwendung eines Verfahrens nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zwei Schweißelektroden (5a, 5b), die auf zwischenliegende, zu verschweißende Bauteile (7a, 7b) zusammenführbar und mit einem Schweißstrom (S) beaufschlagbar sind, wobei ein Elektromagnet zur Beaufschlagung der Elektroden (5a, 5b) mit einer Schweißkraft (F) mit den Elektroden (5a, 5b) mechanisch in Reihe geschaltet ist, und ein mit dem Elektromagneten verbundener Regler zur voneinander unabhängigen Regelung der Schweißkraft (F) und des Schweißstromes (S) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beurteilung der Qualität einer durch einen Schweißvorgang entstandenen Schweißlinse eine Messeinrichtung zur Bestimmung von Istwerten einer innerhalb eines Zeitraums (T) des Schweißvorgangs erreichten Elektroden-Einsinktiefe (s) und/oder der innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls (Δt) erfolgten relativen Elektroden-Bewegung (Δs) vorhanden ist, und zur Beurteilung der Qualität der Schweißlinse die Messeinrichtung Istwerte der erreichten Elektroden-Einsinktiefe (s) und/oder einen Verlauf von Istwerten der erfolgten relativen Elektroden-Bewegung (Δs) bestimmt.
Schweißeinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung ein Wegsensor (23) ist, der Mittel zur Durchführung einer optischen, induktiven oder kapazitiven Prüfung oder einer Widerstandsmessung aufweist.
Schweißeinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Leistungselektronik (14) umfasst, wobei die Leistungselektronik (14) ein Messmittel mit zumindest einem Eingang für den Elektromagnet-Antriebsstrom (I_ist) und/oder die Elektromagnet-Antriebsspannung (U_ist), und mit einer Speichereinheit zur Speicherung der Messwerte aufweist, wobei das Messmittel mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die aus der Änderung der Istwerte des Elektromagnet-Antriebsstromes (I_ist) und/oder der Elektromagnet-Antriebsspannung (U_ist) die relative Elektroden-Bewegung (Δs) während und die Elektroden-Einsinktiefe (s) nach dem Schweißvorgang bestimmt.