DE102015221615A1

DE102015221615A1 - System for calibrating an ultrasonic welding device

Info

Publication number: DE102015221615A1
Application number: DE102015221615.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Huber
Original assignee: Telsonic Holding AG
Current assignee: Telsonic Holding AG
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-05-04

Abstract

Offenbart ist unter anderem ein System (10) zum Kalibrieren einer Ultraschallschweissvorrichtung (60), enthaltend mindestens eine Messeinheit (20; 30) zum Messen eines Ist-Betriebsparameters der Ultraschallschweissvorrichtung (60), mindestens ein Computerprogramm, welches zur Ausführung der folgenden Schritte ausgebildet ist: a) Betreiben der Ultraschallschweissvorrichtung (60) mit mindestens einem Soll-Betriebsparameter auf der Basis von in einem Kalibrationsdatenspeicher (62) der Ultraschallschweissvorrichtung (60) gespeicherten Kalibrationsdaten, b) Aufnahme des von der Messeinheit (20; 30) gemessenen Ist-Betriebsparameters durch die Ultraschallschweissvorrichtung (60), c) Vergleich des Ist-Betriebsparameters mit dem Soll-Betriebsparameter, d) gegebenenfalls Kalibrierung der Ultraschallschweissvorrichtung (60) durch Anpassung der Kalibrationsdaten. Das System (10) kann auch eine Eicheinheit (40) enthalten, welche derart ausgebildet ist, dass sie die Ultraschallschweissvorrichtung (60) beim Zusammenwirken mit ihr in einen vorgegebenen Betriebszustand versetzen kann.Disclosed is inter alia a system (10) for calibrating an ultrasonic welding device (60), comprising at least one measuring unit (20; 30) for measuring an actual operating parameter of the ultrasonic welding device (60), at least one computer program which is designed to carry out the following steps a) operating the ultrasonic welding device (60) with at least one desired operating parameter on the basis of calibration data stored in a calibration data memory (62) of the ultrasonic welding device (60), b) recording the actual operating parameter measured by the measuring unit (20; the ultrasonic welding device (60), c) comparison of the actual operating parameter with the desired operating parameter, d) optionally calibration of the ultrasonic welding device (60) by adaptation of the calibration data. The system (10) may also include a calibration unit (40) configured to enable the ultrasonic welding apparatus (60) to interact with it to a predetermined operating condition.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Kalibrieren einer Ultraschallschweissvorrichtung, insbesondere einer Ultraschallschweissvorrichtung zum Schweissen von Litzen.The present invention relates to a system for calibrating an ultrasonic welding device, in particular an ultrasonic welding device for welding strands.

Ultraschallschweissvorrichtungen zum Schweissen von Litzen enthalten in aller Regel einen Verdichtungsraum, in dem die miteinander zu verschweissenden Litzen oder ein Terminal und eine oder mehrere daran zu schweissende Litzen eingelegt werden können. Der Verdichtungsraum wird üblicherweise begrenzt durch eine Arbeitsfläche einer Sonotrode, eine Arbeitsfläche eines Ambosses sowie zwei weitere Begrenzungsflächen von Seitenbegrenzungselementen. Die vier genannten Flächen sind relativ zueinander verstellbar, sodass die Schweissbreite und die Schweisshöhe des Verdichtungsraumes in gewissen Bereichen einstellbar sind. Die Schweissbreite ist durch den Abstand der Begrenzungsflächen der Seitenbegrenzungselemente gegeben und die Schweisshöhe durch den Abstand der Arbeitsflächen von Sonotrode und Amboss. Um eine definierte Schweissverbindung zu erhalten, müssen Schweissbreite und Schweisshöhe möglichst präzise eingestellt werden können, und zwar auch über einen längeren Nutzungszeitraum.Ultrasonic welding devices for welding strands usually contain a compaction space in which the strands to be welded together or a terminal and one or more strands to be welded thereto can be inserted. The compression space is usually limited by a working surface of a sonotrode, a working surface of an anvil and two other boundary surfaces of side boundary elements. The four surfaces mentioned are adjustable relative to each other, so that the welding width and the welding height of the compression space are adjustable in certain areas. The welding width is given by the distance of the boundary surfaces of the side boundary elements and the welding height by the distance of the working surfaces of sonotrode and anvil. In order to obtain a defined welding connection, welding width and welding height must be able to be set as precisely as possible, even over a longer period of use.

Um eine definierte Schweissverbindung zu erhalten, muss die Sonotrode während des eigentlichen Schweissvorgangs mit einer bestimmten Schweisskraft gegen den Amboss gepresst werden. Üblicherweise wird die Sonotrode mit Hilfe eines Pneumatikzylinders gegen den Amboss gepresst, wobei die Schweisskraft indirekt über den im Pneumatikzylinder gemessenen Druck eingestellt wird. Vor allem nach längerer Benutzung der Ultraschallschweissvorrichtung können jedoch Reibungskräfte zunehmen oder abnehmen, die den tatsächlichen Zusammenhang zwischen Druck und Schweisskraft verändern. Auch die Schwingungsamplitude der Sonotrode muss möglichst genau eingestellt werden können, um eine definierte Schweissverbindung erhalten zu können.In order to obtain a defined welding connection, the sonotrode must be pressed against the anvil with a certain welding force during the actual welding process. Usually, the sonotrode is pressed by means of a pneumatic cylinder against the anvil, wherein the welding force is adjusted indirectly via the measured pressure in the pneumatic cylinder. However, especially after prolonged use of the ultrasonic welding device friction forces can increase or decrease, which change the actual relationship between pressure and welding force. The oscillation amplitude of the sonotrode must also be able to be set as accurately as possible in order to obtain a defined welded joint.

Vor allem Automobilhersteller verlangen von den Herstellern von Kabelbäumen oftmals eine regelmässige Überprüfung der genannten Sensoren und Aktoren, damit eine gleichbleibende Qualität der Schweissverbindungen gewährleistet werden kann.Automobile manufacturers, in particular, often require manufacturers of wire harnesses to periodically inspect the sensors and actuators mentioned, so that a consistent quality of the welded connections can be guaranteed.

Aus der WO 95/10866 A1 ist es bekannt, die Schweisshöhe und die Schweissbreite des Verdichtungsraumes über einen Wegaufnehmer zu erfassen. Die WO 2005/116593 A1 offenbart einen Sensor zur Erfassung von Schwingungsamplituden. Bei auftretenden Abweichungen zwischen Ist- und Sollsignalen wird die Erzeugung der Ultraschallschwingungen entsprechend angepasst, sodass eine Regelung stattfindet. Auch zur Bestimmung der Schweisskraft werden entsprechende Sensoren eingesetzt.From the WO 95/10866 A1 It is known to detect the welding height and the welding width of the compression chamber via a displacement transducer. The WO 2005/116593 A1 discloses a sensor for detecting vibration amplitudes. If deviations occur between the actual and desired signals, the generation of the ultrasonic vibrations is adjusted accordingly so that regulation takes place. Also for determining the welding force corresponding sensors are used.

All diese Sensoren und Regelungsmechanismen haben jedoch den Nachteil, dass sich deren Genauigkeit mit der Zeit verändern kann. Mit diesen bekannten Ultraschallschweissvorrichtungen können dann also nach einiger Zeit keine definierten Schweissverbindungen mehr erzeugt werden.However, all of these sensors and control mechanisms have the disadvantage that their accuracy may change over time. With these known ultrasonic welding devices, therefore, no defined welded connections can be generated after some time.

Aus der US 6,827,247 B1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Schwingungsamplitude einer kapillaren Spitze einer Sonotrode für das Ultraschallschweissen bekannt. Die Amplitude wird hier mit Hilfe eines Detektors optisch gemessen und dann einer Steuereinrichtung zugeführt. Beim Ausfall des optischen Detektors muss diese jedoch mühsam von der Ultraschallschweissvorrichtung getrennt werden.From the US 6,827,247 B1 a device for determining the oscillation amplitude of a capillary tip of a sonotrode for ultrasonic welding is known. The amplitude is optically measured here by means of a detector and then fed to a control device. In the event of failure of the optical detector but this must be laboriously separated from the ultrasonic welding device.

In der US 7,819,013 B2 wird zur Bestimmung der Schwingungsamplitude ein piezoelektrischer Ultraschallsensor eingesetzt. Hier muss die Schwingungsamplitude jedoch aufwendig von einem Oszilloskop abgelesen werden. Zudem ist nicht im Detail offenbart, wie die vom Oszilloskop abgelesenen Schwingungsamplituden verwendet werden sollen, um die Ultraschallschweissvorrichtung zu kalibrieren.In the US 7,819,013 B2 a piezoelectric ultrasonic sensor is used to determine the oscillation amplitude. Here, however, the oscillation amplitude has to be read in a complicated manner by an oscilloscope. In addition, it is not disclosed in detail how to use the vibration amplitudes read by the oscilloscope to calibrate the ultrasonic welding apparatus.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Kalibrieren einer Ultraschallschweissvorrichtung bereitzustellen, mit welchem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden können. Insbesondere soll das System baulich möglichst einfach ausgestaltet sein. Weiterhin sollte es die Möglichkeit schaffen, eine bereits bestehende Ultraschallschweissvorrichtung auf möglichst einfache Weise kalibrieren zu können, ohne dass diese selbst baulich verändert werden muss. Ferner sollen Bedienfehler weitestgehend reduziert werden.It is an object of the present invention to provide a system for calibrating an ultrasonic welding apparatus with which the disadvantages known from the prior art can be overcome. In particular, the system should be structurally as simple as possible. Furthermore, it should create the possibility of being able to calibrate an already existing ultrasonic welding device in the simplest possible way, without this having to be structurally changed itself. Furthermore, operator error should be largely reduced.

Diese und weitere Aufgaben werden in einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein System zum Kalibrieren einer Ultraschallschweissvorrichtung, insbesondere einer Ultraschallschweissvorrichtung zum Schweissen von Litzen. Das System enthält mindestens eine Messeinheit zum Messen eines Ist-Betriebsparameters der Ultraschallschweissvorrichtung sowie mindestens ein Computerprogramm, welches zur Ausführung der folgenden Schritte ausgebildet ist:

a) Betreiben der Ultraschallschweissvorrichtung mit mindestens einem Soll-Betriebsparameter auf der Basis von in einem Kalibrationsdatenspeicher der Ultraschallschweissvorrichtung gespeicherten Kalibrationsdaten,
b) Aufnahme des von der Messeinheit gemessenen Ist-Betriebsparameters durch die Ultraschallschweissvorrichtung,
c) Vergleich des Ist-Betriebsparameters mit dem Soll-Betriebsparameter,
d) gegebenenfalls Kalibrierung der Ultraschallschweissvorrichtung, insbesondere einer Steuereinrichtung der Ultraschallschweissvorrichtung, durch Anpassung der Kalibrationsdaten.

These and other objects are achieved in a first aspect of the invention by a system for calibrating an ultrasonic welding device, in particular an ultrasonic welding device for welding strands. The system includes at least one measuring unit for measuring an actual operating parameter of the ultrasonic welding device and at least one computer program which is designed to carry out the following steps:

a) operating the ultrasonic welding device with at least one desired operating parameter on the basis of calibration data stored in a calibration data memory of the ultrasonic welding device,
b) recording of the actual operating parameter measured by the measuring unit by the ultrasonic welding device,
c) comparison of the actual operating parameter with the desired operating parameter,
d) optionally calibration of the ultrasonic welding device, in particular a control device of the ultrasonic welding device, by adaptation of the calibration data.

Die Messeinheit kann an sich bekannt sein. Aufgrund des erfindungsgemässen Zusammenwirkens der Messeinheit mit dem Computerprogramm ergibt sich ein besonders einfaches Kalibrieren der Ultraschallschweissvorrichtung. Denn die Messeinheit muss nicht zwingend fest in der Ultraschallschweissvorrichtung integriert sein oder fest darin integriert werden; bevorzugt ist sie nicht fest in der Ultraschallschweissvorrichtung integriert. Sie kann daher nacheinander zum Kalibrieren mehrerer Ultraschallschweissvorrichtungen verwendet werden, was auch zu einer Kosteneinsparung führt.The measuring unit can be known per se. Due to the inventive interaction of the measuring unit with the computer program results in a particularly simple calibration of the ultrasonic welding device. Because the measuring unit does not necessarily have to be firmly integrated in the ultrasonic welding device or firmly integrated into it; Preferably, it is not firmly integrated in the ultrasonic welding device. It can therefore be used successively for calibrating a plurality of ultrasonic welding devices, which also leads to cost savings.

Bevorzugt ist das Computerprogramm von einer Steuereinrichtung der Ultraschallschweissvorrichtung ausführbar und in einem Programmspeicher der Ultraschallschweissvorrichtung vorhanden. Es ist aber auch denkbar und liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Computerprogramm nicht von vornherein im Programmspeicher vorhanden ist. Mit Übertragen des Computerprogramms in den Programmspeicher lässt sich die Ultraschallschweissvorrichtung dann softwaremässig aufrüsten. Alternativ ist es auch möglich, dass das erfindungsgemässe Computerprogramm von der Messeinheit ausführbar oder darauf gespeichert ist.Preferably, the computer program is executable by a control device of the ultrasonic welding device and present in a program memory of the ultrasonic welding device. But it is also conceivable and is within the scope of the invention that the computer program is not available from the outset in the program memory. By transferring the computer program into the program memory, the ultrasonic welding device can then be upgraded by software. Alternatively, it is also possible for the computer program according to the invention to be executed by or stored on the measuring unit.

Aus den bereits genannten Gründen ist es vorteilhaft, wenn die Messeinheit lösbar in einen Verdichtungsraum der Ultraschallschweissvorrichtung einsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Messeinheit auch selbst einfach kalibriert werden, was nicht zwingend am Ort der Ultraschallschweissvorrichtung stattfinden muss, sondern beispielsweise jährlich bei einem Eichamt vollzogen werden kann. Auch ein Austausch der Messeinheit gestaltet sich einfacher, wenn diese nur lösbar in den Verdichtungsraum einsetzbar ist.For the reasons already mentioned, it is advantageous if the measuring unit is detachably insertable into a compression space of the ultrasonic welding device. In this way, the measuring unit itself can be easily calibrated, which does not necessarily have to take place at the site of the ultrasonic welding device, but can be accomplished, for example, annually at a calibration office. Also, an exchange of the measuring unit designed easier, if it can only be used releasably in the compression chamber.

Die Aufnahme des Ist-Betriebsparameters kann auf verschiedene Weisen erfolgen: In einer ersten Variante kann der Benutzer den Ist-Betriebsparameter von der Messeinheit ablesen und im Schritt b) in die Ultraschallweissvorrichtung eingeben, beispielsweise via einen berührungsempfindlichen Monitor oder eine Tastatur der Ultraschallweissvorrichtung. Dabei kann es sich um einen unten noch näher erläuterten Monitor handeln, der Anweisungen zur Benutzung der Messeinheit und/oder der Eicheinheit ausgeben kann. Alternativ kann der Ist-Betriebsparameter auch von einer weiter unten noch beschriebenen Anzeigeeinheit angezeigt und von dort in die Ultraschallschweissvorrichtung eingeben werden. In einer zweiten Variante kann die Messeinheit direkt mit der Ultraschallschweissvorrichtung verbindbar sein, beispielsweise via ein Datenkabel, so dass die Ultraschallschweissvorrichtung den gemessenen Ist-Betriebsparameter im Schritt b) direkt von der Messeinheit aufnehmen kann. Alternativ kann die Messeinheit auch indirekt über eine unten noch beschriebene Übertragungseinheit mit der Ultraschallschweissvorrichtung verbindbar sein.The actual operating parameter can be recorded in various ways: In a first variant, the user can read the actual operating parameter from the measuring unit and enter it into the ultrasonic white device in step b), for example via a touch-sensitive monitor or a keyboard of the ultrasonic white device. This can be a monitor explained in more detail below, which can output instructions for using the measuring unit and / or the calibration unit. Alternatively, the actual operating parameter can also be displayed by a display unit, which will be described further below, and entered from there into the ultrasonic welding apparatus. In a second variant, the measuring unit can be connected directly to the ultrasonic welding device, for example via a data cable, so that the ultrasonic welding device can receive the measured actual operating parameter in step b) directly from the measuring unit. Alternatively, the measuring unit can also be connected to the ultrasonic welding device indirectly via a transmission unit, which will be described below.

Die Schritte a) bis c) werden nachfolgend anhand zweier möglicher Messeinheiten beispielhaft erläutert. Schritt d) kann derart durchgeführt werden, dass die Kalibrierung nur dann durchgeführt wird, wenn die Abweichung zwischen Ist-Betriebsparameter und Soll-Betriebsparameter einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Es können auch ein erster, niedrigerer Schwellenwert und ein zweiter, höherer Schwellenwert vorgesehen sein. In dieser Variante wird die Kalibrierung im Schritt d) nur dann durchgeführt (d. h. es werden neue Kalibrationsdaten nur dann akzeptiert), wenn die Abweichung zwischen Ist-Betriebsparameter und Soll-Betriebsparameter den ersten Schwellenwert überschreitet. Überschreitet sie sogar den zweiten Schwellenwert, so kann das Computerprogramm das Kalibrierverfahren abbrechen, da von einem grundlegenden Fehler auszugehen ist, und die Heranziehung eines Servicetechnikers empfehlen oder fordern.The steps a) to c) are explained below by way of example with reference to two possible measuring units. Step d) can be performed such that the calibration is only performed if the deviation between the actual operating parameter and the desired operating parameter exceeds a predetermined threshold value. There may also be a first, lower threshold and a second, higher threshold. In this variant, the calibration in step d) is performed only (i.e., new calibration data is accepted only) if the deviation between the actual operating parameter and the desired operating parameter exceeds the first threshold. If it even exceeds the second threshold value, the computer program can abort the calibration procedure, since a fundamental error can be assumed, and recommend or request the use of a service technician.

Die Messeinheit kann als Kraftmesseinheit zum Messen einer Schweisskraft ausgebildet sein, mit der eine Sonotrode der Ultraschallschweissvorrichtung gegen einen Amboss der Ultraschallschweissvorrichtung gepresst wird. Die Kraftmesseinheit kann eine an sich bekannte Kraftmesseinheit sein.The measuring unit can be designed as a force measuring unit for measuring a welding force, with which a sonotrode of the ultrasonic welding device is pressed against an anvil of the ultrasonic welding device. The force measuring unit may be a known force measuring unit.

Im Schritt a) kann die Ultraschallschweissvorrichtung mit einer Soll-Schweisskraft betrieben werden. Dabei kann auf den oben bereits erläuterten Zusammenhang zwischen dem in einem Pneumatikzylinder herrschenden Druck und der Kraft zurückgegriffen werden. Dieser Zusammenhang wird durch Kalibrationsdaten hergestellt, die im Kalibrationsdatenspeicher gespeichert sind. Im Schritt b) bestimmt die Kraftmesseinheit die tatsächliche Schweisskraft, mit der die Sonotrode beim Schweissvorgang gegen den Amboss gepresst wird. Ein Vergleich der gemessenen Ist-Schweisskraft mit der Soll-Schweisskraft erfolgt dann im Schritt c). Die Kalibrierung im Schritt d) kann beispielsweise nur dann erfolgen, wenn die Abweichung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ kann das Computerprogramm eine Information oder eine Warnmeldung ausgeben, die den Benutzer beispielsweise zur Heranziehung eines Servicetechnikers auffordern kann. Insbesondere können ein erster, niedrigerer Schwellenwert und ein zweiter, höherer Schwellenwert vorgesehen sein. In dieser Variante wird die Kalibrierung im Schritt d) nur dann durchgeführt (d. h. es werden neue Kalibrationsdaten nur dann akzeptiert), wenn die Abweichung zwischen Ist-Betriebsparameter und Soll-Betriebsparameter den ersten Schwellenwert überschreitet. Überschreitet sie sogar den zweiten Schwellenwert, so kann das Computerprogramm das Kalibrierverfahren abbrechen, da von einem grundlegenden Fehler auszugehen ist, und die Heranziehung eines Servicetechnikers empfehlen oder fordern.In step a), the ultrasonic welding device can be operated with a desired welding force. In this case, reference can be made to the relationship already explained above between the pressure prevailing in a pneumatic cylinder and the force. This relationship is established by calibration data stored in the calibration data memory. In step b), the force measuring unit determines the actual welding force with which the sonotrode is pressed against the anvil during the welding process. A comparison of the measured actual welding force with the desired welding force then takes place in step c). The calibration in step d), for example, can only be done if the deviation exceeds a predetermined threshold. Alternatively, the computer program may output an information or warning message that may prompt the user, for example, to consult a service technician. In particular, a first, lower threshold and a second, higher threshold may be provided. In this variant, the Calibration in step d) is performed only (ie, new calibration data is accepted only) if the deviation between the actual operating parameter and the desired operating parameter exceeds the first threshold. If it even exceeds the second threshold value, the computer program can abort the calibration procedure, since a fundamental error can be assumed, and recommend or request the use of a service technician.

Ist die Messeinheit eine Kraftmesseinheit, so werden die Schritte a) bis c) bevorzugt mehrfach nacheinander mit verschiedenen Soll-Schweisskräften durchgeführt, und bei der Kalibrierung im Schritt d) werden die Vergleiche aller Ist-Schweisskräfte mit den entsprechenden Soll-Schweisskräften berücksichtigt. Die genannte mehrfache Durchführung mit verschiedenen Soll-Schweisskräften kann dabei ebenfalls durch das Computerprogramm gesteuert werden. Auf diese Weise kann eine Kalibrierung über einen ganzen Bereich von möglichen Schweisskräften durchgeführt werden. Die Kalibrierung im Schritt d) kann beispielsweise mittels einer linearen Regression durchgeführt werden.If the measuring unit is a force measuring unit, the steps a) to c) are preferably carried out several times successively with different desired welding forces, and the calibration in step d) takes into account the comparisons of all actual welding forces with the corresponding desired welding forces. The said multiple implementation with different desired welding forces can also be controlled by the computer program. In this way, a calibration can be carried out over a whole range of possible welding forces. The calibration in step d) can be carried out, for example, by means of a linear regression.

Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Messeinheit des Systems als Amplitudenmesseinheit zum Messen einer Schwingungsamplitude einer Sonotrode der Ultraschallschweissvorrichtung ausgebildet sein. Auch hierbei kann es sich um eine an sich bekannte Amplitudenmesseinheit handeln.Alternatively or additionally, at least one measuring unit of the system can be designed as an amplitude measuring unit for measuring a vibration amplitude of a sonotrode of the ultrasonic welding apparatus. Again, it may be a known per se amplitude measuring unit.

Ist die Messeinheit eine Amplitudenmesseinheit, so enthält das System bevorzugt ein Positionierelement, mittels dessen die Amplitudenmesseinheit in einer definierten Position relativ zur Ultraschallschweissvorrichtung positionierbar ist, insbesondere zu einer Sonotrode der Ultraschallschweissvorrichtung. Hierdurch findet die Messung immer an der gleichen Position der Sonotrode statt, was angesichts der lokal variierenden Amplituden der Sonotrode für eine höhere Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Messung sorgt. Das Positionierelement kann beispielsweise magnetisch an der Ultraschallschweissvorrichtung lösbar befestigbar sein, beispielsweise an einer Schweisszange der Ultraschallschweissvorrichtung.If the measuring unit is an amplitude measuring unit, the system preferably contains a positioning element by means of which the amplitude measuring unit can be positioned in a defined position relative to the ultrasonic welding device, in particular to a sonotrode of the ultrasonic welding device. As a result, the measurement always takes place at the same position of the sonotrode, which, in view of the locally varying amplitudes of the sonotrode, ensures a higher reproducibility and reliability of the measurement. The positioning element may, for example, be magnetically detachably fastened to the ultrasonic welding device, for example to a welding tongs of the ultrasonic welding device.

Die Amplitudenmesseinheit kann zum rein mechanischen Messen der Schwingungsamplitude der Sonotrode ausgebildet sein. Somit kann beispielsweise auf baulich aufwendigere optische Detektoren verzichtet werden, wie sie etwa in US 6,827,247 B1 beschrieben sind. Natürlich kann die Amplitudenmesseinheit alternativ zum berührungslosen Messen der Schwingungsamplitude ausgebildet sein und zu diesem Zweck beispielsweise einen Laser und/oder einen berührungslosen Sensor enthalten.The amplitude measuring unit can be designed for purely mechanical measurement of the oscillation amplitude of the sonotrode. Thus, for example, can be dispensed with structurally complex optical detectors, such as in US 6,827,247 B1 are described. Of course, the amplitude measuring unit may alternatively be designed for non-contact measurement of the oscillation amplitude and for this purpose include, for example, a laser and / or a non-contact sensor.

Im Schritt a) kann dann die Ultraschallschweissvorrichtung mit einer Soll-Schwingungsamplitude betrieben werden. Dabei werden Kalibrationsdaten berücksichtigt, die im Kalibrationsdatenspeicher gespeichert sind. Im Schritt b) bestimmt die Amplitudenmesseinheit die tatsächliche Schwingungsamplitude der Sonotrode. Ein Vergleich der gemessenen Ist-Schwingungsamplitude mit der Soll-Schwingungsamplitude erfolgt dann im Schritt c). Die Kalibrierung im Schritt d) kann beispielsweise nur dann erfolgen, wenn die Abweichung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ kann das Computerprogramm eine Information oder eine Warnmeldung ausgeben, die den Benutzer beispielsweise zur Heranziehung eines Servicetechnikers auffordern kann. Insbesondere können ein erster, niedrigerer Schwellenwert und ein zweiter, höherer Schwellenwert vorgesehen sein. In dieser Variante wird die Kalibrierung im Schritt d) nur dann durchgeführt (d. h. es werden neue Kalibrationsdaten nur dann akzeptiert), wenn die Abweichung zwischen Ist-Betriebsparameter und Soll-Betriebsparameter den ersten Schwellenwert überschreitet. Überschreitet sie sogar den zweiten Schwellenwert, so kann das Computerprogramm das Kalibrierverfahren abbrechen, da von einem grundlegenden Fehler auszugehen ist, und die Heranziehung eines Servicetechnikers empfehlen oder fordern.In step a), the ultrasonic welding device can then be operated with a desired oscillation amplitude. This calibration data are taken into account, which are stored in the calibration data memory. In step b) the amplitude measuring unit determines the actual oscillation amplitude of the sonotrode. A comparison of the measured actual oscillation amplitude with the desired oscillation amplitude then takes place in step c). The calibration in step d), for example, can only be done if the deviation exceeds a predetermined threshold. Alternatively, the computer program may output an information or warning message that may prompt the user, for example, to consult a service technician. In particular, a first, lower threshold and a second, higher threshold may be provided. In this variant, the calibration in step d) is performed only (i.e., new calibration data is accepted only) if the deviation between the actual operating parameter and the desired operating parameter exceeds the first threshold. If it even exceeds the second threshold value, the computer program can abort the calibration procedure, since a fundamental error can be assumed, and recommend or request the use of a service technician.

Die Schritte a) bis c) können mehrfach nacheinander mit verschiedenen Soll-Schwingungsamplituden durchgeführt werden, beispielsweise ein ersten Mal mit der maximal von der Ultraschallschweissvorrichtung unterstützten Schwingungsamplitude und ein zweites Mal mit der Hälfte dieser maximalen Schwingungsamplitude. Im Schritt d) können dann die Vergleiche aller Ist-Schwingungsamplituden mit den entsprechenden Soll-Schwingungsamplituden berücksichtigt werden, wofür auch hier eine lineare Regression verwendet werden kann.The steps a) to c) can be carried out several times in succession with different nominal oscillation amplitudes, for example a first time with the maximum oscillation amplitude supported by the ultrasonic welding device and a second time with half of this maximum oscillation amplitude. In step d), the comparisons of all actual vibration amplitudes with the corresponding desired vibration amplitudes can then be taken into account, for which purpose a linear regression can also be used here.

Das System kann ferner mindestens eine Anzeigeeinheit und/oder mindestens eine Übertragungseinheit enthalten, welche mit einer oder mehreren der Messeinheiten verbunden oder verbindbar ist, insbesondere mit einer Kraftmesseinheit und/oder einer Amplitudenmesseinheit. Die Anzeigeeinheit kann zur Anzeige des von der/den Messeinheit(en) gemessenen Ist-Betriebsparameters ausgebildet sein. Die Übertragungseinheit kann zur Übertragung des von der/den Messeinheit(en) gemessenen Ist-Betriebsparameters an die Ultraschallschweissvorrichtung ausgebildet sein. Die Übertragung kann beispielsweise über eine USB-Schnittstelle erfolgen. Auch als Anzeigeeinheit und als Übertragungseinheit können an sich bekannte Geräte eingesetzt werden. Das erfindungsgemässe Computerprogramm kann auch von der Anzeigeeinheit oder von der Übertragungseinheit ausgeführt werden.The system may further include at least one display unit and / or at least one transmission unit which is connected or connectable to one or more of the measuring units, in particular with a force measuring unit and / or an amplitude measuring unit. The display unit may be designed to display the actual operating parameter measured by the measuring unit (s). The transmission unit may be designed to transmit the actual operating parameter measured by the measuring unit (s) to the ultrasonic welding device. The transmission can be done for example via a USB interface. Also as a display unit and as a transmission unit known per se devices can be used. The computer program according to the invention can also be executed by the display unit or by the transmission unit.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls ein System zum Kalibrieren einer Ultraschallschweissvorrichtung, insbesondere einer Ultraschallschweissvorrichtung zum Schweissen von Litzen. Insbesondere kann es sich dabei um ein wie bereits oben beschriebenes System gemäss dem ersten Aspekt handeln. Das System gemäss dem zweiten Aspekt enthält mindestens eine Eicheinheit sowie mindestens ein Computerprogramm. Die Eicheinheit ist derart ausgebildet, dass sie die Ultraschallschweissvorrichtung beim Zusammenwirken mit ihr in einen vorgegebenen Betriebszustand versetzen kann, der durch einen Eich-Betriebsparameter charakterisiert ist. Dieser Eich-Betriebsparameter ist also durch die Eicheinheit und nicht durch die Ultraschallvorrichtung vorgegeben. Das Computerprogramm ist zur Ausführung der folgenden Schritte ausgebildet:

a) Betreiben der Ultraschallschweissvorrichtung, während die Eicheinheit mit der Ultraschallschweissvorrichtung zusammenwirkt,
b) Bestimmung eines gemessenen Betriebsparameters mittels einer Messeinheit der Ultraschallschweissvorrichtung auf der Basis von in einem Kalibrationsdatenspeicher der Ultraschallschweissvorrichtung gespeicherten Kalibrationsdaten,
c) Vergleich des gemessenen Betriebsparameters mit dem Eich-Betriebsparameter,
d) gegebenenfalls Kalibrierung der Ultraschallschweissvorrichtung, insbesondere einer Steuereinrichtung der Ultraschallschweissvorrichtung, durch Anpassung von Kalibrationsdaten.

A second aspect of the invention also relates to a system for calibrating an ultrasonic welding device, in particular an ultrasonic welding device for welding strands. In particular, this may be a system as described above according to the first aspect. The system according to the second aspect includes at least one calibration unit and at least one computer program. The calibration unit is designed so that it can put the ultrasonic welding device in cooperation with it in a predetermined operating condition, which is characterized by a calibration operating parameter. This calibration operating parameter is thus predetermined by the calibration unit and not by the ultrasonic device. The computer program is designed to carry out the following steps:

a) operating the ultrasonic welding device while the calibration unit cooperates with the ultrasonic welding device,
b) determination of a measured operating parameter by means of a measuring unit of the ultrasonic welding device on the basis of calibration data stored in a calibration data memory of the ultrasonic welding device,
c) comparison of the measured operating parameter with the calibration operating parameter,
d) optionally calibration of the ultrasonic welding device, in particular a control device of the ultrasonic welding device, by adaptation of calibration data.

Die Eicheinheit kann dabei an sich bekannt sein. Das Zusammenwirken mit dem Computerprogramm erlaubt ein besonders einfaches Kalibrieren der Ultraschallschweissvorrichtung. Denn auch die Eicheinheit muss nicht zwingend fest in der Ultraschallschweissvorrichtung integriert sein oder fest darin integriert werden; bevorzugt ist sie nicht fest in der Ultraschallschweissvorrichtung integriert. Sie kann daher nacheinander zum Kalibrieren mehrerer Ultraschallschweissvorrichtungen verwendet werden.The calibration unit can be known per se. The interaction with the computer program allows a particularly simple calibration of the ultrasonic welding device. For even the calibration unit does not necessarily have to be firmly integrated in the ultrasonic welding device or firmly integrated therein; Preferably, it is not firmly integrated in the ultrasonic welding device. It can therefore be used sequentially for calibrating several ultrasonic welding devices.

Aus den bereits genannten Gründen ist es vorteilhaft, wenn die Eicheinheit lösbar in einen Verdichtungsraum der Ultraschallschweissvorrichtung einsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Eicheinheit auch selbst einfach kalibriert werden, was nicht zwingend am Ort der Ultraschallschweissvorrichtung stattfinden muss, sondern beispielsweise jährlich bei einem Eichamt vollzogen werden kann. Auch ein Austausch der Eicheinheit gestaltet sich einfacher, wenn diese nur lösbar in den Verdichtungsraum einsetzbar ist.For the reasons already mentioned, it is advantageous if the calibration unit is detachably insertable into a compression space of the ultrasonic welding device. In this way, the calibration unit itself can also be easily calibrated, which does not necessarily have to take place at the location of the ultrasonic welding device, but can be accomplished, for example, annually at a calibration office. An exchange of the calibration unit is easier if it can only be used releasably in the compression chamber.

Bevorzugt ist das Computerprogramm von einer Steuereinrichtung der Ultraschallschweissvorrichtung ausführbar.Preferably, the computer program can be executed by a control device of the ultrasonic welding device.

Schritt d) kann derart durchgeführt werden, dass die Kalibrierung nur dann durchgeführt wird, wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen Betriebsparameter und dem Eich-Betriebsparameter einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ kann das Computerprogramm eine Information oder eine Warnmeldung ausgeben, die den Benutzer beispielsweise zur Heranziehung eines Servicetechnikers auffordern kann. Es können auch bei diesem Aspekt der Erfindung ein erster, niedrigerer Schwellenwert und ein zweiter, höherer Schwellenwert vorgesehen sein. In dieser Variante wird die Kalibrierung im Schritt d) nur dann durchgeführt (d. h. es werden neue Kalibrationsdaten nur dann akzeptiert), wenn die Abweichung zwischen Ist-Betriebsparameter und Soll-Betriebsparameter den ersten Schwellenwert überschreitet. Überschreitet sie sogar den zweiten Schwellenwert, so kann das Computerprogramm das Kalibrierverfahren abbrechen, da von einem grundlegenden Fehler auszugehen ist, und die Heranziehung eines Servicetechnikers empfehlen oder fordern.Step d) may be performed such that the calibration is performed only when the deviation between the measured operating parameter and the calibration operating parameter exceeds a predetermined threshold. Alternatively, the computer program may output an information or warning message that may prompt the user, for example, to consult a service technician. Also in this aspect of the invention, a first, lower threshold and a second, higher threshold may be provided. In this variant, the calibration in step d) is performed only (i.e., new calibration data is accepted only) if the deviation between the actual operating parameter and the desired operating parameter exceeds the first threshold. If it even exceeds the second threshold value, the computer program can abort the calibration procedure, since a fundamental error can be assumed, and recommend or request the use of a service technician.

Mindestens eine Eicheinheit kann als Schablone zum Vorgeben einer Schweissbreite und/oder einer Schweisshöhe eines Verdichtungsraumes der Ultraschallschweissvorrichtung ausgebildet sein. Die Schweissbreite bzw. die Schweisshöhe stellt in diesem Ausführungsbeispiel den vorgegebenen Eich-Betriebsparameter dar. Bevorzugt enthält das System mehrere als Schablone ausgebildete Eicheinheiten, die mehrere verschiedene Schweissbreiten und/oder mehrere verschiedene Schweisshöhen vorgeben können. Die Schweissbreite ist durch den Abstand der Begrenzungsflächen der Seitenbegrenzungselemente gegeben und die Schweisshöhe durch den Abstand der Arbeitsflächen von Sonotrode und Amboss.At least one calibration unit can be designed as a template for specifying a welding width and / or a welding height of a compression space of the ultrasonic welding device. In this exemplary embodiment, the welding width or the welding height represents the prescribed calibration operating parameter. The system preferably contains a plurality of calibration units designed as a template, which can specify a plurality of different welding widths and / or several different welding heights. The welding width is given by the distance of the boundary surfaces of the side boundary elements and the welding height by the distance of the working surfaces of sonotrode and anvil.

Eine solche Schablone kann in den geöffneten Verdichtungsraum eingelegt werden. Anschliessend kann im Schritt a) der Verdichtungsraum zumindest teilweise geschlossen werden, bis zwei ihn begrenzende und einander gegenüberliegende Flächen an der Schablone anliegen. Dies kann geschehen, indem der Amboss in Richtung der Sonotrode bewegt wird, bis sowohl die Sonotrode als auch der Amboss an der Schablone anliegen. Alternativ oder zusätzlich können ein oder zwei Seitenbegrenzungselemente bewegt werden, bis sie beide an der Schablone anliegen. Die Schablone hat dann im obigen Sinne die Ultraschallschweissvorrichtung in einen vorgegebenen Betriebszustand versetzt.Such a template can be inserted into the open compression space. Subsequently, in step a), the compression space can be at least partially closed until two surfaces delimiting and opposing it abut the template. This can be done by moving the anvil towards the sonotrode until both the sonotrode and the anvil touch the template. Alternatively or additionally, one or two side boundary members may be moved until they both contact the template. The template has then in the above sense, the ultrasonic welding device in a predetermined operating condition.

Anschliessend wird mittels einer Messeinheit der Ultraschallschweissvorrichtung die Schweissbreite und/oder die Schweisshöhe bestimmt, die den gemessenen Betriebsparameter gemäss Schritt b) darstellt. Daraufhin erfolgt im Schritt c) ein Vergleich der von der Messeinheit bestimmten Schweissbreite und/oder Schweisshöhe mit der durch die Schablone vorgegebenen Schweissbreite und/oder Schweisshöhe. Überschreitet die Abweichung einen vorgegebenen Schwellenwert, so wird die Steuereinrichtung im Schritt d) durch Anpassung der Kalibrationsdaten kalibriert. Anschliessend kann der Verdichtungsraum wieder geöffnet werden, und die Schablone kann entnommen werden.Subsequently, the welding width and / or the welding height, which represents the measured operating parameter according to step b), is determined by means of a measuring unit of the ultrasonic welding device. Thereupon, in step c), a comparison of the welding width determined by the measuring unit takes place and / or welding height with the welding width and / or welding height predetermined by the template. If the deviation exceeds a predetermined threshold value, the control device is calibrated in step d) by adapting the calibration data. Subsequently, the compression chamber can be opened again, and the template can be removed.

Vor Schritt a) kann das Computerprogramm Anweisungen zur Benutzung der Messeinheit und/oder der Eicheinheit ausgeben. Dies kann beispielsweise via einen Monitor der Ultraschallschweissvorrichtung erfolgen. Die Anweisungen können etwa beinhalten, wie die Schablone in den Verdichtungsraum eingelegt werden soll, in welcher Reihenfolge mehrere Schablonen eingelegt werden sollen, wie die Kraftmesseinheit in den Verdichtungsraum eingeführt werden soll oder wie ein Positionierelement zum Positionieren einer Amplitudenmesseinheit befestigt werden soll. Zu diesem Zweck können die Anweisungen beispielsweise auch Fotos oder Zeichnungen enthalten, beispielsweise des Verdichtungsraumes oder der Schablonen. Hierdurch können Bedienfehler weitestgehend reduziert werden.Before step a), the computer program may issue instructions for using the measuring unit and / or the calibration unit. This can be done for example via a monitor of the ultrasonic welding device. The instructions may include, for example, how to place the stencil into the compaction space, in which order to place a plurality of stencils, how to introduce the force measurement unit into the compaction space, or how to mount a positioning element for positioning an amplitude measurement unit. For this purpose, the instructions may also contain, for example, photos or drawings, for example of the compaction space or the stencils. As a result, operator errors can be largely reduced.

In baulich besonders einfachen und daher bevorzugten Ausführungsformen hat die Schablone im Wesentlichen die Form eines länglichen Quaders. Natürlich sind auch andere Formen möglich und liegen im Rahmen der Erfindung. Beispielsweise kann die Schablone im Wesentlichen die Form eines Zylinders oder eines Prismas mit einem beispielsweise 8-eckigen Querschnitt aufweisen. Mindestens eine der Flächen der Schablone kann eine Struktur oder ein Profil enthalten, die/die zur genauen Positionierung dienen kann. Beispielsweise kann eine Seite, insbesondere eine Unterseite, der Schablone eine Vertiefung aufweisen, deren Form komplementär zur Form der Arbeitsfläche der Sonotrode ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Seite, insbesondere eine Oberseite, der Schablone ein Profil aufweisen, dessen Form komplementär zur Form der Arbeitsfläche des Ambosses ist.In structurally particularly simple and therefore preferred embodiments, the template has essentially the shape of an elongated cuboid. Of course, other shapes are possible and are within the scope of the invention. For example, the template may substantially have the shape of a cylinder or a prism having an octagonal cross-section, for example. At least one of the surfaces of the template may include a structure or profile that may serve for accurate positioning. For example, a side, in particular a lower side, of the template have a depression whose shape is complementary to the shape of the working surface of the sonotrode. Alternatively or additionally, a side, in particular an upper side, of the template have a profile whose shape is complementary to the shape of the working surface of the anvil.

Bevorzugt ist das Computerprogramm in einem Programmspeicher der Ultraschallschweissvorrichtung gespeichert.Preferably, the computer program is stored in a program memory of the ultrasonic welding device.

Das System kann alternativ auch einen Datenträger enthalten, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist und von dem es beispielsweise in einen Programmspeicher der Ultraschallschweissvorrichtung übertragbar ist. Bei dem Datenträger kann es sich beispielswiese um einen USB-Dongle oder eine CD-ROM handeln. Ein USB-Dongle ist dabei bevorzugt, da viele Ultraschallschweissvorrichtungen bereits über eine USB-Schnittstelle verfügen. Alternativ ist es natürlich auch denkbar, dass das Computerprogramm via ein Datennetz übertragbar ist, beispielsweise in den Programmspeicher der Ultraschallschweissvorrichtung.The system may alternatively also contain a data carrier on which the computer program is stored and from which it can be transmitted, for example, into a program memory of the ultrasonic welding device. The data carrier may be, for example, a USB dongle or a CD-ROM. A USB dongle is preferred because many ultrasonic welding devices already have a USB interface. Alternatively, it is of course also conceivable that the computer program is transferable via a data network, for example in the program memory of the ultrasonic welding device.

Es kann eine Authentifizierung vorgesehen sein, die die Durchführung des Computerprogramms nur dann erlaubt, wenn sich der Benutzer vorher identifiziert hat. Zu diesem Zweck kann das System ein Hardware-Authentifizierungsmittel enthalten, welches über eine geeignete Schnittstelle mit der Steuereinrichtung verbindbar ist. Als Hardware-Authentifizierungsmittel kann ein USB-Dongle verwendet werden, da viele Ultraschallschweissvorrichtungen bereits über eine USB-Schnittstelle verfügen. Alternativ ist es auch denkbar, dass sich der Benutzer durch ein Administratorpasswort identifizieren muss, um das Computerprogramm durchführen zu können.It may be provided an authentication that allows the implementation of the computer program only if the user has previously identified. For this purpose, the system may include a hardware authentication means connectable to the controller via a suitable interface. As a hardware authentication means, a USB dongle can be used, since many ultrasonic welding devices already have a USB interface. Alternatively, it is also conceivable that the user must identify himself by an administrator password in order to be able to execute the computer program.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mehrerer Zeichnungen im Detail erläutert. Dabei zeigenThe invention will be explained below with reference to an embodiment and several drawings in detail. Show

1: eine schematische Darstellung einer Ultraschallschweissvorrichtung; 1 a schematic representation of an ultrasonic welding device;

2: ein Foto eines erfindungsgemässen Systems zum Kalibrieren; 2 : a photograph of a system according to the invention for calibration;

3: eine Kraftmesseinheit des erfindungsgemässen Systems in einer perspektivischen Ansicht; 3 a force measuring unit of the system according to the invention in a perspective view;

4a: eine Amplitudenmesseinheit zusammen mit einem Positionierelement des erfindungsgemässen Systems in einer Seitenansicht; 4a : an amplitude measuring unit together with a positioning element of the system according to the invention in a side view;

4b: die Amplitudenmesseinheit zusammen mit dem Positionierelement in einer Draufsicht; 4b the amplitude measuring unit together with the positioning element in a plan view;

5: eine Schablone des erfindungsgemässen Systems in einer perspektivischen Ansicht. 5 : A template of the inventive system in a perspective view.

1 zeigt in einer schematischen und nicht massstabsgetreuen Darstellung eine Ultraschallschweissvorrichtung 60 zum Schweissen von Litzen. Diese enthält einen Verdichtungsraum 67, der von der Arbeitsfläche einer Sonotrode 63, der Arbeitsfläche eines Ambosses 64 sowie von den Begrenzungsflächen zweier Seitenbegrenzungselemente 65, 66 begrenzt ist. Das linke Seitenbegrenzungselement 65 ist in horizontaler Richtung relativ zur Sonotrode 63 verschiebbar angeordnet, während das rechte Seitenbegrenzungselement 66 in vertikaler Richtung relativ zur Sonotrode 63 verschiebbar angeordnet ist. Der Amboss 64 ist in horizontaler Richtung relativ zum rechten Seitenbegrenzungselement 66 verschiebbar angeordnet. Insgesamt ist also der Amboss 64 in Richtung der Sonotrode 63 verschiebbar, wodurch eine Schweisshöhe h des Verdichtungsraumes 67 eingestellt werden kann. Durch Verschiebung des linken Seitenbegrenzungselementes 65 ist auch eine Schweissbreite b des Verdichtungsraumes 67 einstellbar. 1 shows in a schematic and not to scale representation of an ultrasonic welding device 60 for welding strands. This contains a compression space 67 from the working surface of a sonotrode 63 , the working surface of an anvil 64 as well as the boundary surfaces of two side boundary elements 65 . 66 is limited. The left side boundary element 65 is in the horizontal direction relative to the sonotrode 63 slidably disposed while the right side boundary element 66 in the vertical direction relative to the sonotrode 63 slidably arranged. The anvil 64 is in the horizontal direction relative to the right side boundary element 66 slidably arranged. Overall, therefore, the anvil 64 in the direction of the sonotrode 63 displaceable, whereby a welding height h of the compression space 67 can be adjusted. By shifting the left Side boundary element 65 is also a welding width b of the compression space 67 adjustable.

In den Verdichtungsraum 67 können zwei oder mehr hier nicht dargestellte Litzen eingelegt werden, um dort unter Einwirkung der Sonotrode 63 miteinander verschweisst zu werden. Alternativ können eine oder mehrere Litzen sowie ein Terminal in den Verdichtungsraum 67 eingelegt werden, so dass die Litzen mit dem Terminal verschweisst werden können.In the compression room 67 two or more strands not shown here can be inserted to there under the action of the sonotrode 63 to be welded together. Alternatively, one or more strands and a terminal in the compression space 67 be inserted so that the strands can be welded to the terminal.

Die Ultraschallschweissvorrichtung 60 enthält ferner eine Steuereinrichtung 61 zum Steuern des Schweissvorgangs. Die Steuereinrichtung 61 steuert beispielsweise die Bewegung der Sonotrode 63, des Ambosses 64 und der Seitenbegrenzungselement 65, 66, die Schweisskraft, mit der die Sonotrode 63 beim Schweissvorgang gegen den Amboss 64 gepresst wird, die Schwingungsamplitude der Sonotrode 63 und auch die Dauer des Schweissvorgangs. Diese Steuerung erfolgt auf der Basis von Kalibrationsdaten, die in einem Kalibrationsdatenspeicher 62 der Ultraschallschweissvorrichtung 60 gespeichert sind. Ausserdem erfolgt die Steuerung auf der Basis von Sensoren und Aktoren der Ultraschallschweissvorrichtung 60, die hier nicht dargestellt sind.The ultrasonic welding device 60 also includes a control device 61 for controlling the welding process. The control device 61 controls, for example, the movement of the sonotrode 63 , the anvil 64 and the side boundary element 65 . 66 , the welding power with which the sonotrode 63 during the welding process against the anvil 64 is pressed, the oscillation amplitude of the sonotrode 63 and also the duration of the welding process. This control is based on calibration data stored in a calibration data memory 62 the ultrasonic welding device 60 are stored. In addition, the control is based on sensors and actuators of the ultrasonic welding device 60 that are not shown here.

In regelmässigen Abständen sollten die genannten Sensoren und Aktoren überprüft werden, um die Qualität der Schweissverbindungen gewährleisten zu können. Hierzu kann das erfindungsgemässe System eingesetzt werden, welches im Folgenden erläutert wird.At regular intervals, the mentioned sensors and actuators should be checked to ensure the quality of the welded joints. For this purpose, the inventive system can be used, which will be explained below.

2 zeigt ein Foto eines erfindungsgemässen Systems 10 zum Kalibrieren einer Steuereinrichtung 61 einer Ultraschallschweissvorrichtung 60 zum Schweissen von Litzen. Das System 10 enthält einen Koffer 15. Darin aufgenommen sind drei Schablonen 40 zum Vorgeben einer Schweissbreite b und einer Schweisshöhe h des Verdichtungsraumes 67, eine Kraftmesseinheit 20 zum Messen einer Schweisskraft, mit der die Sonotrode 63 gegen den Amboss 64 gepresst wird, eine Amplitudenmesseinheit 30 zum Messen einer Schwingungsamplitude der Sonotrode 63, ein Positionierelement 31, mittels dessen die Amplitudenmesseinheit 30 relativ zur Sonotrode 63 positionierbar ist, eine über ein erstes Datenkabel 81 mit der Kraftmesseinheit 30 verbindbare Übertragungseinheit 50 sowie ein Hardware-Authentifizierungsmittel in Form eines USB-Dongles 80. 2 shows a photo of a system according to the invention 10 for calibrating a control device 61 an ultrasonic welding device 60 for welding strands. The system 10 contains a suitcase 15 , Included in this are three templates 40 for specifying a welding width b and a welding height h of the compression space 67 , a force measuring unit 20 for measuring a welding force with which the sonotrode 63 against the anvil 64 is pressed, an amplitude measuring unit 30 for measuring a vibration amplitude of the sonotrode 63 , a positioning element 31 , by means of which the amplitude measuring unit 30 relative to the sonotrode 63 is positionable, one via a first data cable 81 with the force measuring unit 30 connectable transmission unit 50 and a hardware authentication means in the form of a USB dongle 80 ,

In einem Programmspeicher 69 der Steuereinrichtung 61 ist ein Computerprogramm des erfindungsgemässen Systems gespeichert, welches die unten erläuterten Verfahrensschritte durchführen kann. Dies erlaubt das Computerprogramm einem Benutzer jedoch nur dann, wenn er sich vorher mittels des USB-Dongles 80 identifiziert hat, welches er zu diesem Zweck mit einem USB-Anschluss der Ultraschallschweissvorrichtung 60 verbinden muss.In a program memory 69 the control device 61 a computer program of the system according to the invention is stored, which can carry out the method steps explained below. However, this allows the computer program to a user only if he previously by means of the USB dongle 80 which he has for this purpose with a USB port of the ultrasonic welding device 60 must connect.

Um die beim Schweissen herrschende Schweisskraft kalibrieren zu können, kann die Kraftmesseinheit 20 verwendet werden, die im Detail in 3 dargestellt ist. Sie enthält eine Ankerplatte 21, welche mit Hilfe zweier Schrauben 22 an einem U-förmigen Abstützbügel 23 befestigt ist. Mit Hilfe eines Zugringes 24 und einer Einstellmutter 25 ist ein Kraftsensor 26 an der Ankerplatte 21 gehalten. Bei dem Kraftsensor 26 handelt es sich um einen Präzisions-Miniatur-Kraftsensor vom Typ 8431-6005, erhältlich von der Messtechnik Schaffhausen GmbH, CH-8260 Stein am Rhein. Die spezielle Gestaltung dieser Kraftmesseinheit 20 erlaubt eine Messung der Schweisskraft direkt im Verdichtungsraum 67, ohne dass ein aufwändiger Ausbau der Sonotrode 63 oder anderer Bauteile der Ultraschallschweissvorrichtung 60 nötig ist.In order to calibrate the welding force prevailing during welding, the force measuring unit can 20 used in detail in 3 is shown. It contains an anchor plate 21 , which with the help of two screws 22 on a U-shaped support bracket 23 is attached. With the help of a pull ring 24 and an adjusting nut 25 is a force sensor 26 at the anchor plate 21 held. At the force sensor 26 it is a precision miniature force sensor type 8431-6005, available from Messtechnik Schaffhausen GmbH, CH-8260 Stein am Rhein. The special design of this force measuring unit 20 allows a measurement of the welding force directly in the compression chamber 67 without any elaborate expansion of the sonotrode 63 or other components of the ultrasonic welding device 60 is necessary.

Über das in 3 nicht dargestellte erste Datenkabel 81 ist die Kraftmesseinheit 20 mit der Übertragungseinheit 50 verbunden. Die Übertragungseinheit 50 ist ein „USB Sensor Interface” vom Typ 9206-V00I, erhältlich von der Messtechnik Schaffhausen GmbH, CH-8260 Stein am Rhein. Diese Übertragungseinheit 50 enthält auch einen Kraftmessverstärker sowie ein zweites Datenkabel 82 (siehe 2), mittels dessen die gemessene Ist-Schweisskraft über eine USB-Schnittstelle an die Ultraschallschweissvorrichtung 60 übertragen werden kann.About the in 3 not shown first data cable 81 is the force measuring unit 20 with the transmission unit 50 connected. The transmission unit 50 is a "USB Sensor Interface" type 9206-V00I, available from Messtechnik Schaffhausen GmbH, CH-8260 Stein am Rhein. This transmission unit 50 Also includes a force measuring amplifier and a second data cable 82 (please refer 2 ), by means of which the measured actual welding force via a USB interface to the ultrasonic welding device 60 can be transferred.

Das von der Steuereinrichtung 61 ausgeführte Computerprogramm gibt zunächst Anweisungen via einen Monitor 68 der Ultraschallschweissvorrichtung 60 aus, wie die Kraftmesseinheit 20 in den Verdichtungsraum 67 einzusetzen ist. Anschliessend wird in einem Schritt a) die Ultraschallschweissvorrichtung 60 mit einer Soll-Schweisskraft betrieben, wobei die im Kalibrationsdatenspeicher 62 gespeicherten Kalibrationsdaten berücksichtigt werden. Typischerweise wird der Druck gemessen, der in einem Pneumatikzylinder herrscht, welcher die Sonotrode 63 gegen den Amboss 64 presst. Dieser gemessene Druck hängt mit der Soll-Schweisskraft zusammen und wird von der Steuereinrichtung 61 derart eingestellt, um die Soll-Schweisskraft zu erzeugen. Die Übertragungseinheit 50 verstärkt die von der Kraftmesseinheit 20 gemessene Ist-Schweisskraft und überträgt sie über das zweite Datenkabel 82 an die Ultraschallschweissvorrichtung 60. In einem Schritt b) nimmt die Steuereinrichtung 61 diese Ist-Schweisskraft auf. Alternativ ist es denkbar, dass anstelle der Übertragungseinheit 50 eine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, von der der Benutzer die gemessene Ist-Schweisskraft ablesen kann. Diese abgelesene Ist-Schweisskraft kann dann über den genannten Monitor 68 eingegeben werden, der zu diesem Zweck als berührungsempfindlicher Monitor 68 ausgebildet sein kann.That of the control device 61 executed computer program initially gives instructions via a monitor 68 the ultrasonic welding device 60 like the force measuring unit 20 in the compression room 67 is to use. Subsequently, in a step a) the ultrasonic welding device 60 operated with a desired welding force, where in the calibration data memory 62 stored calibration data are taken into account. Typically, the pressure prevailing in a pneumatic cylinder, which is the sonotrode, is measured 63 against the anvil 64 pressed. This measured pressure is related to the desired welding force and is provided by the controller 61 set to produce the desired welding force. The transmission unit 50 amplifies those of the force measuring unit 20 Measured actual welding force and transmits it over the second data cable 82 to the ultrasonic welding device 60 , In a step b), the control device takes 61 this actual welding force on. Alternatively, it is conceivable that instead of the transmission unit 50 a display unit is provided from which the user can read the measured actual welding force. This read actual welding force can then over the said monitor 68 entered for this purpose as a touch-sensitive monitor 68 can be trained.

In einem anschliessenden Schritt c) wird die von der Kraftmesseinheit 20 gemessene Ist-Schweisskraft mit der vorgegebenen Soll-Schweisskraft verglichen.In a subsequent step c), that of the force measuring unit 20 measured actual welding force compared with the specified target welding force.

Bevorzugt werden die Schritte a) bis c) mehrfach nacheinander mit verschiedenen Soll-Schweisskräften durchgeführt. Beispielsweise können im genannten Pneumatikzylinder Drücke von 2 bar bis 6 bar in Schritten von jeweils 1 bar eingestellt werden, die von der Steuereinheit rechnerisch mit jeweiligen Soll-Schweisskräften in Beziehung gesetzt werden.The steps a) to c) are preferably carried out several times in succession with different desired welding forces. For example, in the mentioned pneumatic cylinder, pressures of 2 bar to 6 bar can be set in increments of 1 bar, which are set by the control unit in relation to the respective desired welding forces.

In einem nachfolgenden Schritt d) wird überprüft, ob die Abweichung zwischen Ist-Schweisskräften und Soll-Schweisskräften einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Hierbei werden die Vergleiche aller Ist-Schweisskräfte mit den entsprechenden Soll-Schweisskräften berücksichtigt, wofür beispielsweise eine lineare Regression eingesetzt werden kann. Ist dies der Fall, so wird die Steuereinrichtung 61 durch Anpassung der im Kalibrationsdatenspeicher 62 gespeicherten Kalibrationsdaten kalibriert. Optional kann das Computerprogramm vorab eine Abfrage durchführen, in der der Benutzer zur Eingabe aufgefordert wird, ob er tatsächlich eine Anpassung der Kalibrationsdaten wünscht.In a subsequent step d), it is checked whether the deviation between actual welding forces and setpoint welding forces exceeds a predetermined threshold value. Here, the comparisons of all actual welding forces with the corresponding desired welding forces are taken into account, for which a linear regression, for example, can be used. If this is the case, then the control device 61 by adjusting the calibration data memory 62 calibrated stored calibration data. Optionally, the computer program may perform a query in advance, asking the user to input whether he actually wishes to adjust the calibration data.

Zur Bestimmung der Schwingungsamplitude der Sonotrode 63 kann die rein mechanische Amplitudenmesseinheit 30 verwendet werden. Hierbei handelt es sich um einen Feinzeiger Millimess 1003 vom Typ: 123630.200, erhältlich von der Brütsch/Rüegger Werkzeuge AG in CH-8902 Urdorf. Mit Hilfe des Positionierelementes 31 kann die Amplitudenmesseinheit 30 in einer definierten relativen Position zur Sonotrode 63 positioniert werden, wodurch die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Messung gesteigert werden können. Die Befestigung des Positionierelementes 31 erfolgt dabei magnetisch. Auch hierzu kann das Computerprogramm vor einem Schritt a) Anweisungen via den Monitor 68 ausgeben.For determining the oscillation amplitude of the sonotrode 63 can be the purely mechanical amplitude measuring unit 30 be used. This is a dial indicator Millimess 1003 of the type: 123630.200, available from Brütsch / Rüegger Tools AG in CH-8902 Urdorf. With the help of the positioning element 31 can the amplitude measuring unit 30 in a defined relative position to the sonotrode 63 be positioned, whereby the reproducibility and reliability of the measurement can be increased. The attachment of the positioning element 31 takes place magnetically. Again, the computer program before a step a) instructions via the monitor 68 output.

In den 4a und 4b ist in zwei verschiedenen Ansichten die Amplitudenmesseinheit 30 zusammen mit dem Positionierelement 31 dargestellt. Das Positionierelement 31 enthält einen Deckel 32 mit Federdruckstücken 37, mit denen das Positionierelement 31 relativ zur Sonotrode 63 positioniert werden kann. Am Deckel 32 ist ein Haltebügel 34 befestigt. Der Haltebügel 34 hält mittels einer Senkschraube 35 einen Schaltmagnet 33, mittels dessen das Positionierelement 31 magnetisch an einer Schweisszange und damit relativ zur Sonotrode 63 befestigt werden kann. Am Haltebügel 34 sind ausserdem zwei Haltearme 35 vorgesehen, zwischen denen die Amplitudenmesseinheit 30 mit Hilfe einer weiteren Schraube 36 eingeklemmt ist. An der Amplitudenmesseinheit 30 ist ein geformter Messeinsatz 38 befestigt, dessen Spitze zur Messung der Schwingungsamplitude mit der Sonotrode 63 in Kontakt gebracht wird.In the 4a and 4b is the amplitude measuring unit in two different views 30 together with the positioning element 31 shown. The positioning element 31 contains a lid 32 with spring pressure pieces 37 with which the positioning element 31 relative to the sonotrode 63 can be positioned. On the lid 32 is a headband 34 attached. The headband 34 holds by means of a countersunk screw 35 a solenoid 33 , By means of which the positioning element 31 Magnetic on a welding gun and thus relative to the sonotrode 63 can be attached. On the headband 34 are also two retaining arms 35 provided between which the amplitude measuring unit 30 with the help of another screw 36 is trapped. At the amplitude measuring unit 30 is a molded measuring insert 38 attached, its tip for measuring the amplitude of vibration with the sonotrode 63 is brought into contact.

Im Schritt a) wird dann die Ultraschallschweissvorrichtung 60 mit einer vorgegebenen Soll-Schwingungsamplitude betrieben, wobei auf die im Kalibrationsdatenspeicher 62 gespeicherten Kalibrationsdaten zurückgegriffen wird. Die Ist-Schwingungsamplitude kann dann von der Amplitudenmesseinheit 30 abgelesen werden. In einem Schritt b) wird diese gemessene Ist-Schwingungsamplitude via den berührungsempfindlichen Monitor 68 aufgenommen. In einem anschliessenden Schritt c) wird die Ist-Schwingungsamplitude mit der Soll-Schwingungsamplitude verglichen. Überschreitet die Abweichung einen vorgegebenen Schwellenwert, so erfolgt in einem Schritt d) eine Kalibrierung der Steuereinrichtung 61 durch Anpassung der Kalibrationsdaten.In step a) then the ultrasonic welding device 60 operated with a predetermined target oscillation amplitude, wherein the in the calibration data memory 62 stored calibration data is used. The actual oscillation amplitude can then be determined by the amplitude measuring unit 30 be read. In a step b), this measured actual oscillation amplitude is measured via the touch-sensitive monitor 68 added. In a subsequent step c), the actual oscillation amplitude is compared with the desired oscillation amplitude. If the deviation exceeds a predetermined threshold value, a calibration of the control device takes place in a step d) 61 by adjusting the calibration data.

Weiterhin kann mit dem erfindungsgemässen System 10 eine Kalibrierung der Schweissbreite b und der Schweisshöhe h des Verdichtungsraumes 67 durchgeführt werden. Bei Anwahl eines entsprechenden Menüpunktes fordert das Computerprogramm den Benutzer via den Monitor 68 auf, eine erste Schablone 40 in den Verdichtungsraum 67 einzulegen. Eine solche Schablone 40 ist in 5 gezeigt. Sie hat im Wesentlichen die Form eines länglichen Quaders. Die Breite B der Schablone definiert die Schweissbreite b, und ihre Höhe H definiert die Schweisshöhe h. An einer Unterseite 41 ist eine Vertiefung 42 vorgesehen, deren Form komplementär zur Form der Arbeitsfläche der Sonotrode 63 ist. An der gegenüberliegenden Oberseite 43 sind durch Laserbeschriftung eine Seriennummer und die Breite B der Schablone 40 angegeben, die bei dieser Schablone 40 mit der Höhe H übereinstimmt und 6 mm beträgt. Die Oberseite 43 der Schablone 40 enthält ferner eine Kerbe 45, die mit einem Zahn des Ambosses 64 in Eingriff gebracht werden kann. Auf diese Weise kann die Schablone 40 präzise im Verdichtungsraum 67 platziert werden. Eine Seitenfläche 44 der Schablone 40 enthält eine ebenfalls per Laserbeschriftung erzeugte Artikelnummer.Furthermore, with the inventive system 10 a calibration of the welding width b and the welding height h of the compression space 67 be performed. When selecting an appropriate menu item, the computer program prompts the user via the monitor 68 on, a first template 40 in the compression room 67 appeal. Such a template 40 is in 5 shown. It essentially has the shape of an elongated cuboid. The width B of the template defines the welding width b, and its height H defines the welding height h. At a bottom 41 is a depression 42 provided, whose shape is complementary to the shape of the working surface of the sonotrode 63 is. At the opposite top 43 are by laser inscription a serial number and the width B of the template 40 indicated in this template 40 coincides with the height H and is 6 mm. The top 43 the template 40 also contains a notch 45 that with a tooth of the anvil 64 can be engaged. That way, the stencil can 40 precisely in the compression chamber 67 to be placed. A side surface 44 the template 40 Contains an article number also produced by laser inscription.

Anschliessend wird in einem Schritt a) der Verdichtungsraum 67 geschlossen, indem der Amboss 64 durch Verschieben des rechten Seitenbegrenzungselemente 65 in Richtung auf die Sonotrode 64 bewegt wird und das linke Seitenbegrenzungselement 65 in Richtung auf das rechte Seitenbegrenzungselement 66 bewegt wird, bis die Sonotrode 63, der Amboss 64 und die Seitenbegrenzungselement 65, 66 an der Schablone 40 anliegen. Auf diese Weise versetzt die Schablone 40 die Ultraschallschweissvorrichtung 60 in einen vorgegebenen Betriebszustand, der durch die Schweissbreite und die Schweisshöhe charakterisiert ist, welche durch die Schablone 40 vorgegeben sind.Subsequently, in a step a) the compression space 67 closed by the anvil 64 by moving the right side boundary elements 65 towards the sonotrode 64 is moved and the left side boundary element 65 towards the right side boundary element 66 is moved until the sonotrode 63 , the anvil 64 and the page boundary element 65 . 66 at the template 40 issue. In this way, the template offset 40 the ultrasonic welding device 60 in a predetermined Operating condition characterized by the welding width and welding height passing through the template 40 are predetermined.

Eine Messeinheit 70 der Ultraschallschweissvorrichtung 60 bestimmt in diesem Betriebszustand gemessene Werte der Schweissbreite b und der Schweisshöhe h. Diese gemessenen Werte können auf dem Monitor 68 ausgegeben werden. Anschliessend werden sie in einem Schritt c) mit den bekannten Dimensionen der Schablone 40 verglichen. Die Schritte a) bis c) werden dann mit den beiden weiteren Schablonen 40 wiederholt. Ergibt der Vergleich zwischen den durch die Schablonen 40 vorgegebenen Eich-Schweissbreiten und Eich-Schweisshöhen einerseits und den von der Messeinrichtung der Ultraschallschweissvorrichtung bestimmten Schweissbreiten und Schweisshöhen andererseits eine Abweichung, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, so wird in einem nachfolgenden Schritt d) eine Kalibrierung der Steuereinrichtung 61 durch Anpassung der Kalibrationsdaten vollzogen. Um alle drei Schablonen 40 und die von ihnen vorgegebenen Schweissbreiten und Schweisshöhen berücksichtigen zu können, kann eine lineare Regression durchgeführt werden.A measuring unit 70 the ultrasonic welding device 60 determines values of the welding width b and the welding height h measured in this operating state. These measured values can be on the monitor 68 be issued. They are then in a step c) with the known dimensions of the template 40 compared. The steps a) to c) are then used with the other two templates 40 repeated. Gives the comparison between the through the templates 40 predetermined calibration welding widths and calibration welding heights on the one hand and the welding widths and welding heights determined by the measuring device of the ultrasonic welding device on the other hand, a deviation that exceeds a predetermined threshold, then in a subsequent step d) calibration of the control device 61 by adjusting the calibration data completed. To all three templates 40 and to be able to take into account the given welding widths and welding heights, a linear regression can be carried out.

Insgesamt erlaubt es das erfindungsgemässe System 10 also, die Ultraschallschweissvorrichtung 60 auf besonders einfache Weise zu kalibrieren, ohne dass diese hierfür dauerhaft aufgerüstet werden müsste. Das System 10 kann stattdessen nacheinander zur Kalibrierung mehrerer Ultraschallschweissvorrichtungen 60 eingesetzt werden. Weiterhin können Bedienfehler weitestgehend reduziert werden.Overall, it allows the inventive system 10 So, the ultrasonic welding device 60 to calibrate in a particularly simple manner, without this would have to be permanently upgraded. The system 10 instead, can sequentially calibrate multiple ultrasonic welders 60 be used. Furthermore, operator errors can be largely reduced.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 95/10866 A1 [0005]
WO 2005/116593 A1 [0005]
US 6827247 B1 [0007, 0021]
US 7819013 B2 [0008]

Claims

System ( 10 ) for calibrating an ultrasonic welding device ( 60 ), in particular an ultrasonic welding device ( 60 ) for welding strands, comprising - at least one measuring unit ( 20 ; 30 ) for measuring an actual operating parameter of the ultrasonic welding device ( 60 ), - at least one computer program which is designed to carry out the following steps: a) operating the ultrasonic welding device ( 60 ) having at least one desired operating parameter on the basis of in a calibration data memory ( 62 ) of the ultrasonic welding device ( 60 b) recording the data from the measuring unit ( 20 ; 30 ) measured actual operating parameter by the ultrasonic welding device ( 60 c) comparison of the actual operating parameter with the desired operating parameter, d) optionally calibration of the ultrasonic welding apparatus ( 60 ), in particular a control device ( 61 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ), by adjusting the calibration data.

System ( 10 ) according to claim 1, characterized in that at least one measuring unit ( 20 ) as a force measuring unit ( 20 ) is designed for measuring a welding force with which a sonotrode ( 63 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ) against an anvil ( 64 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ) is pressed.

System ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the steps a) to c) are performed several times in succession with different desired welding forces and in the calibration in step d) the comparisons of all actual welding forces are taken into account with the corresponding desired welding forces.

System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one measuring unit ( 30 ) as an amplitude measuring unit ( 30 ) for measuring a vibration amplitude of a sonotrode ( 63 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ) is trained.

System ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the system ( 10 ) a positioning element ( 31 ), by means of which the amplitude measuring unit ( 30 ) in a defined position relative to the ultrasonic welding device ( 60 ) is positionable, in particular to a sonotrode ( 63 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ).

System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the steps a) to c) are performed several times in succession with different desired oscillation amplitudes and in the calibration in step d) the comparisons of all actual oscillation amplitudes with the corresponding nominal oscillation amplitudes are taken into account.

System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one transmission unit ( 50 ) containing one or more of the measuring units ( 20 ; 30 ) is connected or connectable, in particular with a force measuring unit ( 30 ) according to one of claims 2 and 3 and / or an amplitude measuring unit ( 30 ) according to one of claims 4 and 5, and for displaying the measurement unit (s) ( 20 ; 30 ) measured actual operating parameter is formed.

System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one display unit which is connected to one or more of the measuring units ( 20 ; 30 ) is connected or connectable, in particular with a force measuring unit ( 30 ) according to one of claims 2 and 3 and / or an amplitude measuring unit ( 30 ) according to one of claims 4 and 5, and for transmitting the data from the measuring unit (s) ( 20 ; 30 ) measured actual operating parameter to the ultrasonic welding device ( 60 ) is trained.

System ( 10 ) for calibrating an ultrasonic welding device ( 60 ), in particular an ultrasonic welding device ( 60 ) for welding strands, in particular system ( 10 ) according to one of the preceding claims, comprising - at least one calibration unit ( 40 ), which is designed such that it the ultrasonic welding device ( 60 ) in cooperation with it can put into a predetermined operating state, which is characterized by a calibration operating parameter, at least one computer program, which is designed to carry out the following steps: a) operating the ultrasonic welding device ( 60 ) while the calibration unit ( 40 ) with the ultrasonic welding device ( 60 ), b) determining a measured operating parameter by means of a measuring unit ( 70 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ) on the basis of in a calibration data memory ( 62 ) of the ultrasonic welding device ( 60 c) comparison of the measured operating parameter with the calibration operating parameter, d) optionally calibration of the ultrasonic welding apparatus ( 60 ), in particular a control device ( 61 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ), by adjusting the calibration data.

System ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the measuring unit ( 20 ; 30 ) respectively. the calibration unit ( 40 ) detachable in a compression space ( 67 ) of the ultrasonic welding device can be used.

System ( 10 ) according to one of claims 9 and 10, characterized in that at least one calibration unit ( 40 ) as a template ( 40 ) for specifying a welding width (b) and / or a welding height (h) of a compression space ( 67 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ) is trained.

System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the computer program before step a) instructions for using the measuring unit ( 20 ; 30 ) and / or the calibration unit ( 40 ), for example via a monitor ( 68 ) of the ultrasonic welding device ( 60 ).

System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the system ( 10 ) a hardware authentication means ( 80 ), which is connected to the control device ( 61 ) and allows a user to execute the computer program only if the user has previously used the hardware authentication means ( 80 ) has identified.