DE10300628A1

DE10300628A1 - Verfahren und Messanordnung zum Betrieb von Punktschweißzangen

Info

Publication number: DE10300628A1
Application number: DE2003100628
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Krämer; Wolfgang Schweitzer; Wolfgang Kahlert
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messanordnung zur Erstellung einer Kennkurve (22) zur Kalibrierung, Identifikation und Überprüfung einer mit einem elektrischen Antrieb (12) betätigten Punktschweißzange (10). DOLLAR A Nach dem Schließen der Punktschweißzange (10), wobei zwischen den Elektrodenkappen (16) eine Kraftmesseinrichtung (18) angeordnet ist, wird die Schließkraft der Punktschweißzange (10) innerhalb eines vorgebbaren Bereiches, entsprechend einem Prüfprogramm, verändert. DOLLAR A Dabei werden Messdaten für die Schließkraft mittels der Kraftmesseinrichtung (18) und für die dem Antrieb (12) im betreffenden Messzeitpunkt zugeführte Antriebsenergie mittels eines Messwertaufnehmers (24) erfasst und an eine Auswertevorrichtung (20) übermittelt, die aus den Messdaten die Kennkurve (22) erstellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Kennkurve für eine mit einem elektrischen Antrieb betätigte Punktschweißzange.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Messanordnung zur Erstellung einer Kennkurve für eine mit einem elektrischen Antrieb betätigte Punktschweißzange.

Es ist allgemein bekannt, dass die Schweißkraft an den Elektrodenkappen einer Punktschweißzange von der Energie, die dem Antrieb zugeführt wird, abhängig ist. Die Antriebsenergie ist bei elektrisch angetriebenen Punktschweißzangen in der Regel von dem durch den Antriebsmotor fließenden Strom abhängig. Durch Kenntnis dieser Abhängigkeiten kann die Schweißkraft durch den Strom des Antriebsmotors, im folgenden Antriebsstrom genannt, gesteuert werden. Die Abhängigkeit von Antriebsstrom zu Schweißkraft ist aufgrund von rechnerisch schwer zu ermittelnden Einflüssen wie Reibung und Fertigungstoleranzen nicht linear und für jede Punktschweißzange individuell verschieden. Aus diesem Grund muss für jede Punktschweißzange eine individuelle Kennkurve erstellt werden, die die Abhängigkeit von Antriebsstrom zu Schweißkraft ausreichend genau wiedergibt.

Diese Kennkurve kann dann beispielsweise als Korrekturkurve zur individuellen Ansteuerung einer Punktschweißzange herangezogen werden.

Die Erstellung der Kennkurve wird im folgenden am Beispiel einer Punktschweißzange mit elektrischem Antrieb erläutert. Zunächst ruft der Bediener den entsprechenden Programmpunkt in der Robotersteuerung auf und bringt einen visuell ablesbaren Kraftmesser zwischen die Elektrodenkappen der Punktschweißzange.

Zur Aufnahme eines ersten Punktes der Kennkurve stellt der Bediener an der Robotersteuerung den Antriebsstrom auf einen vorgegebenen Wert ein, woraufhin sich die Zangenarme schließen und die Elektrodenkappen eine Kraft, die so genannte Schweißkraft, auf den zwischen ihnen befindlichen Kraftmesser ausüben. Der Bediener liest am Kraftmesser die durch die Elektrodenkappen ausgeübte Kraft ab und gibt den abgelesenen Zahlenwert manuell in die Robotersteuerung ein. Durch den Wert des Antriebsstromes, der auch in der Robotersteuerung erfasst wird, und den vom Bediener eingegebenen Kraftwert wird der erste Punkt der Kennkurve festgelegt.

Der Bediener wiederholt danach diese Messung mit einem zweiten Antriebsstromwert, wodurch ein zweiter Punkt der Kennkurve erzeugt wird. Aus den beiden so gewonnenen diskreten Messpunkten wird anschließend durch Inter- und Extrapolation die Kennkurve, in der Regel eine Gerade, generiert.

Die durch dieses Verfahren erstellte linearisierte Kurve hat den Nachteil, dass sie den realen nichtlinearen Zusammenhang zwischen Antriebsstrom und Schweißkraft nur ungenau wiedergibt, insbesondere, wenn die gewählten Messpunkte für den Antriebsstrom ungünstig festgelegt werden.

Zudem hängt die Qualität der Kennkurve in starkem Maß von der Sorgfalt des Bedieners ab. Fehler bei der Handhabung des Kraftmessers, Ungenauigkeiten beim Ablesen des angezeigten Zahlenwertes und eine fehlerhafte Eingabe des abgelesenen Wertes in die Robotersteuerung gehen sofort in die Kennkurve ein, wodurch die darauf beruhende Steuerung der Schweißkraft entsprechend ungenau ist.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist der hohe Zeitaufwand des Bedieners zum Erstellen der Kurve und die damit verbundene Standzeit des Schweißroboters. Ist eine Wiederholung der Kurvenaufnahme aus einem der genannten Gründe nötig, so steigen der Zeitaufwand des Bedieners und die Standzeit des Roboters entsprechend an.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Messanordnung zur Erstellung einer Kennkurve für eine Punktschweißzange der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die Genauigkeit der zu erstellenden Kennkurve verbessert ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zur Erstellung einer Kennkurve für eine mit einem elektrischen Antrieb betätigte Punktschweißzange mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 gekennzeichnet.

Demnach weist das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Verfahrensschritte auf:
Eine Punktschweißzange wird geschlossen, während eine Kraftmesseinrichtung zwischen den Elektrodenkappen der Punktschweißzange angeordnet ist. Dabei üben die Elektrodenkappen eine Schließkraft, die im Betriebsfall der Schweißkraft entspricht, auf die zwischen ihnen befindliche Kraftmesseinrichtung aus. Der Schließvorgang wird durch die Zuführung von Antriebsenergie an den Antrieb der Punktschweißzange gesteuert. Dies geschieht durch Zuführung von elektrischem Strom und/oder elektrischer Spannung.

Die Schließkraft wird dann, entsprechend einem Messwertaufnahmeprogramm, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches durch weitere Zuführung von Antriebsenergie an den Antrieb der Punktschweißzange verändert, beispielsweise wird die Schließkraft zunächst bis zu einem Maximalwert erhöht und anschließend wieder auf einen Minimalwert abgesenkt.

Während dieses Vorgangs werden zu mehreren Messzeitpunkten Messdaten für die Schließkraft und für die zugehörige Antriebsenergie erfasst, wodurch eine Menge von Wertepaaren erzeugt wird. Die Genauigkeit der zu erstellenden Kennkurve hängt dabei von der Anzahl der erfassten Messwerte ab.

Die so erzeugten Messdaten werden an eine Auswertevorrichtung übermittelt. Die Auswertevorrichtung erstellt aus der Menge der erzeugten Wertepaare die gesuchte Kennkurve. Die Erstellung der Kennkurve kann durch Anwendung verschiedener mathematischer Verfahren gewonnen werden, beispielsweise durch lineare Inter polation zwischen den einzelnen Messwerten oder durch Interpolation über alle Messwerte mit Hilfe eines geeigneten Polynoms, aber auch andere Verfahren sind denkbar.

Nach ihrer Erstellung wird die Kennkurve, die den Zusammenhang zwischen zugeführter Antriebsenergie und erzeugter Schweißkraft wiedergibt, von der Steuereinrichtung der Punktschweißzange als Kalibrierkurve im Betrieb verwendet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Kennkurve der Punktschweißzange beim Hersteller oder an einem anderen Ort außerhalb des vorgesehenen Arbeitsbereiches, beispielsweise in einer Werkstatt, erstellt und gespeichert und bei der Inbetriebnahme der Punktschweißzange am Arbeitsbereich in die Steuereinrichtung eingelesen.

Die Kennkurve kann auf austauschbare elektronische Speichermedien wie Disketten oder CDs gespeichert werden, aber auch eine Speicherung in einer zentralen Datenbank, auf die die Steuereinrichtung der Punktschweißzange zugreifen kann, ist denkbar. Dieses Vorgehen bietet sich nach der Herstellung oder Wartung der Punktschweißzange an, da auf diese Art die Erstellung der Kennkurve am Arbeitsbereich überflüssig ist und somit die Produktionsstillstandzeit minimiert wird.

Es ist vorteilhaft, anstelle der Antriebsenergie die Stärke des elektrischen Stromes, der dem Antriebsmotor der Punktschweißzange zugeführt wird, zu messen, da dieser Antriebsstrom ein Maß für die Antriebsenergie ist und da eine Strommessung mit einfachen technischen Mitteln durchführbar ist.

Am Arbeitsbereich ist die Punktschweißzange in der Regel am Arm eines Industrieroboters montiert und wird vom Roboterarm zur Schweißposition bewegt. Zur Erstellung der Kennkurve bewegt der Industrieroboter dann die Punktschweißzange zu einer fest installierten Kraftmesseinrichtung.

Ist die Punktschweißzange am Arbeitsbereich fest montiert, so wird die Kraftmesseinrichtung beweglich angeordnet, beispielsweise am Arm eines separaten Industrieroboters. Zur Erstellung der Kennkurve wird die Kraftmesseinrichtung dann zur Punktschweißzange bewegt.

Auch ist es denkbar, dass die Punktschweißzange und die Kraftmesseinrichtung beweglich angeordnet sind, beispielsweise beide am Arm je eines Industrieroboters. Zur Erstellung der Kennkurve werden dann die Punktschweißzange und die Kraftmesseinrichtung zu einer gemeinsamen Prüfposition bewegt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Kraftmesseinrichtung zeitlich nacheinander zur Erstellung von Kennkurven mehrerer Punktschweißzangen verwendet. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Kraftmesseinrichtung an einem Ort fest installiert wird, wo sie für mehrere beweglich angeordnete Punktschweißzangen erreichbar ist, beispielsweise zentral in einer aus mehreren Schweißrobotern gebildeten Schweißzelle. Auch kann die Kraftmesseinrichtung am Arm eines separaten Industrieroboters montiert sein, der so positioniert ist, dass er mit der Kraftmesseinrichtung mehrere fest oder beweglich installierte Punktschweißzangen erreichen kann. Eine Befestigung der Kraftmesseinrichtung auf einer Schiene oder an einem Laufband ist ebenfalls denkbar, wenn die Kraftmesseinrichtung durch eine Bewegung entlang der Schiene oder des Laufbandes die Prüfpositionen mehrerer Punktschweißzangen erreichen kann.

Es erweist sich als sinnvoll, die Erstellung der Kennkurven der in Betrieb befindlichen Punktschweißzangen in bestimmten Zeitabständen zu wiederholen. Diese Wiederholungen können nach einer bestimmten Schweißleistung, beispielsweise nach je 10.000 Schweißpunkten, in periodischen Zeitabständen, beispielsweise einmal täglich, oder nach anderen Kriterien durchgeführt werden. Die erstellten Kennkurven jeder Punktschweißzange werden archiviert und zur Verfolgung der Qualität der Punktschweißzangen über deren Lebenszeit herangezogen.

Mittels eines Computerprogramms werden der Verlauf jeder erstellten Kennkurve einer Punktschweißzange und die Abweichungen zu einer oder mehrerer früher erstellter und archivierter Kennkurven derselben Punktschweißzange ausgewertet. Durch diese Auswertung kann Verschleiß der Elektrodenkappen, des Antriebs und/oder anderer Komponenten der Punktschweißzange festgestellt werden. Anhand vorgebbarer Kriterien, beispielsweise, wenn die erstellte Kennkurve ein bestimmtes Toleranzband verlässt, kann eine Bewertung der Verwendungsfähigkeit der Punktschweißzange vorgenommen werden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass in Abhängigkeit vom Ergebnis der Bewertung der Verwendungsfähigkeit der Punktschweißzange ein Zeitpunkt zur Wartung, zur Reparatur und/oder zum Auswechseln der Punktschweißzange ermittelt wird. Dadurch kann eine verschlissene und/oder defekte Punktschweißzange rechtzeitig aus dem Fertigungsprozess genommen werden, bevor eine Fehlfunktion während der Fertigung auftritt.

Die Aufgabe wird auch durch die Messanordnung zur Erstellung einer Kennkurve für eine mit einem elektrischen Antrieb betätigte Punktschweißzange mit den im Anspruch 12 genannten Merkmalen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den folgenden Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Messanordnung weist neben der mit einem elektrischen Antrieb betätigten Punktschweißzange mindestens eine Kraftmesseinrichtung, die zwischen den Elektrodenkappen der Punktschweißzange angeordnet ist, einen Messwertaufnehmer zur Ermittlung der Antriebsenergie und eine Auswertevorrichtung auf. Die Auswertevorrichtung ist mit dem Messwertaufnehmer zur Ermittlung der Antriebsenergie und der Kraftmesseinrichtung verbunden. Sie dient der Erfassung und Auswertung der Messdaten der Kraftmesseinrichtung in Abhängigkeit von den Messdaten des Energiemesswertaufnehmers.

Bei einer Punktschweißzange mit elektrischem Antrieb erweist es sich als vorteilhaft, die Stärke des dem Antriebsmotor zugeführten Stromes als Maßstab zur Ermittlung der Antriebsenergie vorzusehen und zu messen. Zu diesem Zweck ist der Messwertaufnehmer als Strommesser ausgeführt.

Die Kraftmesseinrichtung, welche die Schließkraft der Punktschweißzange misst, ist sinnvollerweise als Kraftsensor ausgeführt, der an einen Messverstärker angeschlossen ist. Der Messverstärker ist vorteilhafterweise in der Nähe der Auswertevorrichtung angebracht und über ein Kabel mit dem Kraftsensor verbunden, der zwischen den Elektrodenkappen der Punktschweißzange angeordnet wird.

In einer möglichen Ausgestaltungsform der Erfindung ist ein Messwandler vorgesehen, der die gemessenen analogen Werte der Antriebsenergie und der Schließkraft einliest, digitalisiert und zur weiteren Verarbeitung an die Auswertevorrichtung überträgt.

Anstelle eines gemeinsamen Messwandlers können auch separate Messwandler für die beiden gemessenen Werte Antriebsenergie und Schließkraft vorgesehen werden.

Die Übertragung der Messdaten zum Messwandler und zur Auswertevorrichtung kann über je ein separates Datenkabel, über ein vorhandenes Bussystem oder per Funk erfolgen.

Die Auswertevorrichtung, welche die Messwerterfassung steuert und aus den erfassten und digitalisierten Messwerten die Kennkurve erstellt, kann durch eine Datenverarbeitungsanlage, beispielsweise einen Industrie-PC realisiert werden. Aber auch eine speziell entwickelte elektronische Schaltung ist denkbar.

Weiterhin kann eine Anzeigevorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein Monitor, welche die erstellte Kennkurve graphisch dargestellt. Auch eine vorhandene Anzeigevorrichtung, die zum Beispiel mit der Steuerung eines Schweißroboters verbunden ist, kann genutzt werden.

Eine besonders vorteilhaft Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die bereits vorhandenen Ressourcen zu nutzen und nur wenige zusätzliche Komponenten zu integrieren. In der Regel ist die Punktschweißzange am Arm eines Schweißroboters montiert. Der Schweißroboter und die Punktschweißzange werden von einer Robotersteuerung gesteuert, die in einem Steuerschrank untergebracht ist und fast alle benötigten Komponenten enthält. An den Steuerschrank wird lediglich ein Kraftsensor angeschlossen. In der Robotersteuerung ist eine spezielle Software vorhanden, die die besagten Arbeitsschritte, also Bewegungssteuerung, Stromeinspeisung und -messung, Messwerterfassung und Erstellung der Kennkurve, ausführt.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung, sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigt:
Einzige Fig. 1: eine Skizze einer Messanordnung
Die einzige Fig. 1 zeigt eine Skizze mit einem Beispiel einer erfindungsgemäßen Messanordnung 5 zur Aufnahme einer Kennkurve 22.
Ein mehrachsiger Industrieroboter 8 ist an seinem nicht näher dargestellten Einsatzort fest montiert. Am freien Ende eines Funktionsarmes 11 des Industrieroboters 8 ist eine Punktschweißzange 10 angebracht, durch die der Industrieroboter 8 in die Lage versetzt wird, eine Vielzahl von Schweißpunkten innerhalb seines Bewegungsbereiches in vergleichsweise schneller Folge zu setzen.
Die Punktschweißzange 10 hat einen elektrischen Antriebsmotor 12, der mittels einer nicht näher dargestellten Hebelanordnung auf zwei Zangenarme 14 wirkt und diese derart öffnen und schließen kann. Zudem ist an jedem freien Ende der Zangenarme 14 jeweils eine Elektrodenkappe 16 angebracht, die sich genau gegenüberliegend angeordnet sind, so dass sie beim Schließen der Punktschweißzange 10 ein sich im Betriebsfall zwischen den Elektrodenkappen 16 befindliches Werkstück fest verklemmen können und derart die zum Schweißen erforderliche Schweißkraft aufgebracht wird.
Der Antriebsmotor 12 der Punktschweißzange 10 wird von einer elektrischen Versorgungsleitung 32 gespeist, an der ein Strommesser 24 angebracht ist. Die Versorgungsleitung 32 kann vorteilhafterweise, auch entgegen der schematischen Darstellung in der Skizze, vom Antriebsmotor 12 entlang des Funktionsarmes 11 und ggf. des Sockels des Roboters 8 und danach parallel zum hier nicht gezeigten Steuerkabel des Roboters 8 zum hier nicht gezeigten Robotersteuerschrank geführt werden. Der Stromsensor 24 ist über ein erstes Signalkabel 34 mit einem Messwandler 28 verbunden.
Ein Kraftsensor 18, der sich in der Prüfposition zwischen den Elektrodenkappen 16 der Punktschweißzange 10 befindet, ist über ein zweites Signalkabel 36 mit einem Messverstärker 26 verbunden. Der Kraftsensor 18 ist üblicherweise stationär im Bewegungsbereich des Roboters 8 oder auch mehrerer benachbarter Schweißroboter befestigt. Der Kraftsensor 18 kann aber auch beweglich angeordnet sein, beispielsweise am Arm eines separaten Roboters, um die Prüfpositionen mehrerer Schweißroboter erreichen zu können.
Der Messverstärker 26 ist mit dem Messwandler 28 verbunden, der die gemessenen analogen Werte des Antriebsstromes und der Schließkraft einliest, digitalisiert und zur weiteren Verarbeitung an die Auswertevorrichtung 20 überträgt.
Der Messverstärker 26, der Messwandler 28 und die Auswerteeinheit 20 können auch zu einer gemeinsamen Baugruppe kombiniert sein.
In einer weiteren günstigen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind der Stromsensor 24, das erste Signalkabel 34, der Messverstärker 26, der Messwandler 28 und die Messeinrichtung 20 gemeinsam im hier nicht gezeigten Robotersteuerschrank integriert.
Mit der in der einzigen Fig. dargestellten Messanordnung 5 wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt durchgeführt:
Zunächst bewegt der Roboter 8 die Punktschweißzange 10 zur Prüfposition, wo sich auch der Kraftsensor 18 befindet. Dann wird der Antriebsmotor 12 der Punktschweißzange 10 über die Zuleitung 32 von einem bestimmten, vorgegebenen Strom I gespeist, so dass sich die Zangenarme 14 der Punktschweißzange 10 schließen. Die Elektrodenkappen 16 üben dann eine entsprechende Kraft F auf den zwischen ihnen befindlichen Kraftsensor 18 aus.
Der Stromsensor 24 liefert ein dem in der Zuleitung 32 und damit auch durch den Antriebsmotor 12 fließenden Strom I proportionales Analogsignal, das über die erste Signalleitung 34 von dem Messwandler 28 erfasst wird.
Der Kraftsensor 18 liefert ein der auf ihn wirkenden Kraft F proportionales Analogsignal, das über die zweite Signalleitung 36 von dem Messverstärker 26 erfasst und vorverarbeitet wird.
Durch die Vorverarbeitung wird die physikalisch messbare Größe, beispielsweise der elektrische Widerstand des Kraftsensors 18, in eine praktisch einfacher handhabbare Größe, beispielsweise eine elektrische Gleichspannung, gewandelt.
Die so gewonnenen Signale, die dem fließenden Strom I und der wirkenden Kraft F zu einem bestimmten Messzeitpunkt proportional sind, werden von dem Messwandler 28 in Digitalwerte konvertiert und zur Auswerteeinheit 20 übertragen.
Der Strom I durch den Antriebsmotor 12 wird nun kontinuierlich oder schrittweise erhöht, beispielsweise von 0A bis 10A, wodurch der für den speziellen Punktschweißzangentyp übliche Arbeitsbereich vollständig abgedeckt ist, und die Auswerteeinheit 20 speichert eine vorgebbare Anzahl an Wertepaaren, also Messwerte für Antriebsstrom und Schließkraft.
Die Anzahl der zu speichernden Wertepaare richtet sich dabei nach der gewünschten Genauigkeit der Kennkurve 22, wobei eine höhere Genauigkeit durch kleinere Abstände zueinander und eine entsprechend höherer Anzahl von Messwerten erreicht wird.
Aus den auf diese Art erhaltenen Wertepaaren erstellt die Auswerteeinheit 20 die gesuchte Kennkurve 22 mit der gewünschten Genauigkeit.
Der Genauigkeit sind nur technische und wirtschaftliche Grenzen gesetzt, bedingt durch die endliche Genauigkeit des Stromsensors 24, des Kraftsensors 18 und des Messverstärkers 26, sowie durch die endliche Auflösung des Messwandlers 28 und die Größe des Speichers der Auswerteeinheit 20.
Die erstellte Kennkurve 22 wird anschließend an die hier nicht gezeigte Steuereinrichtung der Punktschweißzange 10 übertragen und zur Kalibrierung des Antriebs 12 verwendet.

Claims

Verfahren zur Erstellung einer Kennkurve (22) für eine von einem elektrischen Antrieb (12) betätigte Punktschweißzange (10) mit mindestens zwei sich gegenüberliegend angeordneten Elektrodenkappen (16), wobei folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind: a) Schließen der Punktschweißzange (10) unter gleichzeitiger Beaufschlagung einer Kraftmesseinrichtung (18) durch die Elektrodenkappen (16) der Punktschweißzange (10) b) Ändern der Schließkraft der Punktschweißzange (10) innerhalb eines vorgebbaren Bereiches durch Zuführung veränderlicher Antriebsenergie entsprechend einem vorgebbaren Verlauf, c) Erfassung von Messdaten für die Schließkraft mittels der Kraftmesseinrichtung (18) und für die korrespondierende dem Antrieb (12) zugeführte Antriebsenergie, d) Übermittlung der erfassten Messdaten an eine Auswertevorrichtung (20), e) Auswertung der übermittelten Messdaten und Erstellung der Kennkurve (22).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifisch erstellte Kennkurve (22) zur Kalibrierung des Antriebs (12) der betreffenden Punktschweißzange (10) herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Herstellung oder Wartung aber vor der Inbetriebnahme der Punktschweißzange (10) eine Kennkurve (22) erstellt wird und dass diese Kennkurve bei der Inbetriebnahme der Punktschweißzange (10) in die Steuereinrichtung der Punktschweißzange (10) eingelesen wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsenergie durch die Messung der dem elektrischen Antrieb (12) der Punktschweißzange (10) zugeführten Stromstärke ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am Arm eines Industrieroboters (8) befestigte Punktschweißzange (10) von dem Industrieroboter (8) zur Erstellung der Kennkurve (22) zur stationär befestigten Kraftmesseinrichtung (18) bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglich angeordnete Kraftmesseinrichtung (18) zur Erstellung der Kennkurve (22) zur stationär montierten Punktschweißzange (10) bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglich angeordnete Punktschweißzange (10) und die beweglich angeordnete Kraftmesseinrichtung (18) zur Erstellung der Kennkurve (22) zu einer gemeinsamen Prüfposition bewegt werden.
Verfahren und Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftmesseinrichtung (18) zeitlich nacheinander zur Erstellung von Kennkurven (22) mehrerer Punktschweißzangen (10) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstellung der Kennkurve (22) in bestimmten, festlegbaren Zeitabständen wiederholt wird und dass jede erstellte Kennkurve (22) archiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Computerprogramms der Verlauf der erstellten Kennkurve (22) und die Abweichungen zu einer früher erstellten und archivierten Kennkurve (22) derselben Punktschweißzange (10) ausgewertet werden, um Verschleiß mindestens der Elektrodenkappen (16) und des Antriebs (12) festzustellen, und dass anhand vorgebbarer Kriterien eine Bewertung der Verwendungsfähigkeit der Punktschweißzange (10) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt zur Wartung und/oder zum Auswechseln der Punktschweißzange (10) ermittelt wird, indem die Ergebnisse der Verwendungsfähigkeitsbewertung herangezogen werden.
Messanordnung zur Erstellung einer Kennkurve (22) für eine von einem elektrischen Antrieb (12) betätigte Punktschweißzange (10) mit einer Kraftmessseinrichtung (18), die zwischen den beiden Elektrodenkappen (16) der Punktschweißzange (10) angeordnet ist, und mit einem Messwertaufnehmer (24) zur Ermittlung der Antriebsenergie des Antriebes (12) für die Betätigung der Punktschweißzange (10), dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Messwertaufnehmer (24) sowie der Kraftmesseinrichtung (18) verbundene Auswertevorrichtung (20) vorgesehen ist, mittels welcher die automatische Erfassung und Auswertung von Messdaten der Kraftmesseinrichtung (18) in Abhängigkeit von den Messdaten des Messwertaufnehmers (24) im betreffenden Messzeitpunkt vorgesehen ist.
Messanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dem elektrischen Antrieb (12) der Punktschweißzange (10) zugeführte Stromstärke als Maßstab zur Ermittlung der Antriebsenergie vorgesehen ist und dass der Messwertaufnehmer (24) als Strommesser ausgeführt ist.
Messanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (18) als Kraftsensor ausgeführt ist, der an einen Messverstärker (26) angeschlossen ist.
Messanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Messwandler (28) vorgesehen ist, an den der Messwertaufnehmer (24) und der Messverstärker (26) angeschlossen sind und der dafür eingerichtet ist, die gemessenen analogen Werte der Antriebsenergie und der Schließkraft einzulesen, zu digitalisieren und zur weiteren Verarbeitung zur Auswertevorrichtung (20) zu übertragen.
Messanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (20) als Datenverarbeitungsanlage ausgeführt ist.
Messanordnung nach einem der Ansprüche 12–16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist um die erstellte Kennkurve (22) graphisch darzustellen.
Messanordnung nach einem der Ansprüche 12–15 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktschweißzange (10) am Arm (11) eines Industrieroboters (8) montiert ist und dass der Messwertaufnehmer (24), der Messverstärker (26), der Messwandler (28) und die Auswertevorrichtung (20) durch Komponenten der Robotersteuerung des Industrieroboters (8) ersetzt sind, und dass der Kraftsensor (18) an den Steuerschrank der Robotersteuerung angeschlossen ist.