DE1919538C3

DE1919538C3 - Verfahren zur Kontrolle von elektrischen Punktschweißungen

Info

Publication number: DE1919538C3
Application number: DE19691919538
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 5650 Solingen-Ohligs Herbst
Original assignee: Kronprinz GmbH
Current assignee: Kronprinz GmbH
Filing date: 1969-04-14
Publication date: 1976-02-05

Description

De Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle von elektrischen Punktschweißungen. wobei die Elektrodenbewegung während des .Schweißvorganges mi' einem Sollwert verglichen wird.

Die Verfahren zur Herstellung von Punktschweißungen bestehen aus den Einzelvorgängcn Aufsetzen und Andrücken der Schweißelektroden. Zuführen des Schweißstroms. Nachpressen der Schweißelektroden, Entlasten und Abheben der Schweißelektroden. In der Serienfertigung ist eine laufende Kontrolle der Güte von Punktschweißungen erforderlich, um die Fertigung von fehlerhaften Werkstücken ausschließen und Ausüchußstücke aus der weiteren Fertigung heraushalten V.w können.

Es ist bereits bekannt, die Elektrodenbewegung infolge der Maicrialausdehnung durch Erwärmen während (des Schweißvorganges zu beobachten und aufzuzeichnen, um die besten Schweißpunktverbindungen zu erzielen. Hierbei wird die Vergrößerung des Elektrodeniabstands infolge der Ausdehnung des Werkstücks bei der Erwärmung während der Stromzuführung gemessen. (DBP IO 50 468 und 11 01 fc.51).

Es ist auch eine auf Elektrodenverschiebungen ansprechende Steuereinrichtung bekannt, bei welcher eine der Eleklrodenstellung bzw. -bewegung analoge Spannung mindestens während der Dauer des .Stromdurchganges durch die Elektroden ausgewertet wird (CH-PS 4 48 308).

Bei der Punktschweißung mit kontinuierlicher Stromzuführung verläuft die Wärmeausdehnung nur bis zu einer bestimmten Temperatur linear. Steigt die Erwärmung des /u schweißenden Werkstoffes über den Erweichungspunkt an. dann spritzt flüssiger Werkstoff heraus, und die Elektroden sinken trotz Wärmeausdehnung in den Werkstoff ein. Es entstehen dabei die bekannten Eindrücke der Elektroden im punktgeschweißten Werkstoff.

Bei mehreren Punktschweißungen nacheinander und einer anschließenden größeren Pause infolge Werkstückwechsels werden erhebliche Unterschiede in der Elektrodenbewegung gemessen, da sich auch die Schweißelektroden erwärmen und ausdehnen. Die gemessenen Ausdehnungswerte von Anfangsschweißungen liegen dann etwa bis zur Hälfte über den Ausdeh-S nunger. der nachfolgenden Werte. Darüber hinaus ist ein Vibrieren der Schweißelektroden infolge der Frequenz des Schweißstromes während der Sironizutuh· rung nicht zu vermeiden. Das Vibrieren der Schweißelektroden führt jedoch zu fehlerhaften Ausdehnung

ίο messungep..

Wird die Elektrodenbewegung nur während des ersten Abschnittes der Erwärmung gemessen, dann werden alle möglichen Fehler wie z. B. Aussetzen des elektrischen Stromes. Schwcißperlenspnizer usw.. die im folgenden Teil der Sehweißung auftreten können, durch die Kontrollmessung nicht mehr erlaßt (I)T-AS 12 55 832).

Bei der intermittierenden Stromzuführung (Impulsschwciliverfahrert) ist die Wärmeausdehnung während der Erwärmung jedoch nicht gleichförmig. Aus diesem Grunde ist die Kontrollmessung nach den bekannten Verfahren und den bekannten Vorrichtungen beim Im pulsschweißverfahren nicht anwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch em verbessertes Kontrollverfahren die Fehler der bekannten Verfahren zu vermeiden und die Güte von Punktschweißungen genauer als bisher zu ermitteln. Dieses Verfahren soll auch beim Punku-chweißverlahren mi; intermittierender Stromzuführung anwendbar scm.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß nach Beendigung der Schweißstromzufühning während des Nachpreßvorganges das Schrumpfen der miteinander versehweißten Wcrksiofle infolge Ahkühlens über die Änderung des Schweißelekirodenabstandes gemessen und die Meßkurve mit zwei Gien/wertkurven verglichen wird, die den Bereich einer guten Punktschweißung abgrenzen.

Nach einer anderen Ausbildung kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dadurch verwirklicht werden.

daß nach Beendigung der Stromzuführung nach einer vorbestimmten Zeit des Nachpreßvorganges das Schrumpfen der miteinander verschweißten Werkstoffe infolge Abkühlens über die Änderung des Schweißelcktrodenabstandes gemessen und dieser Meßwert mit zwei Grenzwerten verglichen wird, die einer guten Punktschweißung entsprechen.

Hierdurch wird erreicht, daß sowohl bei der Punktschweißung mit intermittierender Stromzuführung als auch bei der Punktschweißung mit kontinuierlicher Stromzuführung genaue Kontrollmessungen durchgeführt werden können, da der Meßvorgang erst einsetz!, wenn die Wärmezufuhr beendet ist. Das Schrumpfen der miteinander verschweißten Werkstoffe verläuft annähernd linear. Ein weiterer wesentlicher Vorteil tier Erfindung ist darin zu sehen, daß die Kontrollmessung im Ruhezustand der Maschine durchgeführt wird. |egliches Vibrieren des Schweißautomaten während der Kontrollmessung ist ausgeschlossen, da der Meßvorgang erst einsetzt, nachdem die Stromzuführung abgeschlossen ist.

Mit dem crfindungsgemäßen Kontrollverfahren werden auch solche Fehler erfaßt, die nicht während des ersten Abschnittes der Erwärmung durch den Schweißstrom entstehen, sondern erst während der weiteren Stromzufuhr. Hierunter fallen z. B. Kehl er durch Herausspritzen von flüssigem Material aus dem Schweißpunkt durch zu hohen Schweißstrom bzw. zu lange Schweißstromzeit, sowie Fehler durch zu kurze

Schweißstromzeil. Ferner werden diejenigen Meßfehler vermieden, die infolge der .Summenbildung aus der Ausdehnung und der Einsenkung der Elektroden nach dem Verfahren zur Ermittlung der SchweilSqualilät gemäß Dl-AS 12 55 832 entstehen.

Für die Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens werden die Schrumpfungskennlinien von idealen Punktsehweißungen aufgenommen und als Ver- «le'ichslinien für die laufenden Konirollmcssungcn herangezogen. Bei den Kontrollmessungen wird beispielhaft nur ein festgelegter Teilabschnitt jede,- Schruivpfungskurve mit den Vergleichskennlinien gegenübergestellt. Liegt der festgelegte Teilabschnitt der ScI runipfungskurve der Kontrollmessung zwischen den vorbestimmten Grenzwerten der Vergleichskurve, so ist eine

Gewähr dafür gegeben. dafi die kontrollierte Punktschweißung einwandfrei ist. Liegt dagegen der K-.-nniinienverlauf der Kontrollmessung außerhalb aer festgelegten Grenzwerte, ist die Punktsehweißung fehlerhaft. Unmittelbar nach einer Fehlschweißung wird ein Signal

ίο gegeben, so daß das Werkstück aussortiert weiden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kontrolle von elektrischen Punkisehweißungcn. wobei die Eiekirodeiibewegung während des Schweißvorganges mit einem Sollwert verglichen wird, el adurth g e k e η η zeichnet, daß nach Beendigung der Schweißstromzuführung wahrend des Nachpreßvorganges das Schrumpfen der miteinander verschweißten Werkstoffe infolge Abkühlens über die Änderung des Schweißelcktrodenabstandes gemessen und die Meßkurve mit zwei Grenzwertkurven verglichen wird, die den Bereich einer guten Punktschweißung abgrenzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Stromzuführung nach einer vorbestimmten Zeit des Nachpreßvorganges das Schrumpfen der miteinander verschweißten Werkstoff infolge Abkühlens über die Änderung des Schwei'ielektrodenabsuindes gemessen und dieser Meß -crt mit zwei Grenzwerten verglichen wird, die einer guten Punktschweißung entsprechen.