DE2449418A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS QUALITY MONITORING OF WELDINGS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS QUALITY MONITORING OF WELDINGSInfo
- Publication number
- DE2449418A1 DE2449418A1 DE19742449418 DE2449418A DE2449418A1 DE 2449418 A1 DE2449418 A1 DE 2449418A1 DE 19742449418 DE19742449418 DE 19742449418 DE 2449418 A DE2449418 A DE 2449418A DE 2449418 A1 DE2449418 A1 DE 2449418A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- welding tool
- weld
- voltages
- rays
- mirrors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 43
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/72—Investigating presence of flaws
Landscapes
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Qualitätsuberwachung von Sohweißungen Process and device for the continuous quality control of white goods
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur kontinuierlichen Qualitätsüberwachung von Schweißungen«The invention relates to methods and devices for continuous quality monitoring of welds.
Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet des '■ Schweißens und der Qualitätsüberwachung von Schweißnähten, die mit Schweißmaschinen mit kontinuierlichem Bewegungsablauf hergestellt werden.The invention lies in the technical field of welding and the quality control of weld seams, which are produced with welding machines with continuous movement.
Ss sind zahlreiche automatische Schweißmaschinen bekannt, die eine kontinuierliche Herstellung von Schweißnähten ermöglichen, wobei entweder das dchweißwerkzeug auf einem Schlitten befestigt ist oder das Schweißwerkzeug feststeht und das zu schweißende Teil bewegt wird.Numerous automatic welding machines are known, which enable a continuous production of weld seams, with either the welding tool on a Slide is attached or the welding tool is stationary and the part to be welded is moved.
In beiden Fällen erhält man eine Relativbewegung des Schweißwerkzeugs gegenüber der Schweißnaht.In both cases a relative movement of the is obtained Welding tool opposite the weld seam.
509820/0701509820/0701
an das Deutsche Patentamt, München Patentanwaltto the German Patent Office, Munich Patent Attorney
Das Schweißverfahren selbst kann von jeder "bekannten Art sein, beispielsweise elektrische lichtbogenschweissung mit oder ohne oxidationshemmendem Flußmittel, beispielsweise Widerstandsschweißung mit einem starken Strom, beispielsweise Elektronenstrahlschweißung oder beispielsweise laserstrahlschweißung.The welding process itself can be known by anyone " Type, for example electric arc welding with or without antioxidant flux, e.g. resistance welding with a strong one Electricity, for example electron beam welding or laser beam welding, for example.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur überwachung von Schweißungen arbeiten allgemein diskontinuierlich.The known methods and devices for monitoring welds generally work discontinuously.
Man kann Proben entnehmen, schneiden und den erhaltenen Schnitt mikrographisch untersuchen. Man kann Aufnahmen mit Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen von Schweißungen anfertigen und dabei Fehler feststellen, wie Einschlüsse, Risse oder Fehler der Verbindung0 Samples can be taken, cut and the cut obtained micrographically examined. You can take x-ray or gamma-ray recordings of welds and identify defects such as inclusions, cracks or defects in connection 0
Man kann auch die Güte der Schweißungen insgesamt prüfen, indem man ihre Dichtheit prüft, beispielsweise dadurch, daß ein Teilvakuum in einem abgeschlossenen Raum erzeugt und Helium auf der Außenseite des Raumes zugegeben wird, wobei mittels eines Spektrometers das mögliche Eindringen von Helium in den Raum erfaßt wirdoYou can also check the quality of the welds as a whole, by testing their tightness, for example by creating a partial vacuum in an enclosed space and helium is added on the outside of the room, using a spectrometer to check the possible intrusion is captured by helium in the room o
All diese Verfahren können erst durchgeführt werden, wenn die Schweißung ausgeführt und abgekühlt ist. Venn Fehler festgestellt v/erden, müssen sie lokalisiert werden und die fehlerhaften Stellen müssen herausgeschlxffen und neu geschweißt werden.All of these procedures cannot be performed until the weld is complete and has cooled down. If defects are found, they have to be localized and the defective areas have to be ground out and welded again.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Güte von Schweißnähten kontinuierlich während der Schweißung überwacht werden kann, d.h. sobald die Schweißnaht verfestigt ist, und zwar entsprechend dem Fortschreiten des Schweißwerkzeugs in einem Abstand in der Größenordnung von Zentimetern hinter dem Schweißwerkzeug,The object of the invention is therefore to create a method with which the quality of weld seams can be continuously monitored during the welding process, i.e. as soon as the weld is solidified, in accordance with the progress of the welding tool at a distance in the Order of centimeters behind the welding tool,
> 509820/0701> 509820/0701
^ ~ ^449418^ ~ ^ 449418
so daß beim Auftreten eines Fehlers der Schweißer aufmerksam gemacht wird, der die genaue Fehlerstelle erkennt und den Fehler sofort ausbessern kann.so that if an error occurs, the welder is alert is made, who recognizes the exact point of the fault and can correct the fault immediately.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Infrarotstrahlen erfaßt werden, die von mindestens einem Element der Schweißnaht ausgesandt werden, das unmittelbar hinter dem Schweißwerkzeug angeordnet ist, daß die Energie dieser Strahlen in eine proportionale elektrische Spannung umgewandelt wird und daß diese Spannung zur Überwachung der Qualität der Schweißung verwendet wird«This object is achieved according to the invention in that the infrared rays are detected by at least be sent to an element of the weld, which is arranged immediately behind the welding tool that the energy of these rays is converted into a proportional electrical voltage and that this voltage is used to monitor the quality of the weld «
Um eine Qualitätsüberwachung einer Schweißung durchzuführen, deh. um die Anwesenheit von Einschlüssen, Hissen oder a.nderen Schweißfehlern festzustellen, beispielsweise infolge falscher Einstellung der elektrischen Regelung, der mechanischen Einrichtung oder des Bewegungsablaufs des Schweißkopfes oder infolge einer Bewegung des Schweißwerkzeugs, die nicht geradlinig oder parallel zu den Rändern der Anfasung bei der Schweißung zusammenstoßender Teile erfolgt, erfaßt man in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens die von den beiden Flächen desselben Elements der Schweißnaht ausgesandten Infrarotstrahlen, das unmittelbar hinter dem Schweißwerkzeug liegt, wandelt diese Strahlen gesondert in zwei proportionale Spannungen um und summiert diese beiden Spannungen. Die so erhaltene Summe wird aufgezeichnet und zeigt einen anomalen Verlauf bei inneren Fehlern der Schweißung. Beispielsweise erzeugen Schlackeneinschlüsse in der Größenordnung von 1/1O mm Spannungsänderungen, deren Amplitude doppelt so groß ist wie die Rauschamplitude, so daß derartige Fehler leicht zu erkennen sind.In order to monitor the quality of a weld, deh. about the presence of inclusions, hoisting or other welding defects, for example as a result of incorrect setting of the electrical control, the mechanical device or the movement sequence of the welding head or as a result of a movement of the welding tool, which are not in a straight line or parallel to the edges of the chamfer when they meet when welded Parts takes place, one grasps in a further development of the inventive concept that of the two surfaces of the same Element of the weld seam emitted infrared rays, which is located directly behind the welding tool, converts separate these rays into two proportional voltages and add these two voltages. The thus obtained Total is recorded and shows an abnormal course in the case of internal defects in the weld. For example, create slag inclusions on the order of 1/10 mm Voltage changes, the amplitude of which is twice as large as the noise amplitude, so that such errors are easy can be recognized.
Um die Lage der Schweißung zu prüfen, insbesondere um bei der Schweißung von mehreren Blechen Fläche auf Fläche dieTo check the position of the weld, especially when welding several sheets of metal face to face
509820/0701509820/0701
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
genaue Mittellage der Schweißung in Bezug auf die Symmetrieebene parallel zu den Blechen zu prüfen, erfaßt man gleichzeitig die Infrarotstrahlen, die von den !beiden Flächen desselben Elements der Schweißnaht ausgesandt werden, das unmittelbar hinter dem Schweißwerkzeug liegt; man wandelt beide getrennt in zwei Spannungen um und subtrahiert diese beiden Spannungen, Die so erhaltene Differenz wird aufgezeichnet. Wenn die Schweißung gut in der Mitte liegt, ist die Differenz lull, wenn man von einer geringen Streuung (Rauschen) absieht. Das Verfahren gestattet es, schon geringe Abweichungen in der Größenordnung von hundertstel Millimetern zu erkennen und diese Fehler unmittelbar zu behebenοexact center position of the weld in relation to the plane of symmetry To test parallel to the metal sheets, the infrared rays emitted by the two are detected at the same time Areas of the same element of the weld seam which is located immediately behind the welding tool are sent out; one converts both separately into two voltages and subtracts these two voltages, the difference obtained in this way is recorded. If the weld is well in the middle, the difference is lull when looking at one low scatter (noise). The method allows even small deviations in the order of magnitude of a hundredth of a millimeter and correct these errors immediately ο
Die erhaltene Spannungssumme und -differens können auch mit oberen und unteren Grenzwerten verglichen wer.den, und es können Schallsignalgeber oder lichtSignalgeber betätigt werden, wenn diese Grenzwerte überschritten werden.The voltage sum and difference obtained can also are compared with upper and lower limit values, and there can be sound signal generators or light signal generators operated when these limit values are exceeded.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Durchführungder erfindungsgemäßen Verfahren weisen mindestens einen Aufnehmer für Infrarotstrahlen auf, der mit dem Werkzeug zu einer gemeinsamen Bewegung verbunden ist, optische Einrichtungen, die ebenfalls mit dem Werkzeug verbunden sind, um auf die Aufnehmer die Strahlen zu bündeln, die von einem Element der Schweißnaht ausgesandt werden, das unmittelbar hinter dem Werkzeug angeordnet ist, sowie elektronische Schaltkreise zur Verarbeitung der von den Infrarοtaufnehmerη abgegebenen Spannungen, die proportional der Energie der infraroten Strahlenbündel sind, die auf die Aufnehmer fallen.The devices according to the invention for performing the Method according to the invention have at least one sensor for infrared rays that is connected to the tool connected to a common movement, optical devices, which are also connected to the tool in order to focus the rays emitted by an element of the weld seam onto the transducers, the located immediately behind the tool, as well as electronic circuits for processing the from the Infrarοtaufnehmerη emitted voltages that are proportional the energy of the infrared beams falling on the sensors.
Die Infrarot-Strahlenaufnehmer sind an sich bekannt und brauchen daher nicht näher beschrieben zu werden·The infrared radiation sensors are known per se and therefore do not need to be described in more detail
509820/0701509820/0701
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
ki 4 A y 4 I öki 4 A y 4 I ö
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens weist eine Vorrichtung zwei Spiegel auf, die mit dem Werkzeug zu gemeinsamer Bewegung verbunden sind und in Bezug zueinander und zu den zu schweißenden Teilen ausgerichtet und unmittelbar hinter dem Schweißwerkzeug angeordnet sind, sowie zwei Objektive, die jeweils die beiden Strahlenbündel zusammenfassen, die von den beiden Spiegeln reflektiert werden.According to a further embodiment of the inventive concept, a device has two mirrors with the tool are connected for common movement and in relation to each other and to the parts to be welded aligned and arranged immediately behind the welding tool, as well as two lenses, each the merge the two bundles of rays from the two Mirrors are reflected.
Die Vorrichtung kann zwei gleiche Infrarotaufnehmer aufweisen; in diesem Pail v/erden die beiden Strahlenbündel jeweils auf einen der beiden Aufnehmer konzentriert; dann bilden die elektronischen Schaltkreise getrennt die Sumae und/oder die Differenz der aufgenommenen Werte.The device can have two identical infrared sensors; The two bundles of rays are grounded in this pail each concentrated on one of the two transducers; then form the electronic circuits separately the sumae and / or the difference between the recorded values.
Häufig weichen jedoch die Eigenschaften der an sich gleichen Infrarotaufnehmer infolge von Aiterungseinflüssen und Temperatureinflüssen zunehmend voneinander ab, insbesondere der Proportionalitätsfaktor zwischen der abgegebenen Spannung und der aufgenommenen Energie, was als Drift bezeichnet w±rä. Dies führt zu einem sehr störenden Fehler in der Differenz der beiden abgegebenen. Spannungen.Often, however, the properties of the infrared sensors, which are identical per se, increasingly differ from one another as a result of aging and temperature influences, in particular the proportionality factor between the voltage output and the energy consumed, which is referred to as drift . This leads to a very annoying error in the difference between the two emitted. Tensions.
Um diesen Nachteil zu überwinden, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens eine Vorrichtung nur mit einem einzigen Infrarotaufnehmer ausgestattet,In order to overcome this disadvantage, according to another Embodiment of the inventive concept a device only equipped with a single infrared sensor,
Die beiden Infrarot-Strahlenbündel, die von den beiden Flächen desselben Elements der Schweißnaht ausgesandt werden, fallen auf den Aufnehmer zusammen. Ein Modula-' tor gestattet die periodische Unterbrechung jedes der beiden Strahlenbündel und läßt abwechselnd nur einen der' beiden Strahlenbündel auf den Aufnehmer fallen. Dem Aufnehmer sind zwei Speicher nachgeschaltet,-in denen die beiden Spannungsmaxima gespeichert werden, dieThe two bundles of infrared rays emitted from the two faces of the same element of the weld collapse on the transducer. A modula- ' tor allows periodic interruption of each of the two bundles of rays and alternately lets only one of the two bundles of rays fall on the transducer. To the Two memories are connected downstream of the transducer, -in which the two voltage maxima are stored, the
509820/0701509820/0701
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
nacheinander während einer Periode des Modulators ausgesandt werden, sowie elektronische Schaltkreise, die getrennt die üumrue und/oder die Differenz der "beiden im Speicher enthaltenen Spannungen bilden» Die Vorrichtung weist' auch eine Einrichtung auf, um die Speicher periodisch auf Hull zu setzen.emitted sequentially during a period of the modulator as well as electronic circuits that are separated the üumrue and / or the difference between the "two im The voltages contained in accumulators form »The device also has a device to periodically adjust the accumulators to bet on Hull.
Die verwendeten Speicher sind beispielsweise zwei Kondensatoren, die sich abwechselnd mit einer Spannung gleich der maximalen von dem Aufnehmer während einer halben Periode des Modulators abgegebenen Spannung aufladen.The memory used are, for example, two capacitors that alternate with a voltage equal the maximum voltage delivered by the transducer during half a period of the modulator.
Mit der Erfindung läßt sich eine sehr genaue und kontinuierliche überwachung der Güte und der Lage von Schweii3-nähten erzielen.With the invention, a very precise and continuous monitoring of the quality and the position of weld seams can be carried out achieve.
Einer der wesentlichen Vorteile dieses erfindungsgemäßen Überwachungs- und Prüfverfahrens liegt darin, daß es unmittelbar nach dem Schweißvorgang in einem Abstand von nur wenigen Millimetern hinter dem dchweißwerkzeug durchgeführt wird, so daß es möglich ist, einen Fehler mit großer Genauigkeit zu lokalisieren und ihn zu beseitigen, indem man beispielsweise die Schweißnaht abschleift und erneut ausführt, wenn es sich um einen inneren Fehler handelt, oder indem'man das Werkzeug verstellt, wenn es sich um einen Fehler der Ausrichtung handelt.One of the main advantages of this monitoring and testing method according to the invention is that it is immediate after the welding process at a distance of is carried out only a few millimeters behind the welding tool, so that it is possible to make a mistake with localize it with great accuracy and eliminate it, for example by grinding off the weld seam and executes again if it is an internal fault, or by adjusting the tool if it is an alignment error.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein» Es zeigenThe invention is explained below using two exemplary embodiments, which are shown in the drawing, explained in more detail, but without being restricted to them » Show it
1 in vereinfachter Darstellungsweise eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und1 shows, in a simplified representation, a first embodiment of a device according to the invention and
509820/0701509820/0701
Pig. 2 in vereinfachter Darstellungsweise eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Pig. 2 a second in a simplified representation Embodiment of a device according to the invention.
In Pig. 1 sind Teile dargestellt, die mittels eines Schweißwerkzeugs 2 miteinander verschweißt werden, das auf einer Schweißmaschine mit kontinuierlicher Bewegung angebracht ist.In Pig. 1 parts are shown that by means of a welding tool 2 are welded together, which is mounted on a welding machine with continuous movement is.
Die zu verschweißenden Teile sind beispielsweise vertikale Plansche 1a und 1b zweier U-förmiger Profilstücke oder Winkelstücke 3a.und 3b, die durch Schweißung mit einem dazwischenliegenden Blech 4 verbunden werden.The parts to be welded are, for example, vertical planes 1a and 1b of two U-shaped profile pieces or elbows 3a. and 3b, which are connected by welding to a sheet metal 4 in between.
Der Schweißvorgang besteht darin, die Flansche zwischen zwei Rollen 2a, 2b zusammenzudrücken, die in Sichtung der eingezeichneten Pfeile gedreht werden und die Plansche bewegen, wobei durch das Metall über die Rollen ein Strom von mehreren tausend Ampere geschickt wirdcThe welding process consists in compressing the flanges between two rollers 2a, 2b, which in sight of the arrows drawn are rotated and the splash moving, with a current of several thousand amperes being sent through the metal via the rollers c
Die auf den beiden !lachen sichtbare erhaltene Schweißnaht ist in der Zeichnung mit einer Markierung 5 dargestellte The preserved weld seam visible on the two faces is shown in the drawing with a mark 5
Auf dem die Schweißmaschine tragenden Gestell sind in fester Verbindung mit dem Werkzeug zwei Spiegel M1 und M2 angebracht. Diese Spiegel sind in Bezug zueinander und zu den zu schweißenden Teilen derart angeordnet, daß sie die Strahlenbündel 7 und 8 aufnehmen, die von den beiden Flächen von demselben Abschnitt 6 der Schweißnaht ausgestrahlt werden, der im Abstand von einigen Millimetern unmittelbar hinter dem Werkzeug 2 liegt; dieser Flächenabschnitt hat eine Höhe, die der der Schweißnaht gleich ist, und eine Länge in Bewegungsrichtung der Maschine in der Größenordnung von 5 mm.On the frame supporting the welding machine are in solid Connection with the tool attached two mirrors M1 and M2. These mirrors are in relation to each other and arranged to the parts to be welded so that they receive the bundles of rays 7 and 8, which of the two Surfaces are emitted from the same section 6 of the weld seam, which is at a distance of a few millimeters is immediately behind the tool 2; this surface section has a height that is equal to that of the weld seam and a length in the direction of movement of the machine of the order of 5 mm.
509820/0701509820/0701
Strahlenbündel 7' und 8' werden von den beiden Spiegeln 1/11 und M2 reflektiert und fallen auf zwei Objektive 01 und 02 und dann auf zwei Spiegel ΜΊ und LI'2, die die Strahlen auf einen Punkt 9 zusammenführen.Beams 7 'and 8' are from the two mirrors 1/11 and M2 reflect and fall on two lenses 01 and 02 and then on two mirrors ΜΊ and LI'2 which the Merge rays to a point 9.
Das von dem Objektiv 02 kommende Strahlenbündel 8', das von dem Spiegel M'2 reflektiert wird, wird auf einen Infrarotaufnehmer 18 konzentriert0 Das Strahlenbündel 7' wird ebenfalls auf den Aufnehmer 18 konzentriert, nachdem es auf den Punkt 9 umgelenkt wurde.The light coming from the lens 02 radiation beam 8 ', which is reflected by the mirror M'2 is concentrated to a infrared target 18 0 The beam 7' is also focused on the pickup 18, after being deflected to the point. 9
Im Punkt 9 ist eine Vorrichtung 10 angeordnet, die als Modulator bezeichnet wird. Sie weist eine Scheibe 11 auf, die mit hoher Geschwindigkeit durch einen Motor 12 gedreht wird. Die Scheibe 11 weist an ihrem Umfang in gleichmäßigem Abstand angeordnete Zacken 13 auf, deren dem Aufnehmer 18 zugekehrte Fläche reflektierend ist.A device 10, which is referred to as a modulator, is arranged at point 9. It has a disk 11 on, driven at high speed by a motor 12 is rotated. The disc 11 has on its circumference at evenly spaced teeth 13, whose the sensor 18 facing surface is reflective.
Das Strahlenbündel 7' wird auf diese Fläche geworfen und periodisch beim Durchlauf jedes Zackens 13 durch den Punkt 9 auf den Aufnehmer 18 reflektiert.The beam 7 'is thrown onto this surface and periodically reflected onto the transducer 18 as each prong 13 passes through the point 9.
Wenn ein zwischen zwei Zacken liegender Zwischenraum den Punkt 9 passiert, geht das Strahlenbündel 8· an dem Modulator vorbei und fällt auf den Aufnehmer 18.When an intermediate space lying between two prongs passes the point 9, the bundle of rays 8 goes there The modulator passes and falls onto the transducer 18.
Der Aufnehmer 18 empfängt somit abwechselnd die Strahlenbündel 71 und 8' jeweils mit einer Frequenz, die gleich dem Produkt der Umdrehungen des Modulators pro Sekunde multipliziert mit der Anzahl der Zacken ist.The pickup 18 thus alternately receives the bundles of rays 7 1 and 8 'each with a frequency which is equal to the product of the revolutions of the modulator per second multiplied by the number of points.
Wenn sich beispielsweise die Scheibe 11 mit 3000 U/min dreht und zehn Zacken aufweist, beträgt der Zeitabschnitt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen der Strahlenbündel durch den Aufnehmer eine Millisekunde. Wenn das Schweißwerkzeug 2 eine Geschwindigkeit von 1 cm/sec hat,For example, if the disc 11 with 3000 rpm rotates and has ten points, is the time interval between two successive recordings of the beam through the transducer one millisecond. If that Welding tool 2 has a speed of 1 cm / sec,
509820/0701509820/0701
so entspricht dies einer Verlagerung von ungefähr 1 CT2 mm.this corresponds to a displacement of approximately 1 CT 2 mm.
Man sieht daher, daß die beiden nacheinander von dem Aufnehmer empfangenen Strahlenbündel praktisch gleichzeitig und von den beiden Flächen desselben Ulements 6 ausgesandt werden,,It can therefore be seen that the two beams received one after the other by the sensor are practically simultaneously and emitted from the two surfaces of the same element 6 will,,
Man kann auch einen weniger schnellen Modulator verwenden; um in diesem Fall zu erreichen, daß die beiden nacheinander von; dem Modulator empfangenen Strahlenbündel von den beiden Flächen desselben Elements ausgestrahlt v/erden, versetzt man die beiden Spiegel M1 und M2 etwas gegeneinander um einen Betrag, der der Strecke entspricht, die von dem Werkzeug 2 während einer halben Periode des Modulators durchlaufen wird.A less fast modulator can also be used; in order to achieve in this case that the two one after the other from; The beam received by the modulator is emitted from the two surfaces of the same element v / ground, the two mirrors M1 and M2 are offset a little against each other by an amount corresponding to the distance covered by the tool 2 during half a period of the Modulator is passed through.
Der Aufnehmer 18 liefert Spannungen, die der Energie der aufgefangenen Infrarotstrahlenbündel proportional sind«The transducer 18 supplies voltages that correspond to the energy of the captured infrared rays are proportional to "
Fig. 1 zeigt schematisch die elektronischen Schaltkreise, die zur Auswertung dieser Spannungen verwendet werdenoFig. 1 shows schematically the electronic circuits which are used to evaluate these voltages
Diese Schaltkreise können in ah sich bekannter Art ausgeführt sein, jedoch ist ihre Funktionsweise, die nachfolgend beschrieben wird, auf die vorliegende Erfindung abgestellt ο'These circuits can be implemented in a manner known per se however, their operation, which will be described below, is related to the present invention turned off ο '
Die elektronischen Schaltkreise weisen zwei parallele Schaltwege 13 und 14 auf. Der Schaltweg 13 weist einen Schaltkreis 15 auf, der die Summe der beiden Spannungen entsprechend zwei aufeinanderfolgenden halben Perioden des Modulators bildet. Der Schaltweg 14 weist einen Schaltkreis 16 auf, der die Differenz zwischen diesen beiden Spannungen bildet.The electronic circuits have two parallel switching paths 13 and 14. The switching path 13 has a Circuit 15, which is the sum of the two voltages corresponding to two consecutive half periods of the modulator. The switching path 14 has a switching circuit 16, the difference between these forms both tensions.
Wenn man davon ausgeht, daß die beiden Spannungen, derenAssuming that the two voltages whose
509820/0701509820/0701
Summe bzw. Differenz man bilden will, nacheinander abgegeben werden, so werden in den elektronischen Schaltkreisen Speicher für diese Spannungen vorgesehen. Diese Speicher werden beispielsweise durch Kondensatoren ge- ' bildet, die eine konstante Aufladezeit haben, die weit unter der Periode des Modulators liegt, wobei die Spannung zwischen den Platten im wesentlichen gleich der von dem Aufnehmer während einer halben Periode des Modulators abgegebenen Maximalspannung ist. Die elektronischen Schaltkreise bewirken die TJmkehrungen des Ausgangs des Aufnehmers und das Hullsetzen der Speicher am Ende jeder Periode des Modulators.Sum or difference one wants to form, are given one after the other, so are in the electronic circuits Memory intended for these voltages. These memories are generated, for example, by capacitors forms, which have a constant charging time, which is well below the period of the modulator, the voltage between the plates is substantially equal to that of the transducer during half a period of the modulator maximum voltage output. The electronic circuits effect the inversions of the output of the transducer and the resetting of the memories at the end of each period of the modulator.
Die von dem Summiersehaltkreis 15 und dem Differenzschaltkreis 16 abgegebenen Spannungen können in verschiedener V/eise verwendet werden.Those from the summing circuit 15 and the difference circuit 16 voltages output can be used in various ways.
Beispielsweise können sie mit oberen und unteren Grenzwerten verglichen werden, um global die schlechte Qualität einer Schweißung beim Überschreiten einer vorgegebenen Toleranz anzuzeigen.For example, they can be compared with upper and lower limit values to identify the poor quality globally of a weld when a specified tolerance is exceeded.
Sie können auch kontinuierlich in einem graphischen Aufzeichnungsgerät 17 aufgezeichnet oder an einem Anzeigegerät mit einer Skala oder mit numerischer Anzeige abgelesen werden.You can also do this continuously in a graphical recorder 17 recorded or read on a display device with a scale or with a numerical display will.
Die Ausführungsform nach Pig« 4 wird vorzugsweise in dem Pail angewendet, wo jnan keine Aufnehmer verwenden kann, die gleiche Eigenschaften haben und diese auch trotz eines Alterungsvorgangs beibehalten.The embodiment according to Pig «4 is preferably used in the Pail, where no transducers can be used, have the same properties and maintain them despite an aging process.
Pig. 2 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform für den Pail, wo man zwei Infrarotaufnehmer anordnen kann, die gleiche Eigenschaften haben und diese auch beibehalten. Wie bei dem vorher beschriebenenPig. 2 schematically shows another embodiment for the Pail, where you can arrange two infrared sensors that have the same properties and these too maintained. As with the one previously described
509820/0701509820/0701
Ausführungsbeispiel wird ein Schweißwerkzeug mit zwei Rollen 2a, 2b verwendet, das eine Schweißnaht 5 erzeugt und diese mit konstanter Geschwindigkeit v/eiterbewegt.Embodiment is a welding tool with two Rolls 2a, 2b are used, which produces a weld seam 5 and moves it at a constant speed v / pus.
!lan erhält die Infrarot-Strahlenbündel 7 und 8, die von den beiden Flächen desselben Elements 6 der Schweißnaht ausgesandt werden«, Zwei Spiegel Li 1 und M2 reflektieren die Strahlenbündel 7 und 8; dann v/erden die beiden Strahlenbündel 7' und 8·1, die jeweils durch die Objektive 01 und 02 gebündelt werden, auf zwei gleiche Infrarotaufnehmer 20 und 21 geworfen.! lan receives the infrared bundles of rays 7 and 8, which are emitted from the two surfaces of the same element 6 of the weld seam «, two mirrors Li 1 and M2 reflect the bundles of rays 7 and 8; then the two bundles of rays 7 ′ and 8 · 1 , which are each bundled by the objectives 01 and 02, are thrown onto two identical infrared sensors 20 and 21.
Die von den beiden Aufnehmern ausgesandten Spannungen werden kontinuierlich in zwei elektronischen Schaltkreisen S und D addiert und subtrahiert, beispielsweise zwei kontinuierlich arbeitenden Differentialverstärkern. Die der Summe bzw. der Differenz' entsprechenden, aus den Schaltungen S und D abgegebenen Spannungen werden dann als Signale zur Anzeige der Qualität der Schweißung verwendet; beispielsweise werden sie graphisch auf einem ' Schreiber 22 registriert.The voltages sent by the two transducers are continuously added and subtracted in two electronic circuits S and D, for example two continuously operating differential amplifiers. Those corresponding to the sum or the difference 'from the Circuits S and D output voltages are then used as signals to indicate the quality of the weld; for example, they are graphically displayed on a ' Recorder 22 registered.
Es versteht sich, daß verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsformell, die als Beispiele nur der Erläuterung der Erfindung dienen, möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that various modifications of the described embodiment, which are given as examples only serve to explain the invention, are possible without departing from the scope of the invention.
- Patentansprüche- claims
509820/0 701509820/0 701
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7337659A FR2248753A5 (en) | 1973-10-23 | 1973-10-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2449418A1 true DE2449418A1 (en) | 1975-05-15 |
Family
ID=9126774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19742449418 Pending DE2449418A1 (en) | 1973-10-23 | 1974-10-17 | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS QUALITY MONITORING OF WELDINGS |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5079378A (en) |
| BE (1) | BE821398A (en) |
| DE (1) | DE2449418A1 (en) |
| FR (1) | FR2248753A5 (en) |
| GB (1) | GB1484181A (en) |
| IT (1) | IT1030691B (en) |
| NL (1) | NL7413462A (en) |
| NO (1) | NO743800L (en) |
| SE (1) | SE7411911L (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3523112A1 (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Bayerische Motoren Werke Ag | DEVICE FOR GOOD TESTING OF A RESISTANCE WELDED CONNECTION |
| DE4201943A1 (en) * | 1992-01-24 | 1993-07-29 | Shuji Nakata | METHOD AND DEVICE FOR TESTING A CONNECTION OF AN ELECTRONIC COMPONENT |
| DE4311320A1 (en) * | 1993-04-06 | 1994-10-13 | Branson Ultraschall | Method and device for checking the weld seam quality in the joining of plastics parts |
| WO2008135130A1 (en) * | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Iwk Verpackungstechnik Gmbh | Method and device for checking a weld seam of a tube |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS557364U (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-18 | ||
| JPS5794485A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-11 | Honda Motor Co Ltd | Inspecting device for weld zone |
| DE19542534C1 (en) * | 1995-11-15 | 1997-02-27 | Phototherm Dr Petry Gmbh | Induced heat radiation generating and detecting apparatus radiation |
| CN108971822A (en) * | 2018-10-10 | 2018-12-11 | 桂林航天工业学院 | A kind of welding effect monitoring device and method based on active infrared |
-
1973
- 1973-10-23 FR FR7337659A patent/FR2248753A5/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-09-23 SE SE7411911A patent/SE7411911L/xx unknown
- 1974-10-07 IT IT28141/74A patent/IT1030691B/en active
- 1974-10-14 NL NL7413462A patent/NL7413462A/en unknown
- 1974-10-17 DE DE19742449418 patent/DE2449418A1/en active Pending
- 1974-10-22 NO NO743800A patent/NO743800L/no unknown
- 1974-10-22 GB GB45729/74A patent/GB1484181A/en not_active Expired
- 1974-10-23 BE BE149813A patent/BE821398A/en unknown
- 1974-10-23 JP JP49122349A patent/JPS5079378A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3523112A1 (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Bayerische Motoren Werke Ag | DEVICE FOR GOOD TESTING OF A RESISTANCE WELDED CONNECTION |
| DE4201943A1 (en) * | 1992-01-24 | 1993-07-29 | Shuji Nakata | METHOD AND DEVICE FOR TESTING A CONNECTION OF AN ELECTRONIC COMPONENT |
| DE4201943C2 (en) * | 1992-01-24 | 1998-03-12 | Shuji Nakata | Method and device for testing a connection of an electronic component |
| DE4311320A1 (en) * | 1993-04-06 | 1994-10-13 | Branson Ultraschall | Method and device for checking the weld seam quality in the joining of plastics parts |
| WO2008135130A1 (en) * | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Iwk Verpackungstechnik Gmbh | Method and device for checking a weld seam of a tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1030691B (en) | 1979-04-10 |
| JPS5079378A (en) | 1975-06-27 |
| FR2248753A5 (en) | 1975-05-16 |
| NL7413462A (en) | 1975-04-25 |
| BE821398A (en) | 1975-04-23 |
| GB1484181A (en) | 1977-09-01 |
| SE7411911L (en) | 1975-04-24 |
| NO743800L (en) | 1975-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2926140C2 (en) | Device for determining projected cross-sectional sizes of workpieces of the same shape | |
| DE3116253C2 (en) | ||
| DE2602001C3 (en) | Device for checking a machined surface of a workpiece | |
| DE2936304C2 (en) | Device for non-destructive testing | |
| EP1606577A1 (en) | Method for contactlessly and dynamically detecting the profile of a solid body | |
| CH635683A5 (en) | DEVICE FOR DETECTING AND LOCATING WELDING FAULTS. | |
| DE3119688A1 (en) | DEVICE FOR CHECKING AN OBJECT FOR IRREGULARITIES | |
| DE2705635A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR NON-DESTRUCTION-FREE TESTING OF WELD SITES | |
| DE3129503A1 (en) | LASER BEAM DEFLECTOR | |
| DE2449418A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS QUALITY MONITORING OF WELDINGS | |
| DE1944678A1 (en) | Method and apparatus for determining the uniformity of pneumatic tires | |
| DE3913159A1 (en) | Measuring wave-shaped rail deformation - using vehicle with two sensors measuring height difference of two rail top points | |
| EP0823623B1 (en) | Procedure for detecting tyre defects | |
| EP0218151B1 (en) | Measuring process and device for the contactless determination of the diameters of thin wires | |
| DE102006059415A1 (en) | Thickness measurement device determines material thickness between first and second main surface using first and second measured distances and first material thickness measured from x-ray attenuation | |
| DE1755720C3 (en) | Equipment on mobile machines for displaying, recording and / or correcting the position of a track | |
| DE2163200C2 (en) | Device for non-contact measurement | |
| DE3204295A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING SURFACE DEFECTS ON MECHANICAL PARTS, ESPECIALLY ON PARTS WITH A CURVED SURFACE | |
| DE3136925C2 (en) | Method and device for reading characters on, in particular, track-bound vehicles | |
| DE1648495A1 (en) | Defect identification device for steel strips | |
| DE4025682C2 (en) | ||
| DE1100358B (en) | Method for the automatic monitoring of machines by means of a television system | |
| DE3822152A1 (en) | DEVICE FOR CHECKING A LINK | |
| EP0617256B1 (en) | Procedure and device to determine the diameter of a circumference of a wheel or wheelset | |
| DE2606123C2 (en) | Method and device for guiding a welding head for arc welding on the center of the joint |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |