DE2800176C2 - Prüfverfahren für mit gezogenem Lichtbogen arbeitende Bolzenschweißpistolen und Schaltungsanordnung zu seiner Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Prüfverfahren für mit gezogenem Lichtbogen arbeitende Bolzensehweiö-Pistolen, bei dem von einem am Anfang des .Schweißvorganges auftretenden Schaltvorgang ein elektrisches Anlaßsignal abgeleitet und von einem durch das Auftreffen des Schweißbolzens auf seine Gegenelektrode bewirkten Kurzschluß ein elektrisches Abschaltsignal abgeleitet wird, beide Signale zur Messung und Anzeige der dazwischenliegenden Zeitspanne einem Zeitmeßgerät zugeführt werden und der Abschaltzeitpunkt des Hubmagneten unter Berücksichtigung der gemessenen und angezeigten Zeitspanne eingestellt

ίο wird.

Beim Bolzenschweißen mit gezogenem Lichtbogen wird die Bolzenschweißpistole mit dem von ihr gehaltenen Schweißbolzen auf das betreffende Werkstück gesetzt, wodurch nach Betätigen eines Schalters

is eine Spannung an den Schweißbolzen und das Werkstück gelegt wird, die zusammen eine Kurzschlußstrecke bilden. Aufgrund der Betätigung des Schalters wird weiterhin ein Abheben des Schweißbolzens mittels eines in der Bolzenschweißpistole enthaltenen Hubmagneten herbeigeführt, wodurch zwischen Schweißbolzen und Werkstück ein relativ schwacher Lichtbogen gezündet wird. In diesem Betriebszustand wird dann der aus einer Kondensatorbatterie gelieferte Schweißsirom dazugeschaltet, der den Schweißbolzen und die gegenüberliegende Fläche des Werkstückes zum Schmelzen bringt. Schließlich erfolgt bei noch fließendem Schweißstrom die Wiederheranführung des Schweißbolzens an das Werkstück, dtr dabei in die an dem Werkstück entstandene Schmelze eintaucht,

»o wodurch der Schweißvorgang beendet wird.

An sich ist bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren auch die Lieferung des Schweißstroms aus einem Gleichrichter möglich. In der Praxis hat sich jedoch für bestimmte Anwendungen die Kondensator-

S5 batterie als Energiequelle für den Schweißstrom durchgesetzt. Der aus der Kondensatorbatterie gelieferte Stromimpuls ist sehr kurz, seine Dauer beträgt etwa 6—10 Millisekunden. An diese kurze Zeitspanne muß die Vorschubbewegung des Schweißbolzens angepaßt sein, d. h., die Bewegung des Schwsißbolzens und damit die mechanische Gestaltung der bcizenschweißpistole sind von entscheidender Bedeutung für die Qualität der Schweißung. Um nun möglicnst immer definierte Verhältnisse für die Vorschubbewegung zu schaffen, hat man bisher auf die mechanische Gestaltung von Bolzenschweißpistolen und insbesondere deren Bewegungsabläufe entscheidenden Wert gelegt, wobei vor allem an die für die Bewegungsabläufe zuständigen Bauteile der Bolzenschweißpistolen entsprechend hohe

w Anforderungen gestellt worden sind. Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotzdem die Bewegungsabläufe in Bolzenschweißpistolen auch eines Typs, insbesondere die Vorschubbewegung, erheblichen Streuungen unterliegen. Aufgrund dieser Streuungen ergaben sich dann mehr oder minder gute Schweißergebnisse. Man ist diesem Problem bisher dadurch begegnet, daß zunächst Versuchsschweißungen durchgeführt worden sind, deren Schweißergebnisse dann überprüft wurden, um so zu ermitteln, ob eine Bolzenschweißpistole optimale Ergebnisse liefert. Wenn sich dabei unzureichende Schweißungen herausgestellt hatten, wurde die von dem Startsignal ausgelöste Abschaltung des Hubmagneten der Bolzenschweißpistole hinsichtlich ihres Zeitpunktes verschoben. Dabei mußten verschiedene Abschaltzeitt.) punkte ausprobiert werden, und zwar ohne daß, abgesehen von groben Fällen, vorher ersichtlich war. ob zu früheren oder späteren Zeitpunkten verschoben werden mußte. Auf diese Weise ergab sich nach einigem

Probieren schließlich eine optimale Einstellung. Im weiteren Betrieb ergaben sich jedoch für diese optimale Einstellung durch Änderung der mechanischen Laufzeit der Pistole Variationen, so daß nachträglich immer wieder durch Versuche der optimale Wert überprüft ί werden mußte. Hierbei entstanden nicht nur Zeit- und Materialverluste vor dem jeweiligen Arbeitseinsatz der Bolzenschweißpistolen, es ergaben sich auch Unterbrechungen im Fabrikationsprozeß, was insbesondere bei einer Fließbandfabrikation, in der Bolzenschweißpistolen häufig eingesetzt werden, untragbar ist.

Das eingangs beschriebene Prüfverfahren ist in der älteren Patentanmeldung P 27 43 419.1-34 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird der Beginn der Messung durch die Erregung einer Leuchtdiode bestimmt, der bei ι', Einleitung des Schweißvorganges eine entsprechende Erregerspannung zugeführt wird. Das Ende der Messung wird dadurch definiert, daß eine zwischen dem Bolzen und dem Werkstück herrschende, vorbestimmte Restspannung erreicht wird.

Bei diesem Prüfverfahren wird aus dem Ablauf der Vorgänge in der Bolzenschweißpistole eine bestimmte Zeitspanne herausgegriffen, von der man ein Kriterium für die richtige Einstellung der Bolzensciiweißpistole ableiten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Prüfverfahren so zu gestalten, daß sich mit ihm sowohl eine Prüfung von Bolzenschweißpistolen ohne Schweißvorgang, also vor der eigentlichen Inbetriebnahme oder Reparatur in der Werkstatt, oder im Betrieb selbst ;o durchführen läßt, wobei es möglich seir· soll, die Schweißarbeiten ununterbrochen weiterlaufen zu lassen.

Zur Prüfung von Bolzenschweißpistolen vor dem eigentlichen Schweißvorgang wird erfindungsgemäß als ji Anlaßsignal die Ausschaltung ihres Hubmagneten und als Abschaltsignal der Kurzschluß einer Hilfsspannung zwischen einem eingespannten Schweißbolzen und einer ein Werkstück simulierenden Platte ausgenutzt.

Zur Prüfung von Bulzenschweißpistolen im Betrieb wird erfindungsgemäß als Anlaßsignal das Überschreiten eines Schwellwertes durch den Schweißstrom ausgenutzt.

Bei der letzteren Verfahrensweise dient dann als Abschaltsignal das Kurzschließen der Lichtbogenspannung beim Eintauchen des Schweißbolzens in die Schmelze, am Werkstück.

Es hat sich nämlich herausgestellt, daß für eine gute Schweißung der Augenblick des Eintauches des Schweißbolzens in die Schmelze am Werkstück von v, entscheidender Bedeutung ist. Dieser Augenblick muß kurz vor dem Ende des Schweißimpulses liegen. Dies bedeutet daß die Abschaltung des Hubmagneten so erfolgen muß, daß der Schweißbolzen gerade in dem genannten Augenblick in die Schmelze am Werkstück ?,, eintaucht. Bei in der Bolzenschweißpistole langsam ablaufenden mechanischen Vorgängen muß dann also die Ausschaltung des Hubmagneten relativ früh erfolgen. In jedem Falle liegt dieser Ausschaltzeitpunkt vor dem Einschalten der Kondensatorentladung für den Schweißstrom, und zwar um so früher, je langsamer die betreffende Bolzenschweißpistole ist.

Aufgrund der gemessenen und angezeigten Zeitspanne kann der optimale Wert sofort direkt eingestellt werden, da sich aufgrund der Messung der Zeitspanne f,-, ergibt, ob die Ausschaltung des Hubmagneten bei früheren oder späteren Zeitpunkten zu erfolgen hat.

Handelt es sich um eine Prüfung ohne Sehweißvorgang, so muß aufgrund der Anzeige der gemessenen Zeitspanne der Zeitpunkt der Abschaltung des Hubmagneten entsprechend eingestellt werden. Die Abschaltung des Hubmagneten, sowie die Einschaltung des Schweißstromes erfolgen in einer bekannten, mit dieser Bolzenschweißpistole zusammenarbeitenden Steuerschaltung, die durch die Betätigung eines Schalters zu Beginn des eigentlichen Arbeitsvorganges angestoßen wird und dann nach Ablauf bestimmter Zeiträume die Ausschaltung des Hubmagneten und die Einschaltung des Schweißstromes bewirkt. Die Zeitdauer von der Betätigung des Schalters bis zur Ausschaltung des Hubmagneten ist nun an diesen bekannten Steuergeräten einstellbar gestaltet Diese Einstellung der Abschaltung des Hubmagneten ist dann unter Berücksichtigung der gemessenen Zeitspanne so zu wählen, daß der von dem Steuergerät eingehaltene Zeitraum von der Betätigung des Schalters bis zum Einschalten des Schweißstroms zuzüglich Dauer des Schweißstromimpulses gleich ist dem eingestellten Zeitraum zwischen Betätigung des Schalters und Abschalten des Hübmagneten zuzüglich gemessener Zeit? ..iinne.

im Falle der Prüfung im Betrieb ν,'ιη' ebenfalls direkt am Zeitmeßgerät eine Zeitspanne abgelesen. Diese Zeitspanne entspricht in diesem Fall im wesentlichen der Dauer des Schweißstromimpulses, von dem eine optirr.ile Dauer je nach Material und Schweißaufgabe bekannt ist. In der Regel liegt die Dauer dieses Impulses, wie oben bereits gesagt, bei 6 Millisekunden. Wird nun eine demgegenüber kürzere Zeit angezeigt, so muß der Zeitpunkt für das Ausschalten äes Hubmagneten entsprechend verzögert werden, und zwar um den Zeitraum, um den die angezeigte Zeitspanne die erwähnten 6 Millisekunden unterschritt. Bei Anzeige einer Zeitspanne von über 6 Millisekunden ist entsprechend der Zeitpunkt für das Ausschalten des Hubmagneten vorzuverlegen.

Anhand der Figuren sei die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipschaltung für die Priif:;ng von Bolzenschweißpistolen ohne Schweißvorgang;

F i g. 3 ein Diagramm zur Darstellung des Schweißvorganges und der Betätigung des Hubmagneten;

F i g. 2 eine Prinzipschaltung für die Prüfung von Bolzenschweißpistolen im Betrieb.

In der Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Schweißpistole 1 gezeigt. Am vorderen Ende der Schweißpistole 1 ragt das Abstützrohr 2 heraus, auf das die ein Werkstück simulierende Platte 3 aufgesetzt ist. Die Platte 3 ist an dem Aufsetzrohr 2 in hier nicht interessierender Weise lösbar befestigt. Im Inneren des Abstützrohres 2 verläuft der Bolzenhalter 4, der an seinem vorderen Ende einen Schweißbolzen 5 trägt. Der Bolzenhalter 4 ist in bekannter Weise mittels des Hu'/fimagneten 6 in die Bolzenschweißpistole 1 gegen die Spannung einer nicht dargestellten Feder einziehbar. Mit der Einschaltung des Hubmagneten 6 wird der Bolzenhalter 4 zusammen mit dem Schweißbolzen 5 um ca. 1,5 mm in die Bolzenschweißpistole 1 eingezogen, mit Ausschallen des Hubmagneten 6 wird dann aufgrund der Spannung der Feder der Bolzenhalter 4 zusammen mit dem Schweißbolzen 5 wieder nach von getiieben. Diese Vorgänge und die dazu c-fcderlichen Bauteile sind bekannt.

In den Handgriff 7 der Bolzenschweißpistole 1 laufen eine Anzahl von 1 eitungen hinein, die für den normalen Betrieb der Pistole t erforderlich sind. An dem Handgriff 7 ist der Drücker 8 angebracht, der bei seinem

28 OO 176

Eindrücken den Schalter 9 schließt. Ausgelöst durch den Schalter 9 verläuft über die Leitungen 10 und Il der Erregerstromkreis für den Hubmagneten 6. In die Leitung 10 ist der Schalter 9 gelegt, mit dessen Schließung also der Hubmagnet 6 Erregerstrom erhalt. Es handelt sich hierbei um eine vereinfachte Prinzipdar· stellung einer bekannten ßolzenschweißpistole. Normalerweise wird nämlich bei Betätigung des Drückers 8 ein Hilfsschalter geschlossen, der dann erst über ein elektronisches Relais den Erregerstrom für den Hubmagneten 6 einschallet. Diese Einschaltung erfolgt dann für eine definierte Zeitspanne, dargestellt durch den Impuls 12. Es wird daher auch für die folgende Darstellung vorausgesetzt, daß der Schalter 9 immer nur für diese definierte Zeitspanne betätigbar ist.

Aus dem Handgriff 7 verläuft weiterhin die Leitung 13. die den Schweißstrom führt und die an dem Hosenhalter 4 elektrisch angeschlossen ist. Weiterhin ist die Platte 3 mit der Leitung 4 verbunden, so daß ein die Leitungen is, den Boizenhaiter 4. den Bolzen 5. die Platte 3 und Leitung 14 enthaltender Stromkreis existiert. Die Leitungen 10, II, 13 und 14 sind an das Steuergerät 15 angeschlossen, das im Prinzip dem bekannten Steuergerät einer Bolzenschweißpistole entspricht. Dieses Steuergerät 15 gibt an seinen Klemmen 16 und 17 eine Spannung für die Erregung des Hubmagneten 6 ab. An seinen Klemmen 18 und 19 steht eine Hilfsspannung, die bei Kontaktgabe zwischen dem Schweißbolzen 5 und der Platte 3 kurzgeschlossen wird. Diese Hilfsspannung entspricht im normalen Betrieb der Spannung des Schweißenergie liefernden Kondensators.

Wenn nun durch Betätigung des Drückers 8 der Schalter 9 für die vorstehend erwähnte definierte Zeitspanne (Impuls 12) geschlossen wird, dann zieht der Hubmagnet den Bolzenhalter 4 mit dem Bolzen 5 von der Platte 3 ab und unterbricht auf diese Weise den Kontakt zwischen dem Schweißbolzen 5 und der Platte 3. Infolgedessen wird der die Klemmen 18 und 19 überbrückende Kurzschluß aufgehoben, so daß an diesen Klemmen für eine bestimmte Zeitspanne die Hilfsspannung steht, dargestellt durch den Impuls 20. Dieser Impuls beginnt wegen der Ansprechzeit des Hubmagneten 6 erst nach der Vorderflanke des Impulses 12. Wenn dann der Schalter 9 wieder geöffnet wird (Rückflanke des Impulses 12), wird unter der oben erwähnten Wirkung einer Federspannung der Bolzenhalter 4 mit dem Schweißbolzen 5 wieder aus der Schweißpistole 1 herausgetrieben, so daß der Schweißbolzen 5 mit der Platte 3 wieder Kontakt gibt. Dabei wird die an den Klemmen 18 und 19 stehende Hilfsspannung kurzgeschlossen (Rückflanke des Impulses 20). Die Rückflanke des Impulses 20 muß dabei wegen der Laufzeit des Bolzenhalters aus der zurückgezogenen Lage in die dargestellte Lage deutlich später liegen als die Rückflanke des Impulses 12.

Durch das Steuergerät 15 wird nun in bekannter, hier nicht interessierender Weise, mittels Gatterschaltungen der Zeitraum zwischen den Rückflanken des Impulses 12 und des Impulses 20 als gesonderter Impuls ausgeblendet und der Zählschaltung 21 zugeführt. Die Zählschaltung mißt also die Zeitspanne zwischen dem Abschalten des Hubmagneten 6 und dem Wiedereintreten eines Kurzschlusses zwischen den Klemmen 18 und 19, gegeben durch den Wiedereintritt des Berührungs- kontaktes zwischen dem Schweißbolzen 5 und der Platte 3. Für diese Zeitspanne muß sich nun ein Wert ergeben, der so liegt, daß der Wiedereintritt des

Kurzschlusses zwischen dem Schweißbolzen 5 und der Platte 3 (Rückflanke des Impulses 20) mit dem Ende des im Betricbsfalle fließenden Schweißstromes zusammenfällt. Die Einschaltung des Schweißstromes, geliefert von dem Kondensator, beginnt aufgrund der bekannten Wirkung des Steuergerätes 15 zu einem definierten Zeitpunkt nach der Schließung des Kontaktes 9 (Vorderflanke des Impulses 12). Dieser Zeitraum ist für jedes Steuergerät in Zusammenhang mit der Schweißung bestimmter Werkstücke bekannt und definiert. Damit nun diese Herstellung des Kurzschlusses /wischen dem SihweiObolzen 5 und der Platte 3 (im Bctricbsfall Eintauchen in die Schmelze am Werkstück) zu dem gewünschten Zeitpunkt eintritt, muß nun gegebenenfalls die Ausschaltung des Hubmagneten (Rückflanke des Impulses 12) zeitlich vor- oder hinausgeschoben werden, da sich nämlich an diese Rückflanke die von dem Zeitmeßgerät 21 gemessene Zeitspanne anschließt. Ergibt sich für diese Zeitspanne ein wert, der die wiederherstellung des Kurzschlusses zwischen dem Schweißbolzen 5 und der Platte 3 für einen Zeitpunkt angibt, der nach dem Ende des Schweißstromimpulses liegt, so muß die Dauer der Einschaltung des Hubmagneten 6 verkürzt werden, d. h. die Rückflanke des Impulses 12 wird nach links verschoben, so daß der Impuls 12 kürzer wird. An diesen somit verkürzten Impuls schließt sich dann die von dem Zeitmeßgerät 21 gemessene Zeitspanne an, deren Ende (Wiederherstellung des Kurzschlusses zwischen dem Schweißbolzen 5 und der Platte 3) dann bei richtiger Einstellung der Länge des Impulses 12 mit dem im Betrieb auftretenden Ende eines Schweißstromimpulses zusammenfällt. Diese Veränderung der Dauer des Impulses 12 kann ohne weiteres mittels eines geeichten Einstellgliedes am Steuergerät 15 vorgenommen werden. Bekannte derartige Steuergeräte sind auch mit entsprechenden Einstellgliedern versehen.

Die in der Fig. 1 dargestellte Schaltung eignet sich dazu, eine Pistole nach der anderen zusammen mit der Platte 3 zu prüfen, wobei die sich individuell pro Pistole ergebende, von dem Zeitmeßgerät 21 angezeigte Zeitspanne dann ein direktes Maß für die Einstellung der Dauer des Impulses 12 ist. Bei dieser Prüfung ergibt sich auch sofort eine Pistole mit entweder stark streuender oder extrem von der Norm abliegender Zeitspanne, die dann ausgeschieden werden kann. iDamit wird vermieden, daß eine fehlerhafte Bolzenschweißpistole überhaupt in die Fabrikation gelangen kann.

Für die Durchführung einer Prüfung von Bolzenüchweißpistolen ohne Schweißvorgang, wie anhand der F i g. 1 dargestellt, kann man ein spezielles Zeitiiveßgerät verwenden, in das das Steuergerät 15 mit eingebaut ist, so daß sich eine Einheit von Zeitmeßgerät 21 und !steuergerät 15 ergibt. In diesem Falle kann man die sich über die Leitung 11 in dieses einheitliche Gerät auswirkende Betätigung des Schalters 9 dazu benutzen, das Zeitmeßgerät ein- und auszuschalten, wobei dieses mit dem Ausschalten sich immer automatisch auf Null iturückstellL Mit dem erfolgenden Einschalten des Zeitmeßgerätes bei Schließen des Schalters 9 wird (iieses dann auf Betrieb geschaltet

Bei der Schaltung nach Fi g. 2 handelt es sich um die Prüfung von Bolzenschweißpistolen im Betrieb. Die Schaltung enthält den den Schweißstrom liefernden Kondensator 22, der über den Kontakt 23 seine Energie an die Schweißpistole 1 abgibt Bei dem Kontakt 23 handelt es sich im allgemeinen um einen Thyristor. Der

28 OO

Schweißpistole 1 steht das Werkstück 24 gegenüber. Der von dem Kondensator 22 über den Kontakt 23 gelieferte Schweißstrom verlauft über die Leitung 25 zu der etwa zwei Windungen umfassenden Spule 26, von dort über die Schweißpistole zum Schweißbolzen 5 und ι bei Berührung mit dem Werkstück 24 zur Leitung 27 zurück zum Kondensator 22.

Die Messung im Betrieb erolgt folgendermaßen:
Es !ijft zunächst der Vorgang zum Schweißen nach Aufseiztn der Schweißpistole 1 auf das Werkstück 24 und der Schließung des Kontaktes 23 an. wobei also ein über die Spule 26 und die Pistole 1 zum Werkstück 24 fließender Schweißstrom ensteht. Mit dem Ansteigen des Schweißstromes wird schließlich durch das Feld der Spule 26 der Reed-Kontakt 28 betätigt Der Reed-Kon- ι , takt 28 bildet dabei also einen Schwellwertschalter. Über den Reed-Kontakt 28 wird ein über den Vorschaltwiderstand 29 zugeführtes positives Potential auf drn Wert Null abgesenk:. Dieses Potential liegt an der B:iS!S des Transistors 30 der bei Wirli«;»nnipin Hp«; m positiven Potentials durchlässig ist und damit die Klemmpunkte 31 und 32 kurzschließt. Diesen Klemmpunkten 31 war mit Schließen des Kontaktes 23 eine Spannung zugeführt worden, die mittels des Operationsverstärkers 33 von der Spannung des Kondensators 22 r, abgeleitet wird. Der Operationsverstärker 33 setzt die Spannung des Kondensators 22 von ca. 100 Volt bis 190VoIt auf etwa 12VoIt herab. Ist der Kontakt 23 offen, so gibt der Operationsverstärker 33 keine Spannung ab. Unter der Wirkung des Transistors 30 jo wird also die vom Operationsverstärker 33 nach Schuf .!en des Kontaktes 23 abgegebene Spannung solange kurzgeschlossen, bis der Reed-Kontakt 28 schließt. In diesem Augenblick wird das an der Basis des Transistors 23 stehende Potential auf Emitter-Potential abgesenkt, so daß der Transistor 33 sperrt. Nunmehr kann sich die vom Operationsverstärker 33 gelieferte Spannung an den Klemmen 31 und 32 durchsetzen. Gemäß den obigen Darlegungen hat also in diesem Augenblick der Schweißstrom gerade den erwähnten n> Schwellwert überschritten. Wenn dann im Verlauf des Schweißvorganges der Schweißbolzcn 5 wieder an das Werkstück 25 herangeführt wird, ergibt sich zwischen den Leitungen 25 und 27 ein Kurzschluß, so daß der Operationsverstärker 33 an seinem Ausgang die ti Spannung Null abgibt. An den Klemmen 31 und 32 steht dann also ebenfalls wieder die Spannung Null. Auf diese Weise ergibt sich zwischen den Klemmen 31 und 32 ein Impuls, bestimmt durch das Ansprechen des Reed-Kontaktes 28 an seiner Vorderseite und durch den Wiedereintritt des Berührungskontaktes zwischen dem Schweißbolzen 5 und dem Werkstück 24 an seiner Rückseite. Dieser Impuls wird dem Zeitmeßgerät 21 zugeführt und in Zeiteinheiten von diesem angezeigt

Die sich in der Schaltung gemäß F i g. 2 abspielenden Vorgänge sind in dem Diagramm gemäß Fig.3 graphisch dargestellt Auf der Achse A mit Zeiteinteilung in Millisekunden ist der über den Schweißbolzen 5 und das Werkstück 24 fließende Strom dargestellt Gemäß den eingangs angegebenen Erläuterungen fließt nach Abheben des Schweißbolzens 5 vom Werkstück 14 zunächst der Hilfsstrom 34 in einem relativ schwachem Lichtbogen, bis durch Schließen des Kontaktes 23 gemäß F i g. 2 der Kondensator 22 entladen wird, was zu dem .Schweißstromimpuls 35 führt. Dieser Stromimpuls 35 fließt für ca. 6 Millisekunden. Bei richtiger Betriebsweise, wie dargestellt, fällt die Rückflanke des Impulses 35 mit der Wiederberührung des .Schweißbolzens 5 mit dem Werkstück 24 zusammen, wobei der Schweißbol-/en 5 in die Schmelze des Werkstücks 24 eintaucht. In diesem Augenblick verschwindet die Spannung des Lichtbogens, so daß der Schweißstrom infolge Wegnahme dieser Spannung kurz bis zu der Stromspitze 36 ansteigen kann, um danach endgültig abzufallen.

Auf der Achse B ist die Bewegung des Bolzenhalters dargestellt (Bezugszeichen 4 in F i g. I). Über der Achse C ist schließlich der Strom für den Hubmagneten 6 aufgetragen. Die Vorderflanke 37 des auf der Achse Γ aufgetragenen Stromimpulses für den Hubmagneten (Bezugszeichen 6 in Fig. 1) entspricht dem Schließen des Kontaktes 9 in der Schaltung gemäß Fig. I. Der Impuls 12 gemäß Fig. I stellt dabei den über die Achse C aufgetragenen Stromimpuls dar. Durch die Rückflan Itp IR ilrs Slromimnulses 39 wird der Zeitpunkt 40 auf der Achse B fes'gelegt, in dem der Schweißbolzen 5 das Werkstück 24 wieder berührt, also in die Schmelze am Werkstück 24 eintaucht. Der Beginn des Stromimpulses 39. gegeben durch seine Vorderflanke 37, wird durch das Schließen des Kontaktes 9 gemäß F i g. I definiert. Die länge dieses Stromimpulses kann nun, wie oben bereits dargestellt, am Steuergerät für die Bolzenschweißpistole wahlweise eingestellt werden, d. h. die Rückflanke 38 kann seitlich nach vorn bzw. nach hinten verschoben werden, wie dies an der Achse Cüber den Zeitraum von etwa 10 Millisekunden angedeutet ist. Mit der Verschiebung der Rückflanke 38 ergibt sich zwangsläufig auch eine entsprechende Verschiebung des Zeitpunktes 40 auf der Achse B. d. h. des Zeitpunktes des Eintauchens des Schweißbolzens 5 in die Schmelze am Werkstück 24. Dabei sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Rückflan ke des Impulses 39 festgelegt ist. da nämlich, wie oben bereits dargelegt, mit dem Schließen des Kontaktes 9 gemäß Fig. I (Vorderflanke 37) der Zeitablauf bis zur Schließung des Kontaktes 23 gemäß F i g. 2 festgelegt ist und die Länge des Impulses 35 sich durch die Ladegrößen des Kondensators 22 ergibt. Eine zeitliche Verschiebung der Rückflanke 38 hat also keinen Einfluß auf die zeitliche Lage des Impulses 35. Infolgedessen kann man nun durch Verschieben der Rückflanke 38 und entsprechendem Verschieben des Zeitpunktes 40 den Zeitpunkt des Eintauchens des Schweißbolzens 5 in die Schmelze am Werkstück 24 so einstellen, daß sich der über der Achse A dargestellte Vorgang ergibt.

Da nun bei gegebenem Steuergerät und definierten Ladegrößen des Kondensators 22 der Zeitraum zwischen der vorderen Flanke 37 und der Rückflanke des Impulses 35 bekannt ist kann man durch Ablesen der vom Zeitmeßgerät angezeigten Zeitspanne, die der an der Achse A eingezeichneten Zeitspanne 41 gleich ist sofort ermitteln, um welchen Zeitraum der Zeitpunkt 40 zu verschieben ist was dann, wie bereits dargelegt mittels einer entsprechenden Einstellung am Steuergerät geschieht

Auf diese Weise kann man während des Betriebes einer Bolzenschweißpistole ständig kontrollieren, ob diese optimal arbeitet Es lassen sich so fehlerhafte Schweißungen vermeiden, die beim Betrieb oft nicht sofort zu erkennen sind.

Hierzn 3 Blatt Zxsässsstgssi

Claims (5)

1 Patentansprüche:

1. Prüfverfahren für mit gezogenem Lichtbogen arbeitende Bolzenschweißpistolen, bei dem von einem am Anfang des Schweißvorganges auftretenden Schaltvorgang ein elektrisches Anlaßsignal abgeleitet und von einem durch das Auftreffen des Schweißbolzens auf seine Gegenelektrode bewirkten Kurzschluß ein elektrisches Abschaltsignal abgeleitet wird, beide Signale zur Messung und Anzeige der dazwischenliegenden Zeitspanne einem Zeitmeßgerät zugeführt werden und der Abschaltzeitpunkt des Hubmagneten unter Berücksichtigung der gemessenen und angezeigten Zeitspanne eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung von Bolzenschweißpistolen (1) vor dem eigentlichen Schweißvorgang als Anlaßsignal die Ausschaltung ihres Hubmagneten (6) und als Abschaltsignal der Kurzschluß einer Hilfsspannung zwischen einem eingespannten Schweißbolzen (5) und einer ein Werkstück simulierenden Platte (3) ausgenutzt wird.

2. Prüfverfahren für mit gezogenem Lichtbogen arbeitende Bolzenschweißpistolen, bei dem von einem am Anfang des Schweißvorganges auftretenden Schaltvorgang ein elektrisches Anlaßsignal abgeleitet und von einem durch das Auftreffen des Schweißbolzens auf seine G-.-genelektrode bewirkten Kurzschluß ein elektrisches Abschaltsignal abgeleitet wird, beide Signale zur Messung und Anzeige der dazwischen liegenden Zeitspanne einem Zeitmeßgerät zugeführt werden und der Absdialtze.^punkt des Hubmagneten unter Berücksichtigung der gemessenen "nd angezeigten Zeitspanne eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung von Borzensrhweißpistolen (1) im Betrieb als Anlaßsignal das Überschreiten eines Schwellwertes durch den Schweißstrom ausgenutzt wird.

3. Prüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß infolge Anschlusses der Steuerklemmen des Zeitmeßgerätes (21) an den Auslöseschalter (9) der Bolzenschweißpistole (1) das Zeitmeßgerät (21) mit der Betätigung des Auslö.vjschalters (9) ein- und ausgeschaltet wird.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschalter ein vom Magnetfeld des Schweißstromes abhängiger Schalter, insbesondere ein Reed-Kontakt (28) oder ein Hall-Generator, verwendet wird.

5. Schallungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schweißstrom liefernde Kondensator (22) über seinen Einschalter (23) und gegebenenfalls einen Operationsverstärker (33) an die Steuerklemme des Zeitmeßgerätes (21) angeschlossen ist, die durch einen Kurzschlußschalter(30) überbrückt sind, der von dem magnetfeldabhängigen Schalter (28) bei Erreichen des Schwellwertes des Schweißstromes in den undurchlässigen Zustand geschaltet wird.