DE2950237A1

DE2950237A1 - Verfahren und vorrichtung zum pruefen von punktschweissungen

Info

Publication number: DE2950237A1
Application number: DE19792950237
Authority: DE
Inventors: Jay Frederick Whitsel
Original assignee: Budd Co
Current assignee: ThyssenKrupp Budd Co
Priority date: 1978-12-18
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1980-06-19
Also published as: JPS5593058A; US4204434A; IT7951107A0; FR2444926A1; FR2444926B1; MX148215A; DE2950237C2; AU530617B2; CA1122693A; GB2037984A; IT1126836B; BR7908269A; SE7910341L; AU5355579A; GB2037984B; JPS6235618B2; SE445587B; AR227384A1

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBcL-hUr>F .IBBINvär.AoL. FINCK Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Punktschweißungen an Rädern.

Bei Ultraschallprüfanordnungen wird im allgemeinen ein Wandler, beispielsweise ein piezoelektrischer Kristall durch kurze elektrische Impulssignale erregt, wodurch der Kristall in Schwingungen versetzt wird und mechanische Wellen mit Ultraschallfrequenz erzeugt, die in das zu prüfende Material eingeleitet werden können. Die vom zu testenden Material reflektierten Signale, bei denen es sich Mehrfachechosignale handeln kann, werden von dem zum Senden benutzten Wandler empfangen. Zur Weiterverarbeitung der empfangenen Signale dienen verschiedene Schaltungen. Zwischen dem Wandler und dem zu testenden Objekt werden geeignete Übertragungsmedien wie Wasser verwendet, um die Energieverluste bei Sendung und Empfang auf ein Minimum zu verringern.

Aus Sicherheitsgründen ist es wichtig, Schweißungen an Fahrzeugrädern zu prüfen, bevor sie am Fahrzeug, beispielsweise einem Automobil befestigt werden. Wegen der bei der Massenproduktion benötigten, verhältnismäßig großen Menge an Rädern sollten zu Inspektionszwecken verwendete Einrichtungen schnell, praktisch und zuverlässig sein bzw. arbeiten.

Zur Bestimmung der Qualität von Rädern werden bisher zerstörende Verfahren angewandt. Es wird in Zeitabständen ein Proberad herausgegriffen und unter Zerstörung geprüft, wobei die Schweißbereiche zur Bestimmung der Qualität visuell betrachtet werden. Dies ist nicht nur kostspielig und zeitraubend, sondern macht es auch unmöglich, eine große Anzahl von Rädern pro Zeiteinheit zu prüfen.

Aus der US-PS 3 554 029 ist bereits eine Ultraschallprüfanordnung für Schweißungen in Scheibenbremsen bekannt, mit der

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geprüft wird, ob die Schweißungen vorhanden sind oder nicht.

Beim Prüfen von Widerstandspunktschweißungen bei Fahrzeugrädern reicht es oft nicht aus, ob in bestimmten Bereichen Schweißungen vorhanden sind. Darüber hinaus ist die Kenntis des Durchmessers oder der Breite der Schweißung bekannt, um ihre Gesamtqualität zu bestimmen. Manchmal sind in Schweißungen mit ausreichendem Durchmesser auch Hohlräume innerhalb der Schweißungen vorhanden. Sind die Schweißungen ausreichend groß, so ist die Schweißung unannehmbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der Qualität von Schweißungen in einem Rad anzugeben, mit denen es möglich ist, Hohlräume in einem sonst gut geschweißten Bereich zu erfassen. Dabei soll es nicht nur möglich sein, die Schweißungen zu prüfen, sondern auch die beim Prüfen gewonnenen Daten bezüglich der Qualität von Schweißungen in einem Rad einschließlich der Start- und Endstellen des Durchmessers jeder Schweißung und jeglicher darin vorhandener Hohlräume zu speichern und anzuzeigen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das zu prüfende Rad in ausgerichteter Stellung auf einer Halterung angeordnet, wobei das Rad in eine Flüssigkeit eintaucht. Darauf wird das Rad je nach der Anzahl der verwendeten Wandler um eine Umdrehung oder weniger gedreht. An der das Rad antreibenden Halterung ist ein Kodierer vorgesehen, der während des Umlaufs des Rades Ausgangsimpulse erzeugt. Diese Impulssignale werden gezählt und multipliziert. Ein Wandler sendet und empfängt Ultraschallsignale zu bzw. von den Flächen des nach Schweißungen untersuchten Rades. Die Start- und Endstellen der Ultraschallsignale, die die Gegenwart annehmbarer Schweißflächen oder -bereiche anzeigen, werden als Zählungen vom Zähler gespeichert. Die gespeicherten, die Durchmesser der einzelnen Schweißungen angebenden Zählungen werden in

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geeigner Weise gespeichert oder aufgezeichnet. Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem auf der Halterung befestigten Rad;

Fig. 2 Signaldiagramme zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 3 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 enthält die Vorrichtung eine Halterung 10 mit einem Wasser 14 oder eine andere geeignete Flüssigkeit enthaltenden Behälter 12. Eine innere kreisförmige Trennwand 16 ist mit dem Boden des Behälters 12 verbunden, so daß sich ein mittlerer wasserfreier Teil ergibt. Ferner ist eine von einem Motor 20 antreibbare Nabe 18 vorgesehen, mit der ein kreisförmiges Aufnahmeteil 22 verbunden ist. Das zu prüfende Rad 24 ist auf dem Aufnahmeteil 22 angeordnet und wird durch einen Dorn 26 ausgerichtet, der durch eine öffnung im Rad 24 ragt. Durch den Dorn 26 und das Loch im Rad wird also jeweils bei der Befestigung eines zu prüfenden Rades die genaue Stellung oder der Startpunkt des Rades bestimmt.

Mit der Welle des Motors 20 ist eine einen Teil eines Kodierers 40 umfassende drehbare Einrichtung 28 verbunden. Bei umlaufendem Motor 20 dreht sich die Nabe 18 zusammen mit der Motorwelle und es werden am Kodierer 40 elektrische Ausgangs-Impulssignale erzeugt. Kodierer dieser Art sind bekannt und können beispielsweise eine elektrische Einrichtung enthalten, die aus- und eingeschaltet wird und so Impulssignale erzeugt, wenn sich eine geschlitzte Platte mit der Motorwelle bewegt. Wenn das Rad 24 angetrieben wird,

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erzeugt der Kodierer 40 eine vorbestimmte Anzal von Impulssignalen je Umdrehung, beispielsweise 25(X) Impulse. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß das Rad ausreichend weit gedreht wird, so daß sämtliche betroffenen Schweißbereiche geprüft werden. Wird ein einziger Wandler verwendet, so muß das Rad um eine Umdrehung gedreht und stillgesetzt werden. Sind mehrere Wandler vorgesehen, beispielsweise 8 Wandler, so muß das Rad um ein Achtel oder einen geringeren Teil einer Umdrehung gedreht werden, der ausreicht, sämtliche Schweißbereiche zu prüfen.

Das Maß der Drehung oder der Drehwinkel und die Stoppzeit des Rades werden durch einen Zähler gesteuert, der von den Signalen des Kodierers gespeist wird. Die Anordnung kann verschiedene Grenzschalter enthalten. Anordnungen zum Stillsetzen des Rades am Ende einer oder eines Teils einer Umdrehung sind bekannt, eine genauere Beschreibung erübrigt sich daher. Beispielsweise kann ein Anschlagstift betätigt und in eine öffnung im Rad eingeführt werden, um dieses zu einer gewünschten Zeit stillzusetzen.

Ein typisches Kraftfahrzeugrad enthält beispielsweise acht Widerstands-Schweißpunkte 34, mit denen die Radnabe 30 an der Felge 32 befestigt ist. Das Rad kann freilich auch mehr oder weniger als acht Schweißpunkte 34 enthalten. Ein Ultraschallwandler 36 ragt durch die Außenwand des Behälters 12 und ist so gerichtet, daß er Ultraschallsignale zu den Schweißpunkten 34 sendet und von diesen empfängt. Das Wasser 14 erlaubt eine übertragung der Ultraschallsignale ohne zu starke Dämpfung. Um sicherzustellen, daß die Schweißpunkte 34 in der richtigen Höhe liegen, kann ein Sichtrohr 38 vorgesehen sein. Dies erlaubt es der Bedienungsperson, das Rad zu betrachten und festzustellen, ob sich die zu untersuchenden Schweißbereiche in der richtigen Höhe befinden. Das Sichtrohr 38 und der Ultraschallwandler 36 können in der gleichen Höhe angeordnet sein. Gegebenenfalls sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen die Höhe des das

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Rad haltenden Mechanismus leicht veränderlich ist.

Nachdem das Rad 24 auf die Halterung 10 aufgesetzt ist, wird der Motor 20 eingeschaltet, der das Rad je nach der Anzahl der Wandler um eine Umdrehung oder weniger antreibt und darauf stillsetzt. Während der Bewegung des Rades 24 werden die vom Ultraschallwandler 36 erzeugten Ultraschallsignale zu den Schweißbereichen des Rades 24 gesendet und von diesem wieder empfangen. Zum Testen des Rades 24 sind zwar nur eine oder ein Bruchteil einer Umdrehung notwendig, man kann sich das Rad aber weiterdrehen lassen, nachdem der Test vorgenommen ist.

Erfindungsgemäß wird die Stelle des Starts und des Endes der Schweißpunkte 34 bei umlaufendem Rad 24 erfaßt. Start und Ende der Schweißungen 34 werden durch die Eigenschaften der reflektierten, vom Ultraschallwandler 36 erfaßten Signale bestimmt. Während die reflektierten Signale vom Wandler 36 empfangen werden, werden von der drehbaren Einrichtung 28 des Kodierers 40 Ausgangsimpulse erzeugt, die, wie noch erläutert wird, multipliziert werden. Jedes dieser erzeugten Impulssignale stellt eine bestimmte Stelle auf dem Rad dar. Beispielsweise läßt sich annehmen, daß der Kodierer 40 und die Einrichtung 28 25OO Punkte auf der Felge des Rades darstellen. Die die Gegenwart oder das Fehlen geschweißter Bereiche darstellenden Ausgangssignale vom Wandler 36 werden zusammen mit den Zählsignalen verwendet, um die Stellen des Rades 24 zu speichern, an denen annehmbare und nicht annehmbare Schweißungen vorliegen. Aus den gespeicherten Daten lassen sich einzelne und gesamte Schweißbreiten oder -durchmesser der Schweißpunkte 34 bestimmen. Beginnt beispielsweise der Wandler 36 mit der Erfassung einer guten Schweißung, die durch die reflektierten Signale bestimmt wird, so speichert ein Speicher das Zählsignal vom Kodierer 4O und der Einrichtung 28. Am Ende einer Schweißung, das durch die reflektierten Signale bestimmt wird, wird nach Multiplikation die Zählung vom Kodierer 40 in einem Register

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gespeichert. Die zwischen Start und Ende jeder Schweißung gespeicherten Zählungen können aus den Registern ausgelesen werden, wodurch sich die Durchmesser der Schweißpunkte 34 bestimmen lassen.

Die reflektierten Signale vom Wandler 36 und der Einrichtung 28 werden derart miteinander kombiniert, so daß sich Daten ergeben, die sich auf die Durchmesser oder Breite der einzelnen Schweißpunkte 34 beziehen. Falls gewünscht, kann die Gesamtbreite sämtlicher Schweißpunkte 34 eines Rades aus den gespeicherten Daten leicht bestimmt werden. Die gespeicherten Daten können nun mit vorgeschriebenen Werten verglichen werden, die einen Normwert darstellen, um zu bestimmen, ob die Durchmesser der Schweißpunkte eines getesteten Rades annehmbar sind oder nicht. Eines der Merkmale der Erfindung liegt darin, daß zusätzlich zur Bestimmung des Durchmessers der Schweißung durch Speicherung von Daten, die sich auf Start und Ende eines annehmbaren Schweißbereichs beziehen, daß Hohlräume in den Schweißbereichen erfaßt werden können. Sind diese Hohlräume zu groß, so kann dies auf eine nicht annehmbare Schweißung hindeuten, obwohl die Durchmesser der einzelnen Schweißung ausreichen, um eine gute Schweißung zu signalisieren. Diese Hohlräume finden sich im allgemeinen zur Mitte des Schweißbereichs hin und stellen umregelmäßige Muster dar.

Das in Fig. 2 oben aufgezeichnete Signal enthält eine Reihe in gleichen Abständen liegender Impulssignale, die die von der Einrichtung 28 und vom Dekoder 40 (Fig. 3) erzeugten Ausgangssignale nach Multiplikation mit vier zeigt. Das heißt zum Beispiel, daß 2500 vom Dekoder erzeugte Zyklen auf 1OOOO in gleichen Abständen liegende Impulse je Umdrehung erhöht werden. Die erhöhte Anzahl von Impulsen ermöglicht genauere Ablesungen zwischen Start und Ende annehmbarer Schweißungen.

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Das Signal in Fig. 2 unten stellt einen idealisierten Signalverlauf dar, der einen Schweißbereich wiedergibt, der bei einem Rad vorhanden sein kann und vom Speicher ausgelesen, angezeigt oder aufgetragen werden kann. Die hohen Amplituden stellen einen annehmbaren Schweißbereich dar, während die niedrigen Amplituden das Fehlen einer Schweißung oder Schweißungen nicht annehmbarer Qualität wiedergeben. Wenn das Rad 24 gedreht wird, sind die reflektierten Ausgangssignale vom Wandler 36 niedrig, wenn keine oder nicht annehmbare Schweißungen erfaßt werden und hoch, wenn annehmbare Schweißungen festgestellt werden. Im tatsächlichen Betrieb ist es auch möglich, daß bei Fehlen von Schweißungen hohe Signale reflektiert werden und sich bei Gegenwart einer Schweißung niedrige Signale ergeben. Grund hierfür ist, daß die geschweißten Verbindungen die empfangenen Signale schwächen und schwächere Echos reflektieren als nicht geschweißte Verbindungen, so daß höhere Echosignale reflektiert werden. Dies bedeutet jedoch lediglich eine Umkehrung der empfangenen Signale.

Der in Fig. 2 gezeigte Signalverlauf ist idealisiert und stellt lediglich einen Signalverlauf dar, der verschiedene Pegel von Signalen darstellt, die vom Schweißbereich reflektiert werden.

Umkehrschaltungen zur Umkehr von Signalen sind bekannt. Wichtig ist, daß ein geschweißter Bereich andere Signalarten reflektiert als ein nicht geschweißter Bereich, und daß diese Signale in herkömmlicher Weise zur Weiterverarbeitung verwendet werden können.

Das untere Diagramm in Fig. 2 zeigt, daß kein Ausgangssignal aufgezeichnet wird, bis ein annehmbarer Schweißbereich erreicht ist. An diesem Punkt steigt das Signal beispielsweise bei der Zählung 1011. Das Signal bleibt auf hohem Pegel, solange eine annehmbare Schweißung vorhanden ist, beispielsweise bis zum Zählerstand 1021, wie durch die mit ausgezogenen Linien gezeichneten Impulse an-

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gedeutet. Die Periode zwischen den Zählerständen 1021 und 1026 möge beispielsweise einen Hohlraum im Schweißbereich oder unannehmbare Schweißungen darstellen, wie durch die gestrichelt gezeichneten Impulse angedeutet. Beim Zähler- stand 1026 wird beispielsweise eine annehmbare Schweißung durch das hohe Signal angedeutet, das bis zum Zählerstand 1036 ansteht, wo es wiederum abfällt und einen Hohlraum anzeigt. Der Hohlraum möge bis zum Zählerstand 1041 vorliegen. Beim Zählerstand 1041 steigt das Signal an und bleibt bis zum Ende der Schweißung beim Zählerstand 1066 auf hohem Pegel, um eine annehmbare Schweißung anzuzeigen. Die Gesamtzeit der Schweißung wird durch die Zeit zwischen den Zählerständen 1011 und 1066 angezeigt. Da die Impulse integrale Abstände auf dem Rad 24 darstellen, läßt sich der Durchmesser oder die Breite der einzelnen Schweißungen leicht bestimmen. Gleichzeitig werden an bestimmten Zählstellungen sich auf Hohlräume beziehende Daten innerhalb einer normalerweise guten Schweißung angezeigt. Ist die Fläche der Hohlräume zu groß oder sind zu viele Hohlräume vorhanden, so kann die Schweißung unannehmbar sein, obwohl der Gesamtdurchmesser der Schweißung etwas anderes anzeigt.

Anhand Fig. 3 werden das Verfahren und die Einrichtung zur Speicherung und Verarbeitung der verschiedenen Signalpegel- änderungen erläutert, bei denen die reflektierten Signale vom Wandler Start und Ende annehmbarer Schweißbereiche dar stellen. Die sich auf die Zählstellungen des Rades während der Signalpegeländerungen beziehenden Daten werden zuerst gespeichert und können nachfolgend aufgezeichnet oder aufge- tragen werden. Die gespeicherten Daten werden dann zur Bestimmung der Durchmesser annehmbarer Schweißbereiche jeder der einzelnen Schweißungen sowie zur Bestimmung der Gesamtbreite sämtlicher annehmbarer Schweißungen benutzt. Nach Bestimmung des Durchmessers oder der Breite jeder einzelnen Schweißung läßt sich die Gesamtbreite sämtlicher Schweißungen in einem Prozessor oder einer anderen geeigneten Einrichtung leicht berechnen.

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Wie in Fig. 1 gezeigt, läßt sich das zu testende Rad 24 innerhalb des Geräts 10 durch den Motor 20 antreiben. Gemäß Fig. 3 ist eine Steuereinrichtung 39 für das Gerät vorgesehen, die verschiedene Schalter und elektrische Schaltungen zur Steuerung der verschiedenen Verbindungen unter den gezeigten Bauteilen enthält. Wenn der Motor 20 angetrieben werden soll, wird ein Schalter oder dergleichen in der Steuereinrichtung 38 betätigt und der Motor 20 samt Rad 24 gestartet. Nach einer Umdrehung oder weniger werden Motor 20 und Rad 24 stillgesetzt.

Während sich das Rad 24 dreht, erzeugt der Dekoder 40 Ausgangssignale, der auf die Stellungen der Welle des Motors 24 (Fig. 1) anspricht. Wie erwähnt, werden für eine Umdrehung des Rades 24 beispielsweise 2500 Impulssignale vom Kodierer 40 erzeugt.

Zur Erhöhung der Gesamt-Meßgenauigkeit wird das Ausgangssignal des Kodierers 40 durch eine Multiplizierstufe 42 beispielsweise auf 10O00 Zyklen hoch multipliziert. Die Impulssignale der Multiplizierstufe 42, die diskrete Stellen des umlaufenden Rade 24 darstellen, werden einem programmierbaren Zähler mit Auslesung 44 zugeführt; derartige Zähler werden beispielsweise von der JMR Electronics Corporation, New York, hergestellt. Solche Zähler haben hohe Zählraten und eine numerische Auslesung. Die Ausgangssignale derartiger Zähler sind in Speichereinrichtungen speicherbar. Der programmierbare Zähler 44 wird von verschiedenen Schaltern gesteuert, die beispielsweise in der Steuereinrichtung 39 vorhanden sein können.

Die Ausgangssignale des programmierbaren Zählers 44 werden einem Prozessor 4 6 zugeführt. Der Prozessor 46 führt eine Anzahl von Rechneroperationen aus, unter anderem Berechnen, Speichern und Vergleichen von Daten. Der programmierbare Zähler 44 zeigt dauernd einen die Stellung des Rades 24 darstellenden Zählstand an. Die einzelnen Zählstände, bei

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denen annehmbare und nicht annehmbare Schweißbereiche auftreten, werden in Speichern im Prozessor 46 gespeichert.

Bei umlaufendem Rad 24 werden zwischen einem Ultraschall-Sende-Empfänger 48 und dem Wandler 36 Ultraschallsignale übertragen. Der Ultraschallwandler 36 sendet und empfängt die von den Schweißflächen reflektierten Signale. Der Sende-Empfänger 48 kann beispielsweise aus dem Gerät der Type "MARK II" der Sonic Instrument Incorporated, Trenton, New Jersey, bestehen.

Der Ultraschall-Sende-Empfänger 48 kann verschiedene Schwellenpegelsteuerungen, beispielsweise eine Schwellenschaltung 47 enthalten. Bei dieser können Schwellenpegel so eingestellt werden, daß das Gerät nur unterhalb oder oberhalb vorbestimmter Amplituden anspricht. Durch eine Schweißverbindung werden Signale gedämpft, so daß das von einem geschweißten Bereich reflektierte Signal kleiner ist als ein von einer nicht geschweißten Verbindung reflektiertes Signal.

Die von einem oder mehreren Ultraschallwandlern 36 empfangenen reflektierten Ultraechallsignale werden dem Ultraschall-Sende-Empfanger 48 über die Schwellenschaltung 47 zugeführt.

Die Ausgangssignale der Schwellenschaltung 47 werden einer Torschaltung 50 zugeführt. Liegen die der Schwellenschaltung 47 zugeführten Signale unterhalb eines vorbestimmten Schwellenpegels, so öffnet die Torschaltung 50 und läßt ein Steuersignal durch. Das Steuersignal wird von der Torschaltung 50 solange erzeugt, wie das zum Wandler 36 reflektierte Signal anzeigt, daß eine Schweißung auf annehmbaren Pegel ist, wie er durch die Schwellenschaltung 47 bestimmt wird. Wenn die reflektierten Signale keinen annehmbaren Schweißpegel anzeigen, so laufen durch die Schwellenschaltung 47 keine Signale, die Torschaltung 50 bleibt geschlossen und es werden keine Steuersignale durchgelassen. Die Torschaltung 50 kann aus einem Schmidt-Trigger oder einer ähn-

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liehen bistabilen Schaltung bestehen.

In manchen Fällen ist es wünschenswert, den Ultraschall-Sende-Empfänger so zu programmieren, daß die Suche nach Schweißbereichen nur bei gewählten Zählständen des Zählers stattfindet, wo Schweißverbindungen vorausgesetzt oder angenommen werden. Der Durchmesser der Schweißbereiche kann zwischen etwa 12 und 18 mm liegen. Es kann daher zweckmäßig sein, in den Schweißzonen zu suchen, die etwa 25 mm umfassen können. Die Stellen der Schweißbereiche sind im allgemeinen bekannt. Die Steuerung und Prüfung nur in gewählten Schweißzonen kann durch den Prozessor 46 erreicht werden. Die Ausgangssignale der Torschaltung 50 des Ultraschall-Sende-Empfängers 48 werden einer Anordnung 52 zugeführt, die aus einem Analog/Digitalwandler und einem Multiplexer besteht.

Die Einheit 52 wandelt die empfangenen Signale in vom Prozessor 46 verarbeitbare Digitalsignale um. In manchen Fällen kann die Einheit 52 eine Signal-Konditioniereinrichtung enthalten, um verschiedene Stör- und andere unvorhersehbare, unerwünschte Signale auszuscheiden oder zu verarbeiten.

Das Ausgangssignal des Analog/Digitalwandlers und Multiplexers 52 wird dem Prozessor 4 6 zugeführt, der es mit den Ausgangs-Signalen des programmierbaren Zählers 44 kombiniert. Der Prozessor 46 empfängt Signale vom Wandler 46, die Start und Ende einer guten Schweißung am Rad 24 darstellen, die von dem Signal von der Torschaltung 50 angezeigt wird. Der Prozessor 46 empfängt ferner Zählsignale vom programmierbaren Zähler 4 4 und speichert einzelne Zählungen oder Zählstände im Speicher oder in den Registern des Prozessors 46. Beispielsweise kann, wie in Fig. 2 gezeigt, der den Start einer annehmbaren Schweißung darstellende Zählstand im Speicher 54 als Zählung 1011 gespeichert werden. Der Speicher 54 wird ebenfalls vom Zustand der Torschaltung 50 gesteuert. Zu einer späteren Zeit, wenn das Signal einen Hohlraum anzeigt, das heißt, bei der Zählung 1026, so kann dieser Zähl-

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stand im Speicher 56 gespeichert werden. Auch hier bestimmt der Zustand der Torschaltung 50, wann der Endzählstand gespeichert wird. Wenn das Schweißsignal andauert, wird jede der Änderungen, die eine Amplitudenänderung anzeigen, positiv oder negativ in einem Speicher im Prozessor 46 gespeichert. Im Prozessor 46 sind zur Erläuterung und um deutlich zu machen, daß derartige Einrichtungen unterschiedliche Formen einschließlich Ringspeichern und dergleichen haben können, mehrere Speicher angedeutet.

Sämtliche Pegeländerungen der Schweißsignale werden vorzugsweise im Prozessor 4 6 gespeichert. Die verschiedenen gespeicherten, sich auf den Zählstand beziehenden Daten können ausgelesen und einem Aufzeichnungs- oder graphischen Anzeigegerät 58 oder einer anderen Weiterverarbeitungseinrichtung zugeführt werden. Ein Tintenschreiber kann einen Signalzug auftragen, der dem unteren Diagramm der Fig. 2 entspricht.

Die beschriebene Anordnung erlaubt die Prüfung von Widerstandspunktschweißungen bei Automobilrädern, die durch Verbindung der Felge mit der Nabe gebildet sind, wobei .die Räder zerstörungsfrei geprüft werden. Die Anordnung kann automatische Radprüfungen in line oder auf automatischer Basis durchführen. Der Prozessor 46 speichert die sich auf jede Schweißung beziehenden Daten, die auf verschiedene Weise weiter ausgewertet werden können. Beispielsweise ist es möglich, die einzelnen Schweißungen oder die Gesamtschweißungen zu analysieren.

Es lassen sich verschiedene Zeitverzögerungsschaltungen verwenden, die verhindern, daß die Torschaltung 50 bei sehr kleinen Hohlräumen oder bei Signalen außerhalb vorbestimmter Bereiche öffnet oder schließt. Im allgemeinen wird die Torschaltung 50 durch mittlere Signalbedingungen betätigt, die über gewisse kurze Zeiten andauern.

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In manchen Fällen kann es bei In-Line-Prüfung wünschenswert sein, mehrere Ultraschallwandler vorzusehen. Der Prozessor 46 kann dann durch Abtastung in zuvor beschriebener Weise Informationen für jeden Wandlerausgang speichern.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät lassen sich ferner Anzeigen oder Markierungen auf zurückgewiesene oder auf annehmbare Bereiche der Räder aufbringen.

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Claims

Patentansprüche

1j Verfahren zum Prüfen von Punktschweißungen, insbesondere an Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß das zu prüfende Rad (24) an einer Halterung (18) befestigt wird, daß die Halterung mit dem Rad in Drehung versetzt wird, daß ein auf die Drehung des Rades ansprechender Zähler (44) angeschlossen wird, um die Stellungen des Rades während der Drehung wiedergebende elektrische Ausgangs-Impulssignale zu erzeugen, daß Ultraschallsignale während der Drehung zum Rad übertragen und von diesem empfangen werden, daß ein Steuersignal erzeugt wird, wenn die empfangenen Ultraschallsignale auf Schwellenpegeln liegen, die die Gegenwart eines annehmbaren Schweißbereichs im Rad anzeigen, daß die Zählungen vom Zähler bei Start und Ende der empfangenen Ultraschallsignale gespeichert werden, die die Gegenwart der annehmbaren Bereiche anzeigen, und daß die gespeicherten Zählstände vom Zähler verwendet werden, um Anzeigen der

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ORIGINAL INSPECTED

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Durchmesser der Punktschweißungen bereitzustellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad in eine Flüssig- keit (14) eingetaucht wird, bevor es in Drehung versetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wandler (36) zur Sendung und zum Empfang der Ultraschallsignale vorgesehen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad um weniger als eine Umdrehung gedreht wird, wenn mehrere Wandler (36) verwendet werden, um sämtliche Schweißbereiche im Rad zu prüfen.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die gespeicherten Zählungen vom Zähler (44) verwendet werden, um Anzeigen von Hohlräumen in sonst annehmbaren Punktschweißungen bereitzustellen.
6. Vorrichtung zum Prüfen von Punktschweißungen, insbesondere an Rädern, gekennzeichnet durch eine Halterung (18) zur Aufnahme der Räder (24), durch einen Motor (20) zum Antreiben der Räder, durch einen mit dem Motor verbundenen Kodierer (40) zur Erzeugung von Ausgangssignalen, wenn das Rad umläuft, durch einen auf die Ausgangssignale des Kodierers ansprechenden Zähler (44) zur Erzeugung von Impulssignalen, die die Stellungen des Rades während der Drehung wiedergeben, durch einen Wandler (36) zur Übertragung und zum Empfang von Ultraschallsignalen zu bzw. vom umlaufenden Rad, durch eine auf Signale vom Wandler ansprechende Schwellenpegel-Steuerschaltung (47), durch eine auf die Signale von der

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Schwellen-Steuerschaltung ansprechende Torschaltung (50) zur Erzeugung von Steuersignalen, wenn die der Schwellenpegelschaltung vom Wandler zugeführten Signale über voibestimmte Schwellenpegel hinausgehen, durch Einrichtungen (54, 56) zur Speicherung der Zählungen vom Zähler bei Start und Ende der Steuersignale und durch Einrichtungen (58) zur Verwendung der sich auf die gespeicherten Zählungen beziehenden Daten zur Bestimmung der Durchmesser der Schweißbereiche im Rad.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet

durch Einrichtungen zur Drehung des Rades (24) um eine volle Umdrehung zum Testen sämtlicher Schweißbereiche im Rad.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet

durch mehrere Wandler (36) zur übertragung und zum Empfang von Ultraschallsignalen zum und vom Rad, während dieses sich zum Testen sämtlicher Schweißbereiche um weniger als eine Umdrehung dreht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Verwendung der sich auf die gespeicherten Zählungen beziehenden Daten zur Anzeige von Hohlräumen in normalerweise annehmbaren Schweißbereichen .
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsgerät (58) zur Anzeige der Durchmesser der Hohlräume in den annehmbaren Schweißbereichen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Höhe des Wandlers ein Sichtrohr (38) zur optischen Betrachtung der Schweißbereiche vorgesehen ist.

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