DE3046269A1

DE3046269A1 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE WELDING TIME IN RESISTANT SPOT WELDING

Info

Publication number: DE3046269A1
Application number: DE19803046269
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl.-Ing. Dzuranyi; Martin Dipl.-Ing. Janota; Jozef Dipl.-Ing. Bratislava Kuban
Original assignee: Vyskumny Ustav Zvaracsky VUZ
Current assignee: Vyskumny Ustav Zvaracsky VUZ
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1980-12-09
Publication date: 1981-08-27
Also published as: DE3046269C2; AT379536B; ATA597280A; GB2065925A; HU191003B; IT1195768B; JPS56105876A; GB2065925B; CS209713B1; IT8026528A0; CH648782A5; FR2473378A1; FR2473378B3

Description

^: Λ.:!. *^:„^:'..· 3Q46269 ^: Λ.:!. * ^: " ^: '.. · 3Q46269

Vyskumny ustav zvaracsky
894 23 Bratislava
CSSRVyskumny ustav zvaracsky
894 23 Bratislava
CSSR

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Schweißzeit beim WiderstandspunktschweißenMethod and device for controlling the welding time in resistance spot welding

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Schweißzeit beim Widerstandspunktschweißen . The invention relates to a method and a device for controlling the welding time in resistance spot welding.

Bei industrieller Anwendung des Widerstandspunktschweißens soll in der Regel eine gleichmäßig hohe Qualität der Punktschweißungen auch dann erzielt werden, wenn sich die den Schweißprozeß und die Qualität der erzeugten Verbindungen beeinflussenden Parameter, wie z. B. die Netzspannung, die Sauberkeit der Oberflächen, die Form der zu verschweißenden Teile, der Zustand und Abnutzungsgrad der Schweißelektroden, der Luftdruck im pneumati-In the industrial application of resistance spot welding, a uniformly high quality is generally required the spot welds can also be achieved if the welding process and the quality of the produced Compounds influencing parameters, such as. B. the mains voltage, the cleanliness of the surfaces, the shape the parts to be welded, the condition and degree of wear of the welding electrodes, the air pressure in the pneumatic

130035/0560130035/0560

- .:--:.'. - 3046263-.: - :. '. - 3046263

sehen System usw., von Schweißung zu Schweißung ändern. Diese Forderung ist um so wichtiger je anspruchsvoller das hergestellte Produkt und je höher die Belastung der einzelnen Schweißungen während des Betriebes ist.see system etc., change from weld to weld. This requirement is all the more important the more demanding the manufactured product and the higher the load on the individual welds during operation.

Das gegenwärtig verbreiteste Verfahren zur Regelung des Widerstandspunktschweißprozesses begnügt sich damit, die den Schweißprozeß beherrschenden Hauptgrößen, den Schweißstrom, die Schweißzeit und die Anpreßkraft auf einem konstanten Wert zu halten. Bei diesem Vorgehen kann jedoch die Mehrheit von äußeren Störeinflüssen nicht unterdrückt werden, so daß die erzeugten Punktschweißungen nicht immer gleichmäßige und entsprechend geeignete Eigenschaften besitzen. Dieser Zustand führt zu unnötiger und aufwendiger Überdimenionierung der Anzahl an Schweißpunkten auf ein Mehrfaches der tatsächlich in Hinsicht auf die Betriebsbelastung des Fertigproduktes benötigten Anzahl. Verschiedene der angeführten Nachteile können durch eine Regelung der Schweißstromdauer vermieden werden, d. h. durch eine Schweißzeitregelung aufgrund von Signalen, die dem Schweißprozeß selbst entnommen werden.The currently most widespread method for regulating the resistance spot welding process is satisfied with the main variables dominating the welding process, the welding current, the welding time and the contact pressure to keep a constant value. With this procedure, however, the majority of external interferences cannot be suppressed so that the spot welds produced are not always uniform and correspondingly suitable properties own. This condition leads to unnecessary and costly overdimensioning of the number of welding points to a multiple of the number actually required with regard to the operational load of the finished product. Several of the disadvantages mentioned can be avoided by regulating the duration of the welding current, i. H. by a welding time control based on signals that are taken from the welding process itself.

Es ist ein Regelverfahren bekannt, welches den Schweißstrom in dem Augenblick unterbricht, wenn die thermische Expansion der Schweißung ihr Maximum erreicht bzw. sich in seiner Nähe befinden. Dadurch bleiben die Abmessungen der Schweißlinsen in der Nähe eines Optimums, welches sich aus den gegebenen geometrischen und energetischen Bedingungen ergibt. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß die Größe der Wärmeexpansion gemessen werden und zur weiteren Verarbeitung in ein elektrisches Signal überführt werden muß. Das erfordert einen geeigneten Meßwandler, der einerseits aufwendig ist und dessen Installation an der Schweißmaschine andererseits Schwierig-There is a control method known which interrupts the welding current at the moment when the thermal Expansion of the weld has reached its maximum or is in its vicinity. This leaves the dimensions of the weld nuggets near an optimum, which results from the given geometrical and energetic Conditions. A disadvantage of this method, however, is that the amount of thermal expansion is measured and must be converted into an electrical signal for further processing. That requires a suitable one Transducer, which on the one hand is complex and on the other hand difficult to install on the welding machine.

130035/0560130035/0560

keiten technischer und betrieblicher Art bereitet. Dieses Verfahren ist weiterhin ungeeignet für Maschinen mit geringer mechanischen Festigkeit, im abgenutzten oder schlechten Zustand und für Maschinen mit ungenauer Führung. Es ist weiter ungeeignet für hängende Schweißzangen.prepares technical and operational opportunities. This method is still unsuitable for machines with low mechanical strength, in worn or poor condition and for machines with imprecise guidance. It is also unsuitable for hanging welding guns.

Weiterhin sind Verfahren zur Schweißzeitregelung auf der Grundlage des Widerstandes zwischen den Elektroden während des Schweißens bekannt/ die nur elektrische Größen messen und somit keinen Meßwandler benötigen. Eines dieser Verfahren besteht darin, daß der Maximalwert des Widerstandsverlaufes gespeichert wird, der den Beginn der charakteristischen Etappe in der Ausbildung der Schweißverbindung kennzeichnet und in etwa dem Schmelzbeginn der Schweißlinse entspricht. Zu diesem Maximalwert wird ein bestimmter Prozentsatz hinzugerechnet, welcher zwischen 5 und etwa 45 % liegt. Der Schweißstrom wird dann abgeschaltet, wenn der Widerstand unter dieses Maximum um einen vorher eingestellten Wert in dem genannten Bereich von 5 bis 45 % des Maximalwertes sinkt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß aufgrund der Messung absoluter Widerstandwerte stets ein bestimmter Prozentsatz gewählt werden muß, der bei verschiedenen technologischen Situationen und Bedingungen unterschiedliche Werte besitzt, die entsprechend eingestellt werden müssen. Wenn also die zu verschweißenden Teile z. B. verschiedene Kombinationen von Materialien, Dicken und Anzahl der Blechschichten enthalten, muß die Einrichtung immer wieder erneut eingestellt werden.There are also methods of welding timing based on the resistance between the electrodes during of welding known / which only measure electrical quantities and therefore do not need a transducer. One of these The method consists in that the maximum value of the resistance curve is stored, which is the beginning of the characteristic stage in the formation of the welded joint and roughly the start of melting Weld nugget. A certain percentage is added to this maximum value, which is between 5 and about 45%. The welding current is switched off when the resistance falls below this maximum a previously set value in the specified range of 5 to 45% of the maximum value drops. The downside to this The method consists in that, based on the measurement of absolute resistance values, there is always a certain percentage must be selected, the different values for different technological situations and conditions that must be set accordingly. So if the parts to be welded z. B. different combinations of materials, thicknesses and number of sheet metal layers, the device has to be repeated over and over again can be set.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Regelung der Schweißzeit auf der Grundlage des Widerstandes zwischen den Elektroden ermittelt den Zeitpunkt t , an dem derAnother known method of controlling welding time based on the resistance between the electrodes determines the point in time t at which the

maxMax

Widerstand seinen Maximalwert R_max erreicht und unterbricht den Schweißstrom zur Zeit t, die sich aus derResistance reaches its maximum value R _max and interrupts the welding current at time t, resulting from the

130035/0560130035/0560

Gleichungequation

t = A + B · tt = A + B * t

maxMax

ergibt.results.

Ein Nachteil dieses Verfahrens ist der gleiche wie im vorangegangenen Fall, daß sich nämlich aufgrund der konkreten technologischen Situation die Größen A und B ändern. Die Einrichtung erfordert bei jeder Änderung eine Umstellung. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Einrichtung nicht auf das Herausspritzen von geschmolzenem Metall reagiert, das durch überhitzung oder Druckabfall verursacht wird und den Schweißstrom beim Herausspritzen nicht unterbricht. A disadvantage of this method is the same as in the previous case, namely that due to the change the sizes A and B in a specific technological situation. The setup requires a for every change Changeover. Another disadvantage is that the device does not respond to molten metal splashing out, which is caused by overheating or a drop in pressure and does not interrupt the welding current when it spurts out.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schweißstromregelung aufzuzeigen, die mit verringertem technischen Aufwand, d. h. ohne Meßwandler, einen optimalen Schweißstrom auch bei sich ändernden Schweiß- oder Werkstückparametern gewährleisten, ohne daß gesonderte Einstellungen erforderlich sind.The object of the invention is to provide a method and a To show device for welding current control, which with reduced technical effort, d. H. without transducer, ensure an optimal welding current even with changing welding or workpiece parameters, without that special settings are required.

Die Lösung dieser Aufgabe beim Verfahren zur Regelung der Schweißzeit beim Widerstandspunktschweißen besteht darin, daß der Widerstand R zwischen den Schweißelektroden vom Zeitpunkt t _ , in dem der Widerstand sein loka-The solution to this problem consists in the method for regulating the welding time in resistance spot welding in that the resistance R between the welding electrodes from the time t _, at which the resistance is local

maxMax

les Maximum R erreicht, bis zur Zeit t gemessen wird,les maximum R is reached until time t is measured,

IHdXIHdX

bei der das Integralat which the integral

,-t, -t

^(Rmax - ^R) ^(R max - ^R)

maxMax

130035/0560130035/0560

einen vorgewählten und eingestellten Wert erreicht. Beim Erreichen dieses Wertes schaltet sich der Schweißstrom ab.has reached a preselected and set value. At the The welding current switches off when this value is reached.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Quelle für den Widerstandsverlauf zwischen den Elektroden mit einem Schalter auf, dessen erster Ausgang mit dem Eingang eines Speichers für den maximalen Widerstandswert verbunden ist. Der Ausgang des Speichers ist an den Eingang eines Integrators und gleichzeitig an den Eingang eines Vergleichsspannungsschaltkreises angeschlossen, der einen einstellbaren Eingang besitzt. Dabei ist der Ausgang des Vergleichsspannungsschaltkreises mit dem Eingang eines Führungsgrößen-Komparators verbunden. Weiterhin ist die Quelle des Widerstandsverlaufes zwischen den Elektroden mit einem Maximaiwertdetektor verbunden, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Schalters und einem Nulleinstellungseingang des Integrators verbunden ist. Der zweite Ausgang des Schalters ist mit dem Signaleingang des Integrators gekoppelt, dessen Ausgang zum Signaleingang des Komparators geführt ist, der durch seinen Ausgang mit dem Schweißprozeß in Verbindung steht.The device for performing the method has a source for the resistance curve between the Electrodes with a switch, the first output of which is connected to the input of a memory for the maximum resistance value connected is. The output of the memory is to the input of an integrator and at the same time to the Input of a comparison voltage circuit connected, which has an adjustable input. It is the output of the comparison voltage circuit is connected to the input of a reference variable comparator. Farther the source of the resistance curve between the electrodes is connected to a maximum value detector whose Output is connected to the control input of the switch and a zero setting input of the integrator. The second output of the switch is coupled to the signal input of the integrator, its output to the signal input of the comparator, which is connected to the welding process through its output.

Wie festgestellt wurde, ist das IntegralIt was found to be the integral

^(Rmax - ^{R) dt} ^(R max - ^{R) dt}

axax

maxMax

eine relativ gute Invarianz für den Prozeß des Widerstandspunktschweißens, d. h. eine solche Größe, die sich nicht a relatively good invariance for the resistance spot welding process, d. H. such a size that is not

130035/05 60130035/05 60

ändert und bei physikalisch ähnlichen Prozessen konstant bleibt, auch wenn sich ihre Eingangsgrößen ändern, urid ist somit ein Kriterium für die Ähnlichkeit der Prozesse. Die Verwendung eines solchen Ähnlichkeitskriteriums zur Regelung der Schweißzeit bringt bedeutende Vorteile, vor allem dadurch, daß sich die Einrichtung im großen Maße selbst einstellt. Das bedeutet im konkreten Fall folgende günstige Eigenschaften der der Erfindung zugrundeliegenden Einrichtung:changes and remains constant in physically similar processes, even if their input variables change, urid is thus a criterion for the similarity of the processes. The use of such a similarity criterion for Control of the welding time brings significant advantages, especially in that the facility is large self adjusts. In the specific case, this means the following favorable properties of those on which the invention is based Facility:

Bei ein und derselben Einstellung des Widerstandsintegrals ist es möglich, Bleche von unterschiedlicher Dicke zu schweißen, wobei sich keine übermäßige Empfindlichkeit gegenüber den ausgewählten Blechdicken zeigt. Weiter ist es möglich, unterschiedliche Dickenkombinationen und eine sich ändernde Anzahl von Blechschichten zu schweißen.With one and the same setting of the resistance integral, it is possible to use sheets of different thicknesses to weld, showing no excessive sensitivity to the selected sheet thicknesses. Next is it is possible to weld different thickness combinations and a changing number of sheet metal layers.

Die Regelung paßt die Schweißzeit so an, daß auch Bleche und Preßteile, die schlecht aufeinander passen, geschweißt werden können. In einem bestimmten praktisch verwendbaren Ausmaß wird auch der unerwünschte Effekt des Parallelschlusses des Schweißstromes, z. B. über benachbarte Schweißstellen sowie der unerwünschte Effekt der infolge von Abnutzung verursachten Änderungen im Durchmesser der Ansetzflächen der Elektroden ausgeglichen. Auch der Einfluß verunreinigter Oberflächen der zu verschweißenden Flächen ist automatisch zu kompensieren.The control adjusts the welding time so that sheet metal and pressed parts that do not fit together well, can be welded. To a certain practical extent, the undesirable effect of the Parallel connection of the welding current, e.g. B. on neighboring welds and the undesirable effect of the Changes in the diameter of the attachment surfaces of the electrodes caused by wear are compensated for. The influence of contaminated surfaces on the surfaces to be welded must also be compensated automatically.

Die Einrichtung kann ohne Einstellungsänderung auch zum Schweißen von oberflächenbehandelten, z. B. verzinkten Blechen verwendet werden. Darüber hinaus wurde in diesem Fall eine um 25 % höhere Anzahl von Schweißstellen erzeugt, bis eine Bearbeitung der Elektroden erforderlich war.The device can also be used to weld surface-treated, e.g. B. galvanized Sheets are used. In addition, a 25% higher number of welds was produced in this case, until the electrodes had to be machined.

130035/0560130035/0560

Aufgrund der Tatsache, daß beim Herausspritzen von geschmolzenem Metall aus der Schweißung der Widerstand zwischen den Elektroden sprunghaft absinkt, wächst das Widerstandsintegral stark an und die Regelung unterbricht einen solchen Prozeß früher. Damit verringert sich auch das Ausmaß der Spritzer, was in der Praxis allgemein unerwünscht ist. Das ist besonders vorteilhaft beim Schweißen schmaler Bördel und in der Nähe des Blechrandes, wo die Gefahr des Herausspritzens stark anwächst.Due to the fact that when molten metal spurts out of the weld, the resistance drops suddenly between the electrodes, the resistance integral increases sharply and the control is interrupted such a process earlier. This also reduces the extent of the splashes, which is generally undesirable in practice is. This is particularly advantageous when welding narrow flanges and near the edge of the sheet where the The risk of splashing out increases significantly.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 den typischen Verlauf des SchweißwiderstandesFig. 1 shows the typical course of the welding resistance

und seine Aufteilung in verschiedene Abschnitte in den unterschiedlichen Schweißstadien,and its division into different sections in the different welding stages,

Fig. 2 den Verlauf des Schweißwiderstandes beim Herausspritzen,2 shows the course of the welding resistance when spraying out,

Fig. 3 den Begriff des Integrals der Ergänzungsfläche und des Widerstandsintegrals,3 shows the concept of the integral of the supplementary area and the resistance integral,

Fig. 4 die Kurven bei einem nicht konstanten programmierten Stromverlauf,4 shows the curves for a programmed current profile that is not constant,

Fig. 5 eine Alternative eines geregelten Stromverlaufes, 5 shows an alternative of a regulated current course,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Regeleinrichtung gemäß der Erfindung.6 shows a block diagram of a control device according to the invention.

130035/0560130035/0560

.:"..::.'■■ ■■'-., 3046289.: ".. ::. '■■ ■■' -., 3046289

Der typische Verlauf des Schweißwiderstandes R beim Schweißen von Stahlblechen mit geringem Kohlenstoffgehalt wird als Beispiel der Erfindung beschrieben. Der Widerstand R ergibt sich aus den Übergangswiderständen R , die während des Stromflusses in der Zeit t verschwinden, und aus dem Materialwiderstand R . Innerhalb der zeitlichen Abhängigkeit des Widerstandes R lassen sich drei Bereiche unterscheiden, die für die Widerstandspunktschweißung charakteristisch sind.The typical course of the welding resistance R when welding steel sheets with a low carbon content is described as an example of the invention. The resistance R results from the contact resistances R, the disappear during the current flow in time t, and from the material resistance R. Within the temporal Depending on the resistance R, a distinction can be made between three areas that are used for resistance spot welding are characteristic.

Im ersten Bereich verschwinden die Übergangswiderstände. Er dauert vom Beginn des Schweißstromflusses bisThe transition resistances disappear in the first area. It lasts from the start of the welding current flow to

zum Zeitpunkt t . , in dem sich das lokale Minimum R . min mmat time t. , in which the local minimum R. min mm

der Widerstandskurve R befindet. In diesem relativ kurzen Zeitintervall,der beim Schweißen dünner Bleche von ca. 1 mm Dicke ungefähr 0,04 s beträgt, verschwinden die Übergangswiderstände zwischen den sich gegenseitig berührenden Oberflächen von Schweißelektroden und zu verschweißendem Material und es stellt sich eine Art Stabilisierung der Widerstandsverhältnisse ein.the resistance curve R. In this relatively short time interval when welding thin sheets of approx. 1 mm Thickness is approximately 0.04 s, the contact resistances disappear between the mutually contacting surfaces of welding electrodes and the one to be welded Material and there is a kind of stabilization of the resistance relationships.

Der zweite Bereich ist der der Erwärmung und liegtThe second area is that of warming and lies

zwischen den Zeitpunkten t . und t , in dem sich dasbetween times t. and t in which the

mm maxmm max

lokale Widerstandsmaximum R auf der Widerstandskurve Rlocal resistance maximum R on the resistance curve R

maxMax

befindet. In dieser Zeit erwärmen sich die zu verschweißenden Materialien bis zum Schmelzbeginn der Materialien und somit bis zur Initiierung des eigentlichen Schweißvorganges .is located. During this time, the materials to be welded heat up until the materials and begin to melt thus up to the initiation of the actual welding process.

Im dritten Bereich wächst die Schweißlinse. Dieser Bereich liegt zwischen dem Zeitpunkt t und dem Ende des Stromüberganges t und wird als eigentliche Schweiß-The weld nugget grows in the third area. This area lies between time t and the end of the current transfer t and is used as the actual welding

130035/0660130035/0660

zeit bezeichnet. In diesem Intervall wächst die Schweißverbindung von den ersten Anzeichen des Schmelzens bis zum vollen Ausmaß der Schmelzlinse. Diese Ausmaße, die in überwiegendem Maße die Qualität der Schweißverbindung von gut schweißbarem Material bestimmen, hängen u.a. von der Energie ab , die der Verbindung im dritten Bereich zugeführt wurde, d. h. von der Initiierung des Schmelzens bis zur Beendigung des Prozesses. Aufgrund der Tatsache, daß man in diesem Bereich fast ausnahmslos mit einem konstant eingestellten Schweißstrom I schweißt, ist diese Energie durch die Beziehungcalled time. In this interval the welded joint grows from the first signs of melting to to the full extent of the fused lens. These dimensions determine, to a large extent, the quality of the welded joint of easily weldable material depend, among other things, on the energy of the connection in the third Area has been fed, d. H. from the initiation of melting to the termination of the process. Because of the fact that in this area, almost without exception, a welding current I welds, this energy is through the relationship

IIIIII

maxMax

RI² dtRI ² German

gegeben und hängt in überwiegendem Maße vom Integralgiven and depends largely on the integral

RdtRdt

maxMax

ab. Dieses Integral kann als Maß für das Anwachsen der Schweißlinse und somit zur Regelung der Schweißzeit verwendet werden.away. This integral can be used as a measure for the growth of the weld nugget and thus to regulate the welding time will.

In einigen Fällen der Schweißpraxis, z. B. bei der Herstellung von Karosserien, kommt es als Folge einer übermäßigen Energieeinbringung auch aus anderen Gründen zum Herausspritzen des geschmolzenen Metalles aus der Schweißunc Dieser Effekt ist im allgemeinen unerwünscht, dennIn some cases of welding practice, e.g. B. in the manufacture of car bodies, it occurs as a result of excessive Energy input also for other reasons for splashing the molten metal out of the weld This effect is generally undesirable because

130035/0560130035/0560

die Schweißlinse verarmt an geschmolzenem Metall, es entstehen tiefe bleibende Spuren auf der Oberfläche, die Festigkeit der Verbindung sinkt, das Verspritzen des geschmolzenen Metalles erschwert die Bedienung, verunreinigt das Schweißmaterial, die Maschine und die Umgebung. Sobald ein Herausspritzen einsetzt oder in unmittelbarer Folge danach ist es erforderlich, den Schweißvorgang schnell zu beenden, weil seine Fortsetzung praktisch keinen Sinn mehr hat. Ein solches Herausspritzen ist von einem plötzlichen Absinken des Schweißwiderstandes begleitet. Wenn zur Regelung der Wert des Integralsthe weld nugget is depleted of molten metal, deep, permanent traces are created on the surface, the strength of the connection decreases, the splashing of the molten metal makes it difficult to operate, contaminates the welding material, the machine and the environment. As soon as a splash starts or in Immediate consequence after that it is necessary to finish the welding process quickly because its continuation practically no longer makes sense. Such spurting is characterized by a sudden drop in the Welding resistance. When regulating the value of the integral

verwendet wird, dann würde der Schweißvorgang solange fortgesetzt, bis das Integral einen zuvor bestimmten Wert erreicht hat. Das Herausspritzen würde weder zur Unterbrechung noch zur Verkürzung der Schweißzeit, sondern zum genau entgegengesetzten Effekt führen. Deshalb wird erfindungsgemäß das Integralis used, the welding process would continue until the integral reached a previously determined value has reached. Splashing out would neither interrupt nor shorten the welding time, but rather exactly the opposite effect. Therefore, according to the invention, the integral

^(Rmax - ^{R) dt} max ^(R max - ^{R) dt} max

gebildet, welches eine Ergänzungsfläche angibt und ein Maß für die der Schweißung in der Zeit von t_m=„ bis zur Beendi-formed, which indicates a supplementary area and a measure for the weld in the time from t _{m =} "until the end

Iuei χIuei χ

gung des Schweißprozesses zugeführte Energie ist. Darüber hinaus hat es die sehr vorteilhafte Eigenschaft, daß esenergy supplied during the welding process. In addition, it has the very beneficial property of being

130035/0560130035/0560

beim Herausspritzen schnell anwächst, was die Unterbrechung des Schweißprozesses oder die Verkürzung der Schweißzeit verursacht.when spraying out grows rapidly, which interrupts the welding process or shortens the Welding time caused.

Weiter wurde es festgestellt/ daß beim Verschweißen von Blechen unterschiedlicher Dicke oder einer unterschiedlichen Anzahl von Stücken bzw. gegenseitigen Kombinationen derselben bei sonst gleichen technologischen Bedingungen und einer solchen Schweißzeit, die die Entstehung guter Schweißverbindungen sichert, die Werte des IntegralsIt was also found / that when welding sheets of different thickness or a different Number of pieces or mutual combinations of the same with otherwise the same technological conditions and such a welding time that ensures the creation of good welded joints, the values of the integral

^ntz ^nt z

(R -r- R) dt(R -r- R) dt

max
maxMax
Max

konstant blieben. Diese vorteilhaften Eigenschaften des angeführten Integrals werden von dem Verfahren gemäß der Erfindung ausgenutzt. Nach diesem Verfahren wird während des Schweißens der Schweißwiderstand R gemessen. Im Augenblick t__ . wenn der Widerstand R den Wert R__„ erreicht, wird dieser Wert gespeichert und mit seiner Hilfe aus dem Augenblickswert R das angeführte Integral gebildet, dessen Größe mit einem zuvor erprobten und eingestellten Wert verglichen wird. Wenn das Integral die Größe dieses voreingestellten Wertes erreicht hat, wird der Schweißstrom unterbrochen und der Schweißvorgang ist beendet.remained constant. These beneficial properties of the cited Integrals are used by the method according to the invention. Following this procedure will be during of welding the welding resistance R is measured. At the moment t__. when the resistance R reaches the value R__ ", this value is stored and, with its help, the given integral is formed from the instantaneous value R, its Size is compared with a previously tested and set value. If the integral is the size of this preset The welding current is interrupted and the welding process is ended.

Dieses Verfahren kann auch in der Alternative verwendet werden, bei der der Schweißstrom nicht auf einen konstanten Wert eingestellt wird, sondern sich nach einem zuvor eingegebenen Programm ändert. In der Praxis bedeutet das vor allem, daß die Stromstärke zu Beginn des Schweißvorganges,This method can also be used in the alternative, in which the welding current is not at a constant Value is set, but changes according to a previously entered program. In practice, that means before all that the current strength at the beginning of the welding process,

130035/0560130035/0560

d. h. in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle im ersten und zweiten Bereich des charakteristischen Verlaufes des Schweißwiderstandes R steil anwächst.d. H. in the vast majority of cases in the first and the second area of the characteristic course of the welding resistance R increases steeply.

Als weitere Alternative der Erfindung kann zu Beginn des Schweißvorganges der Strom I von einem Anfangswert I¹ auf einen Sollwert I" z.B. auf der Basis von Informationen geregelt werden, die aus dem Prozeßausgang gewonnen und in Rückkopplung verwendet werden. Wiederum ist es von Vorteil, wenn dieser Regelvorgang im ersten und zweiten Bereich abläuft. Spätestens vom Zeitpunkt t an, wo der dritte Bereich beginnt, sollte der Schweißstrom auf einem eingestellten konstanten Wert gehalten werden.As a further alternative of the invention, at the beginning of the welding process, the current I can be ^{regulated from an initial value I 1} to a nominal value I ″, for example on the basis of information obtained from the process output and used in feedback The welding current should be kept at a set constant value at the latest from the point in time t, when the third area begins.

Bei der Regeleinrichtung gemäß Fig. 6 ist die Quelle 1 des Widerstandsverlaufes zwischen den Elektroden mit einem Schalter 2 verbunden, dessen erster Ausgang 17 zum Eingang eines Speichers 3 für den maximalen Widerstand R_ra=„ führt.In the control device according to FIG. 6, the source 1 of the resistance curve between the electrodes is connected to a switch 2, the first output 17 of which leads to the input of a memory 3 for the maximum resistance R _{ra =} ".

maxMax

Der Ausgang des Speichers 3 ist einmal mit "dem Eingang 11 für die Anfangsbedingung eines Integrators 6 und gleichzeitig mit dem Eingang 12 eines Vergleichsspannungsschaltkreises 4 mit einstellbarem Eingang 13 verbunden, wobei der Ausgang des Vergleichsspannungsschaltkreises 4 mit dem Eingang 14 der Führungsgröße eines Komparators 7 gekoppelt ist.The output of the memory 3 is once with “the input 11 for the initial condition of an integrator 6 and simultaneously with the input 12 of a comparison voltage circuit 4 connected to the adjustable input 13, the output of the comparison voltage circuit 4 being connected to the input 14 of the reference variable of a comparator 7 is coupled.

Die Quelle 1 des Widerstandsverlaufes zwischen den Elektroden ist weiter gleichzeitig mit einem Maximalwertdetektor 5 verbunden, dessen Ausgang mit dem Steuereingang und dem Nulleinstellungseingang 9 des Integrators 6 gekoppelt ist. Dabei ist der zweite Ausgang 18 des Schalters 2 zum Signaleingang 10 des Integrators 6 geführt, dessen Ausgang mit dem Signaleingang 15 des Komparators 7 in Verbindung steht, der seinerseits mit seinem Ausgang an den Schweißprozeß 16 angeschlossen ist.The source 1 of the resistance profile between the electrodes is also at the same time as a maximum value detector 5 connected, the output of which is coupled to the control input and the zero setting input 9 of the integrator 6 is. The second output 18 is the switch 2 to the signal input 10 of the integrator 6, the output of which is connected to the signal input 15 of the comparator 7 stands, which in turn is connected to the welding process 16 with its output.

1 30035/05601 30035/0560

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

COPYCOPY

•f• f

Die beschriebene Regelschaltung erfaßt aus dem SchweißVorgang 16 den Verlauf des Schweißwiderstandes, der am Ausgang der Quelle 1 zwischen den Elektroden vorhanden ist. Der Verlauf des Schweißwiderstandes wird auf den Maximalwertdetektor 5 gegeben, der bei Erreichen des Maximums den Schalter 2 betätigt und gleichzeitig die Nullung des Integrators 6 aufhebt. Bei Erreichen des Maximalwertes führt der Schalter 2 den Widerstandsverlauf dem Speicher 3 für den maximalen Widerstandswert zu. Durch Umschalten des Schalters 2 wird im Speicher 3 der maximale Widerstandswert gespeichert und gleichzeitig der Widerstandsverlauf dem Integrator 6 zugeführt. Der Ausgang des Speichers 3 wird auf den Eingang 11 für die Anfangsbedingung des Integrators 6 gegeben, wodurch die -rr Integrierung vom maximalen Widerstandswert, an abgesJLchert. _-; wird. Der Ausgang des Integrators 6 wird im Komparator.1 "^ mit dem auf den maximalen Widerstandswert bezogenen Niveau verglichen, welches im Vergleichsspannungsschaltkreis 4 erzeugt wird. Der Ausgang des Komparators 7 beherrscht den Schweißprozeß 16, d. h. er schaltet den Schweißstrom ab.The control circuit described detects from the welding process 16 the course of the welding resistance that is present at the output of the source 1 between the electrodes. The course of the welding resistance is sent to the maximum value detector 5, which actuates the switch 2 when the maximum is reached and at the same time cancels the zeroing of the integrator 6. When the maximum value is reached, the switch 2 feeds the resistance profile to the memory 3 for the maximum resistance value. By switching the switch 2, the maximum resistance value is stored in the memory 3 and at the same time the resistance profile is fed to the integrator 6. The output of the memory 3 is applied to the input 11 for the initial condition of the integrator 6, whereby the -rr integration is cut off from the maximum resistance value. _-; will. The output of the integrator 6 is in the comparator. 1 "^ compared with the level related to the maximum resistance value, which is generated in the comparison voltage circuit 4. The output of the comparator 7 controls the welding process 16, ie it switches off the welding current.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung der Schweißzeit. >The invention thus relates to a method and a device for regulating the welding time. >

Der Schweißstrom wird abgeschaltet und der Schweißprozeß beendet aufgrund der Messung des Widerstandes (R) zwischen den Schweißelektroden in der Zeit vom Beginn der Schweißung, in der der Widerstand zwischen den Schweiß- . elektroden seinen maximalen Wert hat, und einem Zeitpunkt, in dem er einen vorhergewählten bzw. voreingestellten Wert erreicht hat. Eine Quelle (1) des Widerstandsverlaufs ist zwischen den Elektroden mit einem Schalter (2) verbunden, dessen erster Ausgang (17) auf den Eingang eines Speichers (The welding current is switched off and the welding process ends due to the measurement of the resistance (R) between the welding electrodes in the time from the start of welding, in which the resistance between the welding. electrodes has its maximum value, and a point in time at which it has a preselected or preset value has reached. A source (1) of the resistance curve is connected to a switch (2) between the electrodes, its first output (17) to the input of a memory (

130035/0560130035/0560

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

COPY ♦COPY ♦

für den maximalen Widerstandswert (R ) geschaltet ist. Der Ausgang des Speichers (3) ist an den Eingang (11) eines Integrators (6) und zugleich an den Eingang eines Vergleichsspannungsschaltkreises (14) mit einstellbarem Eingang (13) angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Eingang (14) eines Komparators (7) verbunden ist. Weiterhin ist die Quelle (1) auch mit einem Detektor (5) für das Widerstandsmaximum verbunden, dessen Ausgang an den Steuereingang (8) des Integrators (6) angekoppelt ist. Dabei ist der zweite Ausgang des Schalters (2) an den Signaleingang (9) des Integrators angekoppelt, dessen Ausgang (15) mit dem Signaleingang des Komparators (7) verbunden ist, der durch seinen Ausgang mit dem Schweißprozeß in Verbindung steht.is switched for the maximum resistance value (R). The output of the memory (3) is connected to the input (11) an integrator (6) and at the same time to the input of a comparison voltage circuit (14) with adjustable Input (13) connected, the output of which is connected to the input (14) of a comparator (7). Farther the source (1) is also connected to a detector (5) for the resistance maximum, the output of which is connected to the control input (8) of the integrator (6) is coupled. The second output of the switch (2) is connected to the signal input (9) of the integrator coupled, the output (15) of which is connected to the signal input of the comparator (7), the is connected to the welding process by its output.

130035/0560130035/0560

L e e"r s e i t eL e "r s e i t e

Claims

1. ) Procedure for controlling the welding time in resistance spot welding,

characterized / that the resistance R between the welding electrodes from Time t, at which the resistance reaches its local maximum R__ ", until time t is measured, in which the integral

Max

reaches a preselected and preset value and then the welding current switches off.

2. Device for performing the method according to claim characterized in that a source (1) of the resistance curve between the electrodes with a switch (2) is connected, whose first output (17) to the input of a memory (3) for the maximum resistance value R.

Max

is connected that the output of the memory (3) to the input (11) of an integrator (6) and at the same time the input (12) of a comparison voltage circuit (4) with an adjustable input (13) is connected, whose Output is connected to the input (14) of a comparator (7), that also the source (1) simultaneously with a

233- (S9815) -SdSl

130035/0560130035/0560

Detector (5) is connected, its output to the control input (8) of the switch (2) and to the zero setting input (9) of the integrator (6) is coupled, and that the second output (18) of the switch (2) is connected to the signal input (10) of the integrator (6), the output of which is connected to the signal input (15) of the Comparator (7) is connected through its output is in connection with the welding process (16).

130035/0560130035/0560