DE3150199A1 - "verfahren und anordnung zur automatischen steuerung von widerstandsschweissvorrichtungen" - Google Patents

"verfahren und anordnung zur automatischen steuerung von widerstandsschweissvorrichtungen"

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DE3150199A1
DE3150199A1 DE19813150199 DE3150199A DE3150199A1 DE 3150199 A1 DE3150199 A1 DE 3150199A1 DE 19813150199 DE19813150199 DE 19813150199 DE 3150199 A DE3150199 A DE 3150199A DE 3150199 A1 DE3150199 A1 DE 3150199A1
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Thomas E. 48239 Redford Mich. Zurek
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Midland Ross Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25Monitoring devices
    • B23K11/252Monitoring devices using digital means

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Description

MIDLAND-ROSS CORPORATION Cleveland, Ohio 44122, USA
Verfahren und Anordnung zur automatischen Steuerung von Widerstandsschweißvorrichtungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steuerung von Widerstandsschweißvorrichtungen und eine Anordnung zur "Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar in vollautomatischen oäer anderen Schweiß-Fertigungsstraßen, die eine große Anzahl aufeinanderfolgender Schweißungen ohne unmittelbare Mitwirkung oder Bedienung eines Arbeiters ausführen. Die meisten Schweißungen können durch die gleichen Schweißarbeitsschritte an einer Vielzahl von Werkstücken, die ein Fließband oder dergleichen durchlaufen, durchgeführt werden. Es wird betont, daß die Erfindung in verschiedenen Arten und Ausgestaltungen der Wi lerstandsschweißeinrichtungen einschließlich der relativ einfachen und von Hand betätigten Schweißgeräte angewendet werden kann.
Bei der Widerstandsschweißung wird ein Elektrodenpaar an beide Teile der metallischen Werkstücke, die miteinander zu verschweißen p-ini, anreklemnt und ein Schweißstrom wird dann über
die Elektroden zugeführt. Wenn der Strom durch die Werkstücke fließt, bewirkt der Widerstand des Metalls und die Verhältnisse an der Berührungsstelle der Werkstücke eine Erhitzung, die ausreicht, um das Metall zum Schmelzen zu bringen. Ss wurde festgestellt, daß sich der Widerstand quer durch das metallische Material oder die Werkstücke während des Schweißvorgangs nach einem vorhersagbaren Schema verändert. Obwohl der Widerstand während erster weniger Millisekunden, in denen der Schweißstrom angeschaltet ist, unberechenbar sein mag, besteht die allgemeine Tendenz für den Widerstand, mit der Erhitzung zuzunehmen. An irgendeinem Punkt während des Schweißvorgangs erreicht der Widerstand einen Höchstwert und beginnt dann abzunehmen. Es wird vermutet, daß die Widerstandsänderung während der ersten wenigen Perioden den Beschaffenheiten der Berührungsflächen zuzuordnen ist, wie z.B. Ölschichten, Oxidationsverhältnisse, Oberflächenbeschaffenheit, gegenseitige Passung oder Sitz zwischen den Oberflächen und dergleichen. Es wird weiter angenommen, daß die Widerstandszunahme auf den höheren Widerstand des heißen und geschmolzenen Metalls zurückzuführen ist. Ebenso ist die Abnahme des Schweißwiderstandes nach dem Höchstwert auf die metallische Verschmelzung und die daraus entstehende Beseitigung des Übergangswiderstandes der miteinander verschweißten Teile zurückzuführen. Es wurde festgestellt, daß die Größe der Verschweißungsflache annähernd in Beziehung steht zum prozentualen Abfall des Schweißwiderstandes von seinem Höchstwert zum Endwert nach der Schweißung.
Es wurde weiter gefunden, daß die Qualität einer Schweißung in Beziehung steht zur Schweißzeit oder Schweißdauer. Insbesondere wurde festgestellt, daß für ein gegebenes zu schweißendes Material ein Optimum für die Schweißdauer besteht. Wenn die vorherbestimmte prozentuale Widerstandsabnahme in geringerer als der optimalen Zeit eintritt oder mehr als die optimale Zeit benötigt, ist die Schweißung voraussichtlich schlecht.
Je mehr die Schweißdauer von der optimalen Schweißzeit abweicht, desto ,größer wird die Wahrscheinlichkeit, daß die Schweißung schlecht oder mangelhaft ist. Es ist deshalb vorteilhaft, für den Schweißvorgang eine untere Zeitgrenze festzulegen, in der die Schweißung ausgeführt wird, ohne Rücksicht auf die prozentuale Widerstandsabnahme. In gleicher Weise ist es vorteilhaft, eine obere Zeitgrenze für jede Schweißung festzulegen, in der der Schweißvorgang ohne Rücksicht auf die Widerstandsabnahme zu beenden ist.
Es hat sich herausgestellt, daß bei wiederholter Verwendung von Schweißelektroden über eine große Anzahl von Schweißungen die Elektroden zur Pilzkopfbildung neigen, was eine Querschnittzunahme ist. Durch Verwendung des gleichen Schweißstromes über Elektroden mit Pilzkopfbildung wird eine Verminderung der Stromdichte bewirkt (Schweißstrom pro Flächeneinheit des Elektrodenquerschnitts). Die abnehmende Schweißstromdichte durch die Pilzkopfbildung ist geeignet, die Sc-'vweißzeit so zu verlängern, daß die obere Zeitgrenze im wesentlichen bei eilen Schweißungen überschritten wird. Ebenso können Unterschiede im Material im Laufe einer Produktionsserie die Schweißzeit über die untere beziehungsveise obere Zeitgrenze verschieben.
Bislang wurde die Schweißzeit zwischen der oberen und unteren Zeitgrenze durch Schweißzeitsteuereinrichtungen geregelt. Das Peter W. Vanderheist am ?8. Juni 1^71 erteilte US-Patent 3.533.433 betrifft eine Schweißsteuerung, die durch ein Alarmsignal anzeigt, wenn die Schweißung nicht zwischen der oberen und unteren Zeitgrenze erfolgt. Wenn das Alarmsignal ertönt, muß die Bedienung der Schweißmaschine die geeigneten Justagen von Hand ausführen, um die Schweißzeit in den optimalen Bereich einzuregeln. Diese Justagen betreffen die prozentuale Schweißtemperatur, Umgestaltung, Wiederherstellung oder Ausgleichung des Querschnittbereichts der
Elektroden usw. Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Ausgleich gegen die Pilzkopfbildung der Elektroden zu schaffen durch eine Erhöhung der prozentualen Schweißtemperatur jeweils um einen geringen Betrag, wenn das Schweißgerät eine vorbestimmte Anzahl von Schweißungen ausgeführt hat.
Ein Problem ist bei Schweißsteuerungen gemäß dem Stand der Technik darin zu sehen, daß die Genauigkeit in der Einstellung der prozentualen Schweißtemperatur mit der Änderung der Pilzkopfbildung oder des Materials fehlt. Es besteht die Neigung der Bedienungsperson, die prozentuale Schweißtemperatur bei einem Alarm bei Überschreitung der oberen oder unteren Zeitgrenze über- oder unterzuregeln. Häufig wird auch die prozentuale Schweißtemperatur abwechselnd über- oder unterschritten bei einem Versuch, ein andauernd wechselndes Optimum der prozentualen Schweißtemperatur auszugleichen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt ein neues und verbessertes Verfahren und einen Apparat zur Steuerung einer Schweßvorrichtung, die alle genannten und andere Probleme überwindet. Die Erfindung betrifft also ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung der prozentualen Schweißtemperatur, die sehr zuverlässig und höchst genau arbeiten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schweißsteuerung geschaffen, die die prozentuale Schweißtemperatur automatisch abhängig von der Dauer der vorausgegangenen Schweißung oder Schweißungen ausführt. In spezieller Hinsicht betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung einer Schweißvorrichtung, die eine Zunahme der prozentualen Schweißtemperatur automatisch nach einer vorbestimmten Anzahl von Schweißungen an der oberen Zeitgrenze und eine Verminderung der prozentualen Schweißtemperatur automatisch nach einer vorbestimmten Anzahl von Schweißungen an der unteren Zeitgrenze veranlaßt.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der automatischen Regelung der prozentualen Schweißtemperatur abhängig von der Dauer der vorangegangenen Schweißungen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der folgerichtigen Schaffung von Schweißungen hochfester Güte.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
an Hand der Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1A, Bs C und D Kurvenverläufe der Schweiß-Parameter einschl. Schweißstrom und -spannung bei
einem Wechselstrom-Schweißgerät,
Fig. 2 eine graphische Darstellung einer typischen Schwankung des Schweißwiderstandes mit der Schweißzeit,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Schweißsteueranordnung gemäß der Erfindung,
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer computerisierten
Schweißsteueranordnung entsprechend der
Erfindung,
F.g. 5 ein logisches Flußdiagramm zur Programmierung des programmgesteuerten Rechners in
der Steueranordnung gemäß Fig.4 und
Fig. 6 ein weiteres logisches Flußdiagramm zur
Programmierung des programmgesteuerten
Rechners in der Steueranordnung gemäß Fig.4.
Es wird betont, daß die in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung lediglich zur Erläuterung dient und daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Die Temperaturhöhe oder die Schweißtemperatur ist proportional dem Quadrat des Schweißstroms, dem Widerstand des Materials und der Schweißdauer. Um die Schweißtemperatur
zu verändern, wird üblicherweise der Betrag des Schweißstroms
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geändert. Bei einem Wechselstrom-Schweißgerät liefert ein Netzteil eine Sinusspannung an den Zündkreis, von der eine Periode in Fig. 1A dargestellt ist. Normalerweise liegt im Zündkreis ein Paar von steuerbaren Siliziumgleichrichtern zur Schaltung des positiven und des negativen Bereichs einer jeden Periodendauer.
Wenn die steuerbaren Siliziumgleichrichter (SCR) beim Spannungsdurchgang durch die Nullinie, wie in Fig. 1A bei den Schnittpunkten 10 und 10' gekennzeichnet ist, gezündet werden, wird die gesamte verfügbare Leistung der Schweißstelle zugeführt, wo sie ein Maximum der Schweißtemperatur erzeugt, was üblicherweise als die 100-prozentige Schweißtemperatur bezeichnet wird. Bei einer Zündung der SCR mit Impulsen, wie sie in Fig. 1B dargestellt sind, und die gegenüber den Schnittpunkten 10 und 10' um einen Phasengang 12 versetzt sind, kann die prozentuale Schweißtemperatur reduziert werden. Wenn die SCR gezündet sind, werden ein Schweißstrom, wie in Fig. 1C dargestellt, und eine Schweißspannung, wie in Fig. 1D dargestellt, erzeugt. Wenn der Phasengang 12 vergrößert wird, nimmt die prozentuale Schweißtemperatur und ein Stromflußwinkel 14 ab. Die induktive last durch den Schweißtransformator veranlaßt den Schweißstrom, die Schweißspannung nacheilen zu lassen, die Maximalwerte 16 oder 16' des Schweißstromes treten zeitlich nach denen der Schweißspannung auf.
In Fig.2 ist ein typischer Verlauf für den Schweißwiderstand in Abhängigkeit von der Zeit in Perioden des Schweißstromes dargestellt. Jedesmal, wenn der Schweißstrom seinen Scheitelwert 16 oder 16· (Fig. 1C) erreicht hat, ist der Widerstandswert ermittelt worden. V/ährend der ersten Perioden ist der Widerstand typischerweise sprunghaft, und dementsprechend werden die Widerstandswerte, die während der ersten wenigen Perioden gemessen werden, bei der Ausführung
bzw. Ausübung der vorliegenden Erfindung überspielt oder unterdrückt. Nach diesem zu unterdrückenden Zeitabschnitt des Anfangsbereichs 17 nimmt der Widerstand jeder Sehwei-Sung fortschreitend zu. An einem Punkt, wie in Fig.2 dargestellt ist, erreicht der Widerstandwert bei der 8. Periode seinen Höchstwert. Danach fällt der Widerstandswert fortschreitend mit jeder Periode wieder ab. Der Schweißvorgang ist beendet, wenn der Widerstand auf einen vorbestimmten Prozentsatz unter den Widerstandsscheitelwert abgefallen ist. In der Darstellung der Fig.2 tritt dieser prozentuale Abfall in der 11. Periode ein.
In Fig.2 ist außerdem eine untere Schweißzeitgrenze bei der 9. Periode und eine obere Schweißzeitgrenze bei der 13. Periode eingezeichnet. Diese Grenzwerte sind Erfahrungswerte für das jeweils verwendete Material. Im vorliegenden besonderen Fall war festgestellt worden, daß die Schweißfestigkeit vermindert war, wenn die Schweißung in weniger als 9 Perioden oder mehr als 13 Perioden beendet war. Wenn die prozentuale Schweißtemperatur erhöht wird, wird mehr Leistung bei der Schweißung aufgewendet. Erhöhung der prozentualen Schweißtemperatur führt dazu, daß der Widerstand schneller zum Widerstandsscheitelwert ansteigt und nach dem Scheitelwert schneller abfällt. Wenn die prozentuale Schweißteroperatur zu hoch gewählt ist, wird der vorherbestimmte Abfall des Prozentsatzes des Widerstandes (predetermined percentage resistance drop) vor der unteren Zeitgrenze eintreten, und dementsprechend, wenn die prozentuale Scnweißtemperatur vermindert wird, wird die Widerstandskurve flacher. Absenkung der prozentualen Schweißtemperatur bewirkt, daß der vorbestimmte Abfall des Prozentsatzes des Widerstandes nach der oberen Zeitgrenze eintritt. Änderungen im Widerstandsverlauf können durch eine Anzahl von Faktoren einschließlich der Pilzkopfbildung an den Elektroden verursacht werden. Ar.dere Faktoren, wie ein Riß, eine Fehl-
stelle oder ein Einschluß im zu schweißenden Material, können den Verlauf der Widerstandskurve unberechenbar verändern.
Fig.3 ist ein Blockschaltbild für eine konventionelle Schweißvorrichtung oder Maschine A in Verbindung mit einer Schweißsteueranordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Da die Schweißvorrichtung; von konventioneller Bauart ist und ihre speziellen Teile nicht Gegenstand dieser Erfindung sind, ist eine nähere Beschreibung dieses Teils der Schweißvorrichtung zum Verständnis des neuen Steuerverfahrens und der Steuereinrichtung nicht erforderlich. Im wesentlichen besteht die Schweißsteuerschaltung aus einer Schweißdauer-Meßeinrichtung B zur Messung der Dauer jeder einzelnen Schweißung. In der bevorzugten Ausführung ermittelt die Zeitmessung eine Anzahl von Perioden für jede Schweißung. Verbunden mit der Schweißdauer-Meßeinrichtung B ist eine Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Sinrichtung C zum Vergleich der tatsächlichen Dauer jeder Schweißung mit einer vorgewählten prozentualen Schweißtemperatur-Regelbedingung. Wenn die vorgewählte Regelbedingung erfüllt wird, erzeugt die Schweißtemperatur-Algorithmus-Einrichtung C ein Regelsignal. Eine prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D regelt die prozentuale Schweißtemperatur in der Schweißvorrichtung A mittels des Regelsignals. Genauer gesagt, vergleicht die Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus Einrichtung C die Periodenzählung mit einer vorgewählten Schweißtemperatur Zuwachs- oder Steigerungsbedingung. Ansprechend auf die festgestellte Zuwachs- oder Verminderungsbeding-ung wird die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D die Schweißtemperatur erhöhen oder vermindern.
Die konventionelle Schweißmaschine A ist außerdem mit einer Schweißwiderstandsvorrichtung E zur Feststellung des Schweißwiderstandes verbunden. Mit der Schweißwiderstandsvorrich-
tung E ist eine Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung F verbunden, die den ermittelten Schweißwiderstand mit einer vorbestimmten Widerstandsbedingung eines Widerstands-Algorithmus vergleicht«. Außerdem ist die Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung P verbunden mit einer Schweißabschalt-Einrichtung G zur Beendigung der Schweißung am Ende der nächsten Periode, wenn die Bedingungen für den Widerstands-Algorithmus erfüllt sind.
Die konventionelle Schweißvorrichtung A besitzt einen Taktgeber 100 zur Einleitung und Beendigung einer Schweißung und zur Ausführung anderer Schweißsteuerfunktionen. Der Schweiß-Taktgeber besitzt einen prozentualen Schweißtemperatur-Regler 102 zur Regelung der prozentualen Schweißtemperatur für jede Schweißung. Die prozentuale Schweißtemperatur wird durch die geeignete Wahl des Zündzeitpunktes der SCR so geregelt, daß die genau dosierte prozentuale Leistung einer jeden Periode des Schweißstromes der Schweißstelle zugeführt wird. Weiterhin ist mit dem Taktgeber 1^0 ein Zündkreis 104 verbunden, der im Schweißstromkreis des Schweißtransformators 106 liegt. Mit dem Schweißtransformator 106 sind außerdem ein oder mehrere Paare von Elektroden 108,110 verbunden, die an die miteinander zu verschweißenden Teile angeklemmt werden.
Die Schweißdauer-Meßeinrichtung B umfaßt einen Zeitmesser 120, der eine Impulsflanke erzeugt an einem charakteristischen Punkt einer jeden Periode, d.h. beim Nulldurchgang, Schnittpunkt 10 in F..g.1A. Mit dem Zeitmesser 120 ist ein Periodenzähler 122 verbunden, der die Anzahl der Impulsflanken ermittelt. Das Z^hlergebnis dieses Periodenzählers liefert ein Kaß für die Dauer des Schweißvorgangs.
Die Schweißtemperatur-Hegel-Algorithmus-Einrichtung C kann zur Regelung der prozentualen Schweißteraperatur verschiedene
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Algorithmen ausführen, die auf der Schweißdauer oder der Periodenzählung beruhen. Der in der bevorzugten Ausführungsform realisierte Algorithmus sorgt dafür, daß die prozentuale Schweißtemperatur nach einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Schweißungen auf einen oberen Schweißgrenzwert erhöht wird, d.h., daß der vorherbestimmte prozentuale Abfall nicht vor dem oberen Grenzwert eingetreten ist. In gleicher Weise bewirkt der Algorithmus eine Absenkung der prozentualen Schweißtemperatur nach Ablauf einer vorwählbaren Anzahl von Schweißungen auf einen unteren Schweißgrenzwert, d.h. der vorwählbare prozentuale Abfall trat am oder vor dem unteren Grenzwert auf. Zu diesem Zweck besitzt die Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung C einen ersten oder unteren Grenz-Vergleicher 130 zum Vergleich der tatsächlichen Schweißdauer mit einer unteren Grenzdauer und einen zweiten oder oberen Grenz-Vergleicher 134 zum Vergleich der tatsächlichen Schweißdauer mit einer oberen Grenzdauer. Im speziellen Fall der bevorzugten Ausführungsform vergleicht der untere Grenz-Vergleicher 130 die vom Zähler 122 festgestellte Periodenanzahl mit einem vorgewählten Kindestperiodenzählwert, der im unteren Grenzspeicher 132 gespeichert ist. Entsprechend vergleicht der obere Grenz-Vergleicher 134 die laufende Zählung des Periodenzählers 122 mit einem vorgewählten Maximalperiodenzählwert aus einem oberen Grenzspeicher 136.
Der untere Grenzvergleicher 130 wird durch die Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung F freigegeben, wenn die vorherbestimmte Widerstandsbedingung erfüllt ist. Auf diese Weise vergleicht der Grenz-Vergleicher 130 nur die Periodenzählung, die die Widerstands-Algorithmus-Bedingung erfüllt und danach die Periodenzählung mit der unteren Grenzzählung. Der obere Grenzvergleicher 134 arbeitet kontinuierlich. Wenn eine obere Grenz-Schweißung eintritt, wird im allgemeinen die Widerstands-Algorithmus-Bedingung nicht erfüllt worden sein.
Mit den unteren und oberen Grenz-Vergleichern 130 und 134 sind die unteren und oberen Grenz-Schweißzähler 140 bzw. 142 verbunden. Der untere Grenz-Schweißzähler 140 zählt die Anzahl der Schweißungens bei denen die untere Grenz- oder Schweißtemperatur-Reduzierungsbedingung erfüllt ist, d.h., wenn die Anzahl der Schweißungen, in denen der vorherbestimmte Widerstandsabfall an oder vor der im unteren Grenzspeicher 132 gespeicherten unteren Grenzzahl liegt. In entsprechender Weise zählt der obere Grenz-Schweißzähler 142 die Anzahl der Schweißungen, bei denen die obere Grenz- oder Schweißtemperatur-Zuwachsbedingung erfüllt ist, d.h., wenn die Anzahl der abgeschlossenen Schweißungen an der oberen Grenze liegt.
Ein dritter Vergleicher 144 für Schweißungen mit den unteren Grenz-Bedingungen vergleicht die untere Grenz-Schweißz^hlung mit einer vorgewählten Anzahl von Schweißungen, die in einem Schweiß-Reduzier-Speicher 146 gespeichert ist. Wenn der Zählerstand im unteren Grenz-Schweißzähler 140 mit dem im Schweiß-Reduzier-Speicher 146 gespeicherten Wert übereinstimmt, veranlaßt iie prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D die prozentuale Schweißtemperatur zu vermindern. In entsprechender Weise vergleicht ein vierter Vergleicher 143 für Schweißungen mit den oberen Grenzbedingungen die obere Grenz-Schweißzählung des oberen Grenz-Schweißzählers 142 mit einer vorgewählten Anzahl von Schweißungen, die in einem Schweiß-Zuwachs-Speicher 150 gespeichert sind. Wenn der Zählerstand in dem oberen Grenz-Schweißzähler 142 mit dem im Schweiß-Zuwachs-Speicher 150 gespeicherten Wert übereinstimmt, veranlaßt die prozentuale Schweißtemperatur-Refeleinrichtung Ό die prozentuale Schweißtemperatur zu vergrößern.
Eine logische Schaltung 152 ist für verschiedene Rückstell- und Freierabefunktionen vorgesehen. Insbesondere stellt diese
logische Schaltung den unteren Grenz-SchweißzThler 140 immer dann zurück, wenn eine normale Schweißung oder eine obere Grenz-Schweißung ausgeführt wird. Dies veranlaßt den dritten Vergleicher 144 für Schweißungen mit den unteren Grenztedingungen die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D nur nach dem Auftreten einer vorgewählten Anzahl von aufeinanderfolgenden unteren Grenz-Schweißungen freizugeben. In entsprechender Weise stellt die logische Schaltung 152 den oberen Grenz-Schweißzähler 142 zurück, wenn eine normale oder untere Grenz-Schweißung stattfindet. Dies veranlaßt den vierten Vergleicher 143 für SchweiQungen mit den oberen Grenzbedingungen die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D nur nach dem Auftreten einer vorgewählten Anzahl aufeinanderfolgender oberer Grenzschweißungen freizugeben. Die logischen Schaltungen 152 aktivieren außerdem den unteren Grenz-Vergleicher 130 ansprechend auf den Eingang eines Ausgangssignals der Schweißwider stands-Algorithmus-Vorrichtung F, wodurch angezeigt wird, daß die Widerstandsbedingungen vorliegen. Die logische Schaltung 152 kann auch umgesteuert werden und das Ausgangssignal der Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung P kann den unteren Grenz-Vergleicher 130 unmittelbar freigeben. Die logische Schaltung 152 liefert auch ein Ausgangssignal, um eine Freigabe der Schweiß-Abschal t—Einrichtung G so lange zu sperren, bis die unteren Grenzwerte vorliegen. Das Ausgangssignal des oberen Grenz-Vergleichers ist ebenfalls wirksam mit der Schweiß-Abschalt-Sinrichtung G verbunden., um den Schweißvorgang zu beenden, wenn der obere Grenzwert erreicht ist.
Die Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung schließt weiter einen Austast-Speicher 154 zur Speicherung der Anzahl der Perioden während welcher die Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung F gelöscht oder unwirksam gemacht werden soll. Ein Austast-Vergleicher 156 vergleicht die Perio-
denzählung des Periodenzählers 122 mit der Austastzahl des Austastspeichers 154. Wenn die Periodenzählung des Periodenzählers 122 mit der Austastzahl des Austast-Speichers 154 übereinstimmt, gibt der Austastvergleicher 156 die Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung F frei. Der Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus kann vorteilhafterweise durch einen Computer verkörpert werden, der so programmiert wird, daß der oben beschriebene Algorithmus oder ein anderer geeigneter Algorithmus erfüllt wird.
Die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D schließt eine prozentuale Schweißtemperatur-Reduziervorrichtung 170 ein zur Verminderung der prozentualen Schweißtemperatur um einen vorgewählten Betrag. In einer Schweißmaschine, die eine SCR-Steuerstufe in der prozentualen Schweißtemperatursteuerung verwendet, regelt die prozentuale Schweißtemperatur-Reduzierverrichtung 170 die Vorspannung durch einen zusätzlichen WiderStandsbetrag,um den Zündpunkt der SCR anzuheben. Die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D enthält weiter eine prozentuale Schweißtemperatur-Zuwachsvorrichtung 172, die die Vorspannung für die SCR regelt, um den Zündzeitpunkt in den aufeinanderfolgenden Perioden zeitlich vorzuverlegen.
Die Schweißwiderstandsvorrichtung E ermittelt den Schweißstrom und die Schweißspannung und ermittelt aus dem Quotienten von Spannung und Strom den Schweißwiderstand. Eine Spule 180 stellt den Primärstrom des Schweißtransformators 106 fest und die Amplitude des Stromes wird in einem Analog-Digital-Wandler 132 in ein digitales Signal umgesetzt. Die Spannung an der Schweißstelle dient als Eingangssignal für einen Analog-Digital-Wandler 184, der ein Digitalsignal proportional zur Schweißspannung erzeugt. Ein Spitzenstromdetektor 135 ermittelt ob der Schweißstrom seine Scheitelwerte 16 oder 16' (Fig.1C) erreicht hat. Wenn der Schweiß-
strom einen Scheitelwert annimmt, gibt der Spitzenstrcmdetektor 185 die Analog-Digital-Wandler 182 und 134 frei. Ein Dividierer 183 ermittelt den Quotienten aus Spannung und Strom, um den Schweißwiderstand zu bestimmen. Auf diese Weise wird der momentane Periodenwiderstand bei jedem Periodenscheitel bestimmt.
Die Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung F kann verschiedene Widerstands-Algorithmen erfüllen. In der bevorzugten Ausführungsform bestimmt jedoch die Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung, wann der Schweißwiderstand seinen Höchstwert erreicht hat und auf einen vorherbestimmten Prozentsatz abgesunken ist. Wenn eine solche Bedingung erfüllt ist, veranlaßt die Vorrichtung F die Schweiß-Abschalteinrichtung G den Schweißvorgang zu beenden. Andere Widerstands-Algorithmen können natürlich ebenso ausgeführt werden, falls es erwünscht ist.
Die Schweißwiderstands-Algorithraus-Vorrichtang F umfaßt einen ersten Widerstandsvergleicher 2ΟΓ zum Vergleich jes von der Schveißwiderstands-Vorrichtung E ermittelten momentanen Periodenwiderstandes mit einem in einen Widerstandsspeicher 202 gespeicherten Wert. Der Vergleicher führt den höheren der beiden Widerstandswerte zur Einspeicherung in den Widerstandsspeicher zurück. Wenn der Kurvenverlauf des Widerstandes in Abhängigkeit von den Perioden, wie in Fig.? dargestellt, in Richtung auf den Maximalwert geht, ist der vom Widerstandsdetektor ermittelte momentane Periodenwiderstand jeweils der höhere Wert. Wenn jedoch der im Widerstandsspeicher 202 eingespeicherte Widerstandswert größer ist, zeigt dies an, daß der Maximalwert der Kurve gekreuzt ist und jetzt entschieden werden muß, ob die vorherbestimmte prozentuale Abfallbedingung erfüllt ist. Wenn der im Speicher 202 enthaltene Widerstandswert größer ist, wird der Widerstandsvergleicher 200 eine Multipliziervorrichtunr 204 akti-
vieren, den im WiderstandssOeicher 202 gespeicherten Maximalwiderstandswert mit einem vorherbestimmten Wert zu multiplizieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser vorherbestimmte Wert die Größe 100^> abzüglich des vorgewählten prozentualen Widerstandsabfalls vom Scheitelwert, bei dem die Schweißung beendet werden muß.
Ein zweiter Widerstandsvergleicher 206 vergleicht den von der Multipliziereinrichtung 204 gelieferten Abschlußwiderstandswert mit dem von der Schweißwiderstands-Vorrichtung E ermittelten Momentanphasenwiderstand. Wenn der augenblickliche Phasenwiderstand von der Schweißwiderstands-Vorrichtung E gleich oder niedriger als der Abschlußwiderstandswert der Kaitipliziervorrichtung 204 ist, ist die Schweiß-Enie-Bedingung erfüllt. Der zweite Widerstandsvergleicher 2Cc erzeugt dann ein Signal, das die Schweißabschalt-Einrichtung G ansprechen läßt, um den Schweißvorgang zu beenden. Wenn die Widerstandsbedingung erfüllt worden ist, verhindert eine Sperrschaltung 208 die I^bertragung dieses Signals zur Schweißabschalt-Einrichtung G, bis die Anzahl der Perioden-Zählung den unteren Grenzwert erreicht oder überschreitet. Die Schweißwiderstands-Algorithmus-Vorrichtung F kann zwecknrlSigerweise durch einen Computer realisiert werden, der so programmiert ist, daß er die oben beschriebenen oder andere geeignete Algorithem erfüllt. Es kann schließlich ein einziger Computer vorgesehen werden, der sowohl den Schweißteraperatur-Regei-Algorithmus und den Y/iderstands-Algorithmus als auch andere Systemfunktionen einschließlich z.B. PeriodenzHhlung, Schwei.?widerstandsberechnunr und dergleichen übernehmen kann. Wie bereits oben ausgeführt, liefert die Schweiiabschalt-Einrichtung G ein Schweiß-Ende-Signal an ien Schweiß-Taktgeber 100, wenn einige vorherbestimmte Widerstanisbedingungen erfüllt sind. Die Ausgangssignale der prozentualen Schweißtemperatur-Regeleinrichtung D und der 3chwei3abschalt-Einrichtung G werden zum Schweißtaktgeber
A-
100 über die Sammelschiene 210 übertragen.
In Pig.4 ist ein Blockdiagramm dargestellt, das eine bevorzugte mikroprozessor-gesteuerte Aasführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Figur ist ein konventioneller Schweißtaktgeber 300 in Verbindung mit der Steuerschaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Der Schweißtaktgeber besitzt drei Svtze von Takträdern 302, 304 und 306. In seiner Handeingabe-Betriebsart steuern die Taktr:>der die geeignete Schweißzeit, die prozentuale Schweißtemperatur und einen weiteren Parameter aus einer Vielzahl möglicher anderer Parameter. Beispielsweise kann ein Produktionsplan vorsehen, zwei Teile aus Blech miteinander zu verschweißen oder ein anderer Plan kann verlangen, daß ein Blech an einen Rahmen oder eine Konsole zu schweißen ist. Das Takträder-Aggregat befähigt den Schweißtaktgeber drei unterschiedliche Schweißprogramme auszuführen, ohne jedesmal bei einem Wechsel die Schweißbedingungen neu einstellen zu müssen.
In der Handeingabe-Betriebsart überwacht und speichert die Steuerschaltung die gegenwärtigen Schweißparameter für jede Schweißung, aber sie steuert nicht den Schweißvorgang. In der automatischen Betriebsart, bei der die Steuerschaltung der vorliegenden Erfindung den Schweißtaktgeber 300 steuert, sind die Takträder 302, 304 und 305 untereinander ausgekuppelt und die Steuerschaltung übernimmt die Ausübung ihrer Punktion. Ein Schalter "Handeingabe-Automatik" 308 bestimmt, ob der Schweißtaktgeber in seiner Handeingabe-Betriebsart eier seiner automatischen Betriebsart wirksam sein soll.
Der Schweißtaktgeber 300 ist mit einer Befehlsschiene 310 verbunden, auf welcher er ein Synchronsignal periodisch während jeder Schweißung jeweils zu Beginn jeder Periode erzeugt. Das Synchronsignal entspricht dem Ausgangssignal des Zeitmessers 120 (Pig.3). Eine Steuerschiene 312 führt
die Signale zum Schweißtaktgeber 300, welcher die Signale der Takträder umsetzt. Eine Eingabeschiene 314 liefert Informationen a.n die Steuerschaltung entsprechend dem jeweiligen Fortschritt des Schweißablaufs. Diese Informationen zeigen insbesondere an, welche der drei durch die Takträder vorgeschriebenen Funktionsabläufe aufgerufen sind und welcher Funktionsabschnitt des Schweißvorgangs an der Reihe ist, z.S. Pressung, Anklemmen, Vorheizung usw.
Kit der Steuerschiene 312 ist ein digitaler Ausgangskreis 320, der diskontinuierliche Befehle von der Steuerschaltung empfangt und ein kontinuierliches Befehlssignal zum Schweißtaktgeber 300 liefert, verbunden. Der digitale Aasgangskreis 320 liefert einen Befehl zur prozentualen Schweißtemperatur, um den sonst von den Takträdern gelieferten Befehl zu ersetzen, ein Signal, um die Takträder unwirksam su machen, wenn die Steuerschaltung die Führung übernommen hat, ein Signal zum Anhalten der Zeitwerks im Schweißtaktgeber un-3 ein Fehlersignal, wenn zweckmäßig, um Problemsituationen anzuzeigen, z.B. wenn die prozentuale Schweißtemperatur das Maximum erreicht. Der digitale Ausgangskreis 32C ist aus einer Mehrzahl von Schaltern und Pafferspeichern zusammengesetzt, um ein statisches Ausgangssignal zu sichern.
Ein digitaler Eingangskreis 322 erhält vom Schweißtaktgeber 300 die Funktionstabelle und die speziellen Schweißinformationen. Der digitale Eingangskreis speichert die meisten der zuletzt aufgetretenen Daten, um der Steuerschaltung eine fortlaufende überwachung des gegenwärtigen Zastands \es Schweißtaktgebers zu sichern.
Ein Direktzugriffsspeicher (HAM) 330 speichert verschiedene Informationen vom Mikroprozessor und vom Schweißtaktgeber, insbesondere die Funktionstabelle, die vom Schweißtaktgeber 300 ausgelesen wird, die gegenwärtige Periodenzählunr, eine
Serie von Ziffern für die Erzeugung von Fehlermeldungen, eine liste von programmierbaren oder gegenwärtigen Schweißparametern für öeden Arbeitsplan, eine "historische" Liste von tatsächlich gemessenen Schweißparametern fur den letzten Schweißvorgang in jedem Arbeitsplan, Einspeicherungen für verschiedene Unterprogramme. Die Liste der programmierbaren Schweißparameter schließt auch Nummern der Perioden ein, die austastet werden sollen, sowie die Nummern der Perioden anTunteren Grenzwert, die Nummern der Perioden am oberen Grenzwert, die vorherbestimmte prozentuale Widerstandsabsenicung die Anfangsschweißtemperatur, das Maximum der zulässigen prozentualen Schweißtemperatur, die Anzahl der aufeinanderfolgenden Schweißungen am oberen Grenzwert, bevor die prozentuale Schweißtemperatur vergrößert worden ist, die Anzahl der aufeinanderfolgenden Schweißungen am unteren Grenzwert, bevor die prozentuale Schweißtemperatur verringert worden ist, die anfängliche prozentuale Schweißtemperatur und andere Parameter, wenn sie erwünscht Bin,. Die Liste der tatsächlich gemessenen Parameter oder die "historische" Liste (die früheren Meßwerte) umfassen die prozentuale Schweißtemperatur, die Anzahl der ausgeführten Schweißen, die Spitzenströme, die Spitzenspannungen, die SprUenwiderstände, den Endstrom, die Endspannung, den Widerstand, die Anzahl der Perioden bis zu den Spitzenwerten und andere Parameter, wenn sie erwünscht sind. D.e verschiedenen Unterprogramme bewerkstelligen Paritätsprüfung T)ezimal-Binär-Wandluneen oder Binär-Dezimal-Codierun-en die Durchführung der ASCII-Umformung in Verbindung fflit°einer Tastatur-Anzeige, die Ausführung mathematischer Funktionen in den Schweißternperaturregelungs- und WMerstaiusjUrorithmen. wie oben in Verbind "mit Fig.3 besprochen, enteilte Tastatur-Eingänge und dergleichen. In zwei Festwertspeichern (HCMe) 332 und 334 sin, die Programme für einen Mikroprozessor 340 gespeichert. In der bevorzugen Ausführun^sform gemäß der Erfindung ist beispielsweise em
geeigneter Mikroprozessor bekannter Bauart RCA CDP 1802Ώ verwendet worden. Der Mikroprozessor übt zwei getrennte Funktionen aus. Als erstes verarbeitet er die Tastatureingaben und steuert die Sichtanzeige und zweitens steuert er den Schweißtaktgeber 300. Die Flußdiagramme der Mikroprozessorlogik bezüglich der Steuerung des Schweißtaktgebers werden anschließend im einzelnen in Verbindung mit Figur 5 und hinsichtlich der über die Tastatur einzugebenden Befehle und der damit verbundenen Anzeigen in Verbindung mit Figur erläutert.
Ein Speicherbank-Decodierer 34? wird in Verbindung mit dem I'ükroprozessor eingesetzt, um seine Adressierkapazität von acht auf sechzehn Bits auszudehnen. Ein geeigneter Speicherbank-Decodierer ist in dem RCA CDP 18O2D-Mikroprozessorrianibuch beschrieben. Ein weiterer peripherischer Mikroprozessor (RCA) ist ein Rückstellkreis-Prozessor 344» der die Reihenfolge der Prozessor-Funktionsabläufe steuert, wenn die Steuerschaltung eingeschaltet oder zurückgestellt wird. Sin Prozessor-Fehlererfassungsschaltkreis 34 6 ermittelt, ob der Mikroprozessor richtig arbeitet, d.h. er bestimmt, ob der Prozessor Tastaturfunktionen oder Schweißsteuerfunktionen ausführt. Wenn er irgend eine von beiden Funktionen ausführt, arbeitet der Mikroprozessor richtig. Wenn er keine der beiden Funktionen ausübt, betätigt er ein Alarmsignal, das eine mögliche Störung anzeigt. Ein Schweißunterbrechungsstrorakreis 348 liefert ein geeignetes Signal, mit dem der Prozessor angehalten wird. Der Schweißunterbrechungsstromkreis 348 stellt dabei sicher, daß der Mikroprozessor seine letzten durch die Tastatur eingegebenen Befehle und Instruktionen vor dem Start einer Schweißsteuerung ausführt.
Ein Spitzendetektor 35° und ein Analog-Digital-Wandler 35? überwachen die Schweißspannung an den Elektroden. Genauer liefert der Spitzendetektor 350 ein digitales Signal
an den Mikroprozessor, wenn ein Maximalwert 16 oder 16' (Fig.1C) auftritt. Der Analog-Digital-Wandler ist mit dem Schweißtransformator verbunden, um den Schweißstrom zu überwachen, und außerdem ist er mit jedem der drei Schweißsysteme verbunden, die auf den drei oben erwähnten Schweißprogrammen beruhen. Der Analog-Digital-Wandler überwacht den Strom und die Spannung an den Schweißsystemen des jeweils gewählten Schweißprogramms (Produktionsplan) und liefert ein digitales Ergebnis dieser Werte.
Eine Tastatur 360 mit 12 Tasten steht der Bedienungsperson zur Verfügung, um die für die Programmierung erforderlichen Schweißparameter für jedes Schweißprogramm einzugeben. Zu jedem Schweißprogramm kann die Bedienungsperson die Nummern der auszutastenden Perioden, die Periodennummer für den unteren Grenzwert, die Periodennummer für den oberen Grenzwert, den Prozentsatz für die Widerstandsabsenkung und die anderen Schweißparameter der für die Programmierung vorgesehenen Parameterliste, wie sie oben beschrieben ist, eingeben. Kombiniert mit der Tastatur ist ein alphanumerisches Anzeigefeld 362, z.B. eine Eitronix DL-1416 Anzeige der Litronix, Inc., Tantau, Cupertino, Kalifornien. Auf dem alphanumerischen Anzeigefeld kann die Liste der programmierbaren Parameter für jedes der Schweißprogramme, die Liste der "historischen" Parameter für den letzten Schweißvorgang in jeden Schweißprogrammablauf, die Pehlerinformationen und dergleichen angezeigt werden.
Fig.5 zeif't ein FluSdiagramm für die Programmierung des Tikroprozessors 340 der Fig.4, der eine Kontrolle der Schweißdauer-Keßeinrichtung 300 ermöglicht. MLt einem prira-'iren Bezug auf Fig.5, sowie einem sekunderen Bezug auf Fir.4 wird der kontrollierte Schweißvorgang, wie bei 400, beginnen. Sine Unterbrechung dieser begonnenen Kontrollfunktion curch die Schweißunterbrechungsschaltung 343 kommt sofort bei einer
ablaufenden Tastatur-Operation zustande und bleibt so lange bestehen, bis jene beendet ist. Diese Periode ist sehr kurz, verglichen mit der Dauer einer Ein-Linien-Periode (Arbeitstakt-Periode). Das Programm vollzieht verschiedene aufbauende und zunächst vorbereitende Schritte 402, die gleichzeitig das Ablesen und die Kontrolle gespeicherter Informationen ermöglichen sowie eine automatisierte Nullwerteinstellung des Perioden-Zählerepeichers und dergleichen. Bekanntlich beinhaltet.ein Schweißvorgang eine Vorheiz-Periode, gefolgt von der abschließenden Schweiß-Periode. In der Vorheiz-Periode erhält die Schweißstelle einen geringen Strom, bevor der Hauptschweißstrom eingeschaltet wird. Wenn bei einem ausgewählten Schweiß-Zeitplan eine Vorheiz-Periode im Diagrammschritt 402 vorgesehen ist, überwacht die Steuerschaltung den Spitzenschweißstrom, die Spannung und den Schweißwiderstand der Vorheiz-Periode. Die Vorheiz-Periode wird durch den Schweißtaktgeber 300 gesteuert wie auch durch die vorliegende Steuerschaltung. Nach der Vorheiz-Periode schaltet sich diese Steuerung bei Diagrammschritt 406 ab, wobei das Taktrad die Steuerung übernimmt und die eigene Steuerung einsetzt. Die prozentuale Schweißtemperatur wird vom RAM 330 durchgegeben und bei Schritt 408 an die Digital-Ausgangsschaltung 320 geliefert, welche die prozentuale Schweißdauer des Schweißtaktgebers steuert.
Im Diagrammschritt 410 überprüft das Programm, ob der Periodenzähler an der Schweißvorrichtung des z.Zt. laufenden Schweißvorgangs ausgeglichen ist, d.h. dem Programm entspricht, oder ob dieser den Austastimpuls überschritten hat. Zeigt der Schweißstromzähler und dessen Schweißdauer-I-'eßeinrichtung an, daß der Austastimpuls nicht erreicht wird, schaltet die Schweißdauer-Keßeinrichtung um und hält dae Programm-Kuster bis der Austastimpuls erreicht oder überschritten wird. Sollte der Austastimpuls überschritten werden, so wird das Programm in Stufe 412 feststellen, wie
hoch der gegenwärtige Periodenwiderstand an der Sohwei?- stelle ist. In Stufe 414 vergleicht das Programm den gegenwärtigen Periodenwiderstand mit dem in diesem Schweißvorgang erzeugten Höchst-Widerstandswert, um festzustellen, ob dieser ein zulässiger Scheitelpunkt-Widerstandswert ist. Ist dieser Wert der höchste oder ein Scheitelpunkt-Widerstandswert, so muß der neue Widerstandswert im Widerstandsspeicher 202 neu einprogrammiert werden, Stufe 416. In Stufe 418 überprüft das Programm, ob der Periodenzählwert mit dem oberen Maximalzählwert übereinstimmt. Sollte dies nicht der Fall sein, scha;tet das Programm zurück auf Stufe 412 und v;artet auf die nachfolgende Impulsperiode. Stimmt der Periodenzählwert mit dem Maximalperiodenzählwert überein, so schaltet das Programm in Stufe 418 zum Schweißabschluß. Stellt sich in Stufe 414 heraus, daß der gegenwärtige Widerstandswert nicht den maximalen Widerstandswert erreicht, stellt das Programm bei Stufe 420 fest, um wieviel Prozent ■3er gegenwärtige im Scheitelpunktwiderstandpspeicher 202 bei Stufe 416 gespeicherte Periodenwiderstand abgefallen ist. In Stufe 422 überprüft das Programm, ob der prozentuale Abfall des gegenwärtigen Periodenwiderstanis vom Scheitelpunktwiderstand den programmierten unteren Grenzwert übersteigt. War dies nicht der Pail, so wird das Programm zurückgeleitet zu Stufe 418, um zu überprüfen, ob die Maximalrrenze überschritten wurde. Stellt sich in Stufe 422 heraus, da3 der vorprogrammierte prozentuale Abfall erreicht wurde, so wird durch Stufe 424 festgestellt,ob der Impulsperiodenzählwert gleich dem unteren Grenzwert ist oder ihn übersteigt. Ist :lies nicht der Fall, pchaltet das Programm in Stufe 426 über zu einer Halteperiode bis der untere Grenzwert erreicht oder überschritten wird. Sollte der untere Grenzwert erreicht oder überschritten werden, schaltet das Programm weiter zur Schweißvorgang-AbsöhluBstufe 428.
Nach Abschluß des Schweißvorgangs stellt das Programm in
SS
Stufe 440 fest, ob die Schweißung beim unteren Grenzwert stattfand. Das heißii.in Stufe 440 wird festgestellt, ob der programmierte prozentuale Abfall des Widerstandes sich vor oder am unteren Grenzwert vollzogen hat. Stellt sich heraus j daß eine untere Grenzschweißung zustande kam, wird in Stufe 442 die Verminderung vom unteren Grenzschweißzähler 140 in MM 330 eingespeichert und dieser stellt den oberen Grenzschweißzähler 142 auf Null zurück. In Stufe 444 stellt das Programm fest, ob die untere Grenzwertzählung, gespeichert in dem unteren Grenzzähler, mit der programmierten Anzahl von unteren Grenzschweißungen im Schweißreduzierspeicher 146 übereinstimmt. Liegt diese Zahl unter der programmierten, springt das Programm zum Ende des Plußdiagrainmes. Erreicht der untere Grenzzähler die programmierte Anzahl von Schweißungen, die zu reduzieren sind, wird der prozentuale Schweißtemperatur-Parameter im RAM 330 niedriger oder reduziert reprogrammiert wie in Stufe 446, und der untere Grenzzähler wird zurückgestellt.
Wird in Stufe 444 festgestellt, daß eine Schweißung keine untere Grenzwertschweißung ist, so wird in Stufe 450 festgestellt, ob die Schweißung eine obere Grenzwertschweißung ist. Das heißt, es wird festgestellt, ob der Schweißvorgang abgeschlossen wurde, weil die Periodenzählung den oberen Grenzwert erreichte. Ist dies der Fall und die Schweißung somit eine obere Grenzwertschweißung, so wird der obere Grenzwertzähler 142 reduziert wie in Stufe 452 und der untere Grenzwertzähler 140 gelöscht. In Stufe 454 stellt das Programm fest, ob die reduzierte obere Grenzwertzahl gleich der programmierten Anzahl der oberen Grenzwertschweißungen ist. Sollte die obere Grenzwertzahl immer noch unter der programmierten Zahl liegen, rückt das Programm zum Ende. Liegt die reduzierte obere Grenzwertzahl gleich mit der programmierten Zahl der Schweißungen, wird ein Vergleich vollzogen in Stufe 456, um festzustellen, ob der gegenwärtige Stand der
prozentualen Schweißtemperatur der vorherbestimmten maximalen prozentualen Schweißtemperatur entspricht. Liegt die gegenwärtige prozentuale Schweißtemperatur beim Maximum, schaltet das Programm zum Ende. Liegt sie dagegen unter dem Maximum, so wird die gespeicherte prozentuale Schweißtemperatur im RAM 330 höher programmiert oder in Stufe 458 reduziert, wo der obere Grenzwertzähler 142 auf Null zurückgestellt wird.
Ist die Klassifizierung einer Schweißung entweder als untere Grenzwertschweißung in Stufe 440 oder als obere Grenzwertschweißung in Stufe 450 nicht möglich, so werden der obere und untere Grenzwertzähler in Stufe 460 auf Null zurückgestellt. Bei einer angemessenen Reduzierung oder Rückstellung des unteren und oberen Grenzwertzählers sowie bei jeder prozentualen Schweißtemperatur-Reprogrammierung erfolgt in Stufe 462 eine Anzeige durch die alpha-numerische Anzeigetafel 362. Diese Anzeigetafel zeigt an, daß die prozentuale Schweißtemperatur erhöht oder vermindert wurde. Nach dieser Anzeige wartet das Programm bei Stufe 464 auf den Start des nächsten Schweißvorgangs.
Fig.6 zeigt das Plußdiagramm für die Programmierung des Mikroprozessors 340 von Fig.4. Der Wert dieses Flußdiagramms erweist sich als sehr umfangreich, denn die durch die Tastatur 360 hervorgerufenen Anzeigen gewährleisten mehrere Änderungen der Schweißparameter, mehrere vorprogrammierte Schweißparameter mit dem dazugehörigen Zeitplan, das Ablesen gegenwärtiger Schweißparameter, sowie Erfahrungswerte der "historischen" Liste des letzten Schweißvorgangs, Fehleranzeigen und dergleichen. Mit einem primären Bezug auf Fig.6 sowie einem sekundären Bezug auf Fig.4 werden durch das Einschalten der Stromversorgung die alpha-numerische Anzeigevorrichtung 362 und die zugehörigen Speicher in Stufe 502 zurückgestellt bzw. gelöscht.
3S~
In Stufe 504 folgt die Daten-Paritätskontrolle der Speicherzellen und wie in Stufe 506 wird festgestellt, ob die Parität gewährleistet ist. Sollte die Parität nicht gewährleistet sein, wird in Stufe 508 eine vorherbestimmte Paritätsfehlermeldung vom RAM 330 abgerufen und in Stufe 508 auf der alphanumerischen Anzeigevorrichtung 362 angezeigt.
Eine Wartungsüberprüfung erfolgt in Stufe 510. Diese Wartungsüberprüfung zeigt an, ob verbotene Schweißparameter für den nächsten Schweißvorgang abgerufen wurden. Zum Beispiel wird festgestellt, ob die programmierte prozentuale Schweißtemperatur höher oder gleich einer vorherbestimmten maximalen prozentualen Schweißtemperatur für die zur Schweißung vorgesehenen Materialien in dem gewählten Zeitplan ist. Die programmierte prozentuale Schweißtemperatur wie oben beschrieben, kann möglicherweise automatisch durch die Dauer der vorausgegangenen über ein vorprogrammiertes Maximum hinaus umgestellt worden sein. Wird bei der Wartungsüberprüfung festgestellt, daß verbotene oder unerwünschte Schweißparameter abgerufen wurden, kann eine vorherbestimmte Fehlbotschaft vom RAM 332 abgerufen und in Stufe 512 wiederum auf der alphanumerischen Anzeigevorrichtung 362 angezeigt werden. Die Reaktion des Bedienungspersonals auf die oben genannte Anzeige wäre die sofortige Überprüfung der Schweißanlage, um festzustellen, welche Wartung nötig ist, ob eine Reprogrammierung der Schweißparameter oder anderweitige geeignete Maßnahmen erforderlich sind.
Sollte bei Stufe 510 festgestellt werden, daß keine Wartung nötig ist, wird in Stufe 5H eine programmierte "Fertig zum Schweißen"-Meldung auf der alphanumerischen Anzeigevorrichtung 362 angezeigt. Wenn die "Fertig zum Schweißen"-MeIdung angezeigt ist, ist das System bereit für Programmierungen mit neuen Schweißparametern oder es werden die aktuellen Schweißparameter der "historischen" Liste für den vorherge-
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henden Schweißvorgang für jedes der Schweißprogramme angezeigt.
In Stufe 520 erwartet das Programm eine Bestätigung durch eine geeignete Taste der Tastatur 360. Die betreffenden Eingaben sind in zwei Kategorien "Zeitplan" und "Geschichte" einzuteilen. Die "Zeitplan"-Eingaben reprogrammieren den programmierten Schweißparameter für jeden Zeitplan. "Geschichte "-Eingaben verursachen eine Anzeige der gegenwärtigen Schweißparameter gemessen an der zuletzt durchgeführten Schweißung in dem dazugehörigen Zeitplan. In Stufe 522 stellt das Programm fest, ob die Zeitplan-Anzeigetaste der Tastatur 360 betätigt.wurde. Ist keine "Zeitplan"-Eingabe erfolgt, stellt das Programm in Stufe 524 fest, ob eine "Geschichte"-Taste der Tastatur 360 betätigt wurde. Läßt sich weder eine "Zeitplan"- noch eine "Geschichte"-Eingabe feststellen, kehrt das Programm zu Stufe 520 zurück und erwartet eine geeignete Programm-Eingabe.
Wurde in Stufe 522 festgestellt, daß eine Zeitplan-Programm-Eingabe noch zu erwarten ist, wartet das Programm in Stufe 526 auf die geeignete Eingabe. Die erste Eingabe zeigt an, welcher von mehreren Zeitplänen,in der bevorzugten Ausführungsform sind es drei Zeitpläne, der Programmierer in Betracht ziehen will. Trägt dieser Programm-Eingang eine falsche oder unkenntliche Zahl eines Zeitplanes, schaltet das Programm auf Stufe 526 zurück und wartet auf eine zutreffende Instruktion. Wie schon erwähnt, sind im RAM 330 eine Vielzahl von Schweißparametern gespeichert. Diese Schweißparameter betreffen die Nummern der Löschperioden, die Nummern der Perioden zum unteren Grenzwert, die Nummern der Perioden zum oberen Grenzwert, den prozentualen Widerstandsabfall und andere Schweißparameter, wie sie bereits oben genannt sind. Diese Schweißparameter sind in einer vorbestimmten Reihenfolge gespeichert und können für die Anzeige
auf der alphanumerischen Anzeigevorrichtung einzeln abgerufen werden. In Stufe 530 verursacht das Programm die Anzeigen des ersten oder nächsten Schweißparameters in der gespeicherten, vorbestimmten Reihenfolge auf der alphanumerischen Anzeigevorrichtung 362. Ein Beispiel für eine erste Anzeige:
Der geeignete Schweißparameter ist angezeigt und das Programm wartet auf die nächste Eingabe über die Tastatur in Stufe 532. Es sind dort zu diesem Zeitpunkt zwei geeignete Eingaben möglich: Eine Eingabe, die anzeigt, daß der nächste Schweißparameter der vorherbestimmten Liste angezeigt werden soll, oder eine Eingabe, die den angezeigten Schweißparameter abändert. Bei Stufe 534 bestimmt das Programm, ob die Eingabe anzeigt, daß das Programm weiterspringen soll zur Anzeige des nächsten Schweißparameters. Ist die Eingabe kein Sprungbefehl, dann ändert die Eingabe in Stufe 536 den auf der Anzeigevorrichtung dagestellten Parameter. Zum oben genannten Beispiel: Die neue Eingabe möge die Ziffer "4" sein, um die Anzahl der Löschperioden, die im Austastspeicher 154 gespeichert ist, von 3 auf 4 abzuändern. Each der Änderung des angezeigten Schweißparameters schaltet das Programm zurück in Stufe 532 und wartet auf den Befehl, entweder den Schweißparameter wiederholt zu ändern, oder zum nächsten Schweißparameter zu springen. Wenn in Stufe 534 festgestellt wird, daß der Programm-Eingang das Weiterschalten oder "Überspringen" zur Folge hatte, muß weiterhin in Stufe 536 festgestellt werden, ob der letzte Schweißparameter der Liste angezeigt wurde. Wird dieser letzte Schweißparameter angezeigt, schaltet sodann das Programm zu Stufe 502 zurück und erwartet die nächste Programme ing ab e, sonst schaltet das Programm zu Stufe 530 zurück und es erfolgt eine Anzeige des nächsten Schweißparameters der Liste. Ein Beispiel für einen zweiten Schweißparameter in der Liste könnte "10 CY UNTERE GRENZE" sein. Auf diese Art werden alle Schweißparameter in der Liste
nacheinander angezeigt und,falls erwünscht, abgeändert.
Wird in Stufe 524 festgestellt, daß eine "historische" Programmeingabe vollzogen wurde, dann wartet das Programm in Stufe 540 auf die nächste Tastatur-Eingabe. Die nächste erwartete Tastatur-Eingabe ist einer der verschiedenen Zeitpläne, wofür die "historische" Anzeige erfolgen soll. In Stufe 542 bestimmt das Programm, ob die Eingabe eine Zahl ist, die einem der Zeitpläne zugeordnet ist. Ist dies nicht der Fall, schaltet das Programm zurück zu Stufe 540 und wartet auf die geeignete Eingabe. Ist dies der Fall, erfolgt eine gespeicherte Anzeige vom RAM 330, die die erste tatsächliche Bemessung des ersten Parameters aus der "historischen" Liste darstellt. Dem o.g. weiterfolgend: Es werden während jeder Schweißung im RAM 330 folgende Informationen aufgezeichnet: Die verschiedenen vorbestimmten Schweißparameter, die prozentuale Schweißtemperatur der Schweißstelle, die Anzahl der absolvierten Schweißvorgänge eines Zeitplanes, der Scheitelpunktstrom während einer Schweißung und die Scheitelpunktspannung während einer Schweißung und dergleichen. Das Programm veranlaßt, daß die Daten des ersten oder nächsten anfallenden Schweißparameters vom RAM 530 abgerufen und in Stufe 544 angezeigt werden. Ein beispielhafter erster Schweißparameter könnte "85% ACTUAL HT" sein. Nachdem das Programm die Anzeige auf der alphanumerischen Anzeigevorrichtung veranlaßt hat, wartet das Programm in Stufe 546 auf den nächsten Befehl. Wird in Stufe 548 festgestellt, daß der nächste Befehl kein "Sprung-Befehl" ist, schaltet das Programm zurück zu Stufe 546 und erwartet ihn. Erfolgt der "Sprung-Befehl" hierauf, wird vom Programm in Stufe 550 festgestellt, ob der tatsächlich angezeigte Parameter der letzte Parameter der Liste ist. Liegt der Parameter an einer anderen Stelle, dann schaltet das Programm zurück zu Stufe 544 und ruft den nächsten tatsächlichen Parameter aus dem ausgewählten Zeitplan ab. Ein beispiel-
SU
hafter zweiter tatsächlicher Parameter könnte "126 Schweißungen" sein. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das Bedienungspersonal die gesamte "historische" Liste der tatsächlichen Schweißparameter übersprungen und beim letzten Schweißparameter angelangt ist. Wenn die "Sprung-Taste" niedergedrückt ist, und in Stufe 550 festgestellt iet, daß der letzte "historische" Parameter der Liste angezeigt wurde, schaltet das Programm zurück zu Stufe 502 und erwartet die nächste Eingabe.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    M J Anordnung zur automatischen Schweißsteuerung, die die prozentuale Schweißtemperatur und andere Schweißparameter eines Widerstandsschweißgerätes regelt, gekennzeichnet durch eine Schweißdauer-Meßeinrichtung zur Ermittlung der tatsächlichen Dauer einer Schweißung und eine prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung, die die prozentuale Schweißtemperatur entsprechend der Dauer einer Vielzahl von vorangehenden Schweißungen automatisch einstellt.
    2ο Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung zum Vergleich der tatsächlichen Dauer einer jeden Schweißung mit einer vorgewählten, prozentualen Schweißtemperatur-Regelbedingung, wobei die Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung ein Regelsignal als Reaktion auf die Erfüllung der vorgewählten, prozentualen Schweißtemperatur-Regelbedingung erzeugt, und die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung die prozentuale Schweißtemperatur ansprechend auf das Regelsignal einstellt,
    3· Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung einen ersten Vergleicher aufweist, der die von der Schweißdauer-Meßeinrichtung bestimmte, tatsächliche Dauer einer jeden Schweißung mit einer ersten, vorgewählten Schweißgrenzdauer vergleicht, um festzustellen, ob eine vorgewählte Beziehung zwischen der tatsächlichen Zeit und der Grenzdauer auftritt, daß der erste Vergleicher mit der Schweißdauer-Meßeinrichtung wirksam verbunden ist j um von dort die tatsächliche Schweißdauer zu
    erhalten, daß er außerdem mit der prozentualen Schweißtemperatur-Regeleinrichtung verbunden ist, um die letztere in Übereinstimmung mit dem Vergleich freizugeben.
    4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung einen ersten Grenzwertzähler aufweist, der die Schweißungen ermittelt, bei denen die vorgewählte Beziehung zwischen der tatsächlichen Zeit und der Grenzdauer auftritt, und daß der Grenzwertzähler mit dem ersten Vergleicher und der prozentualen Schweißtemperatur-Regeleinrichtung, die die Einstellung in Übereinstimmung mit dem Schweißzählwert ermöglicht, verbunden ist.
    5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung weiterhin einen zweiten Vergleicher enthält, der den Schweißzählwert des ersten Grenzwertzählers mit einer vorher bestimmten Anzahl von Schweißungen vergleicht, wobei der zweite Vergleicher mit dem ersten Grenzwertzähler verbunden ist, um von dort den Schweißzählwert zu erhalten, daß der zweite Vergleicher ebenfalls mit der prozentualen Schweißtemperatur-Regeleinrichtung wirksam verbunden ist, die die Einstellung als Reaktion auf die Übereinstimmung zwischen dem Schweißzählwert und der vorher bestimmten Anzahl von Schweißungen ermöglicht.
    6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regel= Algorithmus-Einrichtung eine Rückstellvorrichtung zum Nullstellen des ersten Grenzwertzählers als Reaktion auf eine Schweißbeendigung ohne den ersten Vergleicher, der bestimmt, daß die vorgewählte Beziehung aufgetreten ist,
    aufweist j, wobei die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung als Reaktion auf das Vorkommen der vorgewählten Anzahl von Schweißungen nacheinander mit einer vorgewählten Beziehung zwischen der tatsächlichen Zeit und der Grenzdauer freigegeben wird.
    7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißgerät eine Wechselstrom-Widerstands-Schweißmaschine darstellt und die Schweißdauer-Meßeinrichtung einen Periodenzähler aufweist, der die Periodenanzahl einer jeden Schweißung als Meßwert der Schweißdauer ermittelt, und worin die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung diese prozentuale Temperatur in Übereinstimmung mit den in den vorangehenden Schweißungen gezählten Perioden einstellt.
    8. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine prozentuale Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung zum Vergleich der bei jeder Schweißung gezählten Perioden mit einer vorgewählten, prozentualen Schweißtemperatur-Regelbedingung, wobei die prozentuale Schweißtemperatur-Regel-Algorihtmus-Einrichtung ein Stellsignal als Reaktion auf die Erfüllung der vorgewählten, prozentualen Schweißtemperatur-Regelbedingung erzeugt, und daß die Schweißtemperatur-Regeleinrichtung die prozentuale Schweißtemperatur ansprechend auf das Regelsignal einstellt.
    9. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung einen ersten Vergleicher aufweist, der die vom Periodenzähler ermittelten Zyklen mit einem ersten vorgewählten Schweißgrenzwert vergleicht, um festzustellen, ob eine vorgewählte Beziehung zwischen dem tatsächlichen Periodenzählwert und dem Grenzwert auf-
    tritt, wobei der erste Vergleicher mit dem Periodenzähler verbunden ist, um von dort den Zählwert zu erhalten, und außerdem mit der prozentualen Schweißtemperatur-Regeleinrichtung verbunden ist, um letztere in Übereinstimmung mit dem Vergleich freizugeben.
    10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schweißgrenzwert ein unterer Grenzwert ist, und daß die vorgewählte Beziehung eine Kichtüberschreitung des unteren Grenzwertes durch den Periodenzählwert darstellt.
    11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schweißgrenzwert ein oberer Grenzwert ist, und daß die vorgewählte Beziehung eine Übereinstimmung zwischen Periodenzählwert und oberem Grenzwert darstellt.
    12. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine ρ prozentuale Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung zum Vergleich der Periodenzählwerte mit einer vorgewählten Zunahmebedingung und einer vorgewählten Abnahmebedingung, wobei die prozentuale Schweitemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung ein Inkrementsignal als Reaktion auf die Erfüllung der vorgewählten Zunahmebedingung bzw. ein Dekrementsignal bei Erfüllung der vorgewählten Abnahmebedingung erzeugt, und daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung die prozentuale Schweißtemperatur durch Erhöhung dieser Temperatur, ansprechend auf ein Inkrementsignal, bzw. durch Verringerung dieser Temperatur, ansprechend auf ein Dekrementsignal, einstellt.
    13. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regel-Algorithmus-Einrichtung einen oberen Grenzvergleicher
    aufweist, der den Periodenzahlwert mit einem vorgewählten, oberen Grenzwert vergleicht, und einen unteren Grenzvergleicher aufweist, der den Periodenwert mit einem vorgewählten, unteren Grenzwert vergleicht, wobei beide Grenzvergleicher mit dem Periodenzähler verbunden sind, um von dort die Zählwerte zu erhalten, und daß die Grenzvergleicher mit der prozentualen Schweißtemperatur-Regeleinrichtung verbunden sind, um die Zu- bzw. Abnahme dieser Temperatur zu bewirken.
    14. Anordnung nach den Ansprüchen 7, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung eine prozentuale Schweißtemperatur-Zuwachsvorrichtung und eine prozentuale Schweißtemperatur-Reduziervorrichtung aufweist.
    15· Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 12 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung einen Grenzzähler zur Ermittlung der Anzahl von Schweißungen, bei denen der Periodenzahlwert den unteren Grenzwert nicht überschreitet, und einen oberen Grenzzähler zur Ermittlung der Anzahl von Schweißungen, bei denen der Periodenwert dem oberen Grenzwert entspricht, aufweist, wobei der untere Grenzzähler mit dem unteren Grenzvergleicher und der prozentualen Schweißtemperatur-Reduziervorrichtung für die Abnahme dieser Temperatur nach einer vorher bestimmten Anzahl von Schweißvorgängen, bei denen der Periodenzahlwert den unteren Grenzwert nicht überschreitet, verbunden ist, und daß der obere Grenzzähler mit dem oberen Grenzvergleicher und der prozentualen Schweißtemperatur-Zuwachsvorrichtung für die Erhöhung dieser Temperatur nach einer vorbestimmten Anzahl von Schweißvorgängen, bei denen der Periodenzahlwert mit dem oberen Grenzwert übereinstimmt, verbunden ist.
    16. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Schweißtemperatur-Regeleinrichtung eine Rückstellvorrichtung aufweist, die zur Zurückstellung des unteren Grenzzählers' als Reaktion auf .eine Schweißbeendigung dient, wenn der Periodenzählwert den unteren Grenzwert überschreitet bzw. die zur Rückstellung des oberen Grenzzählers dient, wenn eine Schweißbeendigung ohne Übereinstimmung des Periodenzählwerts mit dem oberen Grenzwert eintritt, wobei die prozentuale Schweißtemperatur verringert wird, wenn eine vorher bestimmte Anzahl von Schweißvorgängen unter der unteren Grenze der Folge zum Abschluß kommt bzw. erhöht wird, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Schweißvorgängen bei der oberen Grenze der Folge zum Abschluß kommt.
    17. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schweißwiderstandsdetektor zur Feststellung des Schweißwiderstands bei jeder Periode, und daß eine Widerstands-Algorithmus-Vorrichtung zum Vergleich des Schweißwiderstands einer jeden Periode mit einer vorgewählten Widerstandsbedingung sowie eine Schweißabschalteinrichtung zur Beendigung des Schweißvorgangs als Reaktion auf die Erfüllung der gewählten Widerstandsbedingung vorgesehen sind.
    18. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbedingung einen Periodenwiderstand ermittelt, der um einen vorbestimmten Prozentwert unter einem vorangegangenen Periodenwiderstand derselben Schweißung liegt.
    19. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher für den Wert des höchsten, vorangegangenen Periodenwiderstands, der bei jedem
    Schweißvorgang festgestellt wurde, sowie ein erster Widerstandsvergleicher zum Vergleich eines jeden entdeckten Periodenwiderstands mit dem gespeicherten Widerstandswert, wobei der höhere der beiden Werte zum Speicher zurückgeschickt wird, vorgesehen sind.
    20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Bestimmung, ob jeder entdeckte Periodenwiderstand um wenigstens einen vorher bestimmten Wert unter dem gespeicherten Widerstandswert liegt, vorgesehen ist, und daß die Schweißabschalteinrichtung eine wirksame Verbindung zur Bestimmungsvorrichtung hat, damit eine Beendigung des Schweißvorgangs erfolgt, wenn der Widerstand um den vorbestimmten Wert fällt.
    ο Anordnung für eine rückgekoppelte automatische Schweißsteuerung für ein Widerstands-Gerät insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine digitale Schaltung für die Ausgabe eines Befehls für die prozentuale Schweißtemperatur an einen Schweißzeitgeber des gesteuerten Schweißgeräts, eine digitale Schaltung für die Eingabe der Schweißdaten vom Schweißzeitgeber des gesteuerten Schweißgeräts, eine Bedienertastatur für die Eingabe der Schweißparameter, einen ersten Speicher zum Eingeben von Schweiß-Informationen von der digitalen Eingabeschaltung und zum Eingeben von Schweiß-Pestparametern von der Tastatur, wobei der erste Speicher mit der digitalen Eingabeschaltung und der Tastatur verbunden ist, eine Analog-Digital-Schaltung zur Umwandlung analoger Schweißstrom- und Widerstandswerte in digitale Schweißparameter, einen Mikroprozessor, der für eine Schweißsteuerfunktion vorprogrammiert ist, mit einem prozentualen Schweißtemperatur-Algorihtmus zur Modifikation des Temperaturbefehls auf Grund der Dauer einer
    Vielzahl von vorangegangenen Schweißvorgängen, die eine prozentuale Temperaturbedingung erfüllt haben, wobei der Mikroprozessor eine Verbingung hat zum Schweißzeitgeber des gesteuerten Schweißgeräts, zur digitalen Eingabeschaltung, zum Speicher und zur Analog-Digital-Umwandlungsschaltung, um von dort Daten zu empfangen, die beim Algorithmus für die prozentuale Schweißtemperatur Anwendung finden, und daß der Mikroprozessor mit der digitalen Ausgabeschaltung zur Modifikation der Befehlsausgabe für die prozentuale Schweißtemperatur, ansprechend auf die Erfüllung der prozentualen Schweißtemperaturbedingung, wirksam verbunden ist.
    22. Anordnung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine alphanumerische Anzeige zur Darstellung von Schweiß-.Parametern und Informationen, die von den Schweißdaten abgeleitet werden, wobei die Anzeige eine wirksame Verbindung zum Mikroprozessor hat.
    23. Anordnung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch einen Lesespeicher für die Mikroprozessorprogramme.
    24. Verfahren zur Steuerung der prozentualen Schweißtemperatur in einem Widerstandsschweißgerät bestehend aus: der Messung der Dauer eines jeden Schweissvorgangs dem Vergleich der Dauer einer Vielzahl von vorangegangenen Schweissvorgängen mit einer vorgewählten, prozentualen Schweisstemperatur-Zuwachsbedingung und einer vorgewählten, prozentualen Schweisstemperatur-Abnahmebedingung und
    der Erhöhung der prozentualen Schweisstemperatur als Reaktion auf die Erfüllung der prozentualen Schweisstemperatur-Zuwachsbedingung und der Verringerung der prozentualen Schweisstemperatur als Reaktion auf die Erfüllung der prozentualen Schweisstemperatur-Abnahmebedingung.
    - 36 -
    25O Verfahren gem. Anspruch 24, worin die Vergleichsstufe weiterhin den Vergleich der Dauer mit einem unteren und oberen Grenzwert umfasst. Die prozentuale Schweisstemperatur-Zuwachsbedingung ist die Schweissdauer einer Vielzahl von vorangegangenen Schweissvorgängen, die dem oberen Grenzwert entsprechen oder diesen überschreiten, und die prozentuale Schweisstemperatur-Abnahmebedingung stellt die Schweissdauer zahlreicher vorangegangener Schweissungen dar, die den unteren Grenzwert nicht überschritten haben ?
    26. Verfahren gem. Anspruch 25, weiterhin einschliesslich der Stufe, die während eines jeden Schweissvorgangs feststellt, ob vor dem Vergleich der Schweissdauer mit dem unteren Grenzwert eine vorgewählte Schweisswiderstandsbedingung erfüllt worden ist.
    27. Verfahren gem. Anspruch 26, weiterhin einschliesslich der Stufe für die Beendigung einer Schweissung als Reaktion auf:
    a) die Übereinstimmung der Schweissdauer mit dem oberen Grenzwert und
    b) die Übereinstimmung der Schweissdauer mit dem unteren Grenzwert bzw. die Überschreitung dieses Werts durch die Schweissdauer und die Erfüllung der Schweisswiderstandsbedingung.
    28. Verfahren gem. Anspruch 27, weiterhin eingeschlossen:
    a) das Zählen der Anzahl von aufeinanderfolgenden, unteren Grenzschweis-
    sungen, deren Dauer den unteren Grenzwert nicht überschreitet, bis eine vorher bestimmte Anzahl von unteren Grenz schweissungen gezählt worden ist, mit Ausführung der Funktionsstufe zur Verringerung der prozentualen Schweisstemperatur, und
    b) das Zählen der Anzahl von aufeinanderfolgenden oberen Grenzschweissungen, wo die Schweissdauer mit dem oberen Grenzwert übereinstimmt, bis eine vorbestimmte Anzahl von oberen Grenzschweissvorgängen gezählt worden ist, mit Ausführung der Stufe zur Erhöhung der prozentualen Schweisstemperatur.
    29. Verfahren gem. Anspruch 25, worin die Funktionsstufe zur Messung der Dauer einer jeden Schweissung die Periodenzählung einschliesst und worin zur Stufe des Vergleichs mit einer unteren Grenzdauer der Vergleich des Periodenzählwerts mit einer vorbestimmten unteren Grenzzahl gehört und zur Stufe des Vergleichs mit einer oberen Grenzdauer der Vergleich mit einer vorher bestimmten oberen Grenzzahl.
    30. Verfahren gem. Anspruch 24, weiterhin einschliesslich folgender Stufen:
    Messung der tatsächlichen Schweissparameter während jeder Schweissung Speicherung der gemessenen Parameter und wahlweise Anzeige der gemessenen Parameter
    31. Verfahren gem. Anspruch 30, worin die Funktions stufe der wahlweisen Anzeige der gemessenen Schweissparameter die Darstellung einer vorher bestimmten Parameterliste in einer zuvor festgelegten Reihenfolge einschliesst.
    32. Verfahren gem. Anspruch 24, weiterhin einschliesslich der folgenden Stufen: Speicherung der vorgewählten prozentualen Temperaturzuwachsund -abnahmebedingungen, Anzeige von wenigstens einem Teil der vorgewäl ten prozentualen Temperaturzuwachs- und -abnahmebedingungen, Modifikation dieses angezeigten Teils sowie Austauschund Speicherung des geänderten Teils gegen den abgespeicherten Teil der prozentualen Temperaturzuwachs- und -abnahmebedingungen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0103662A1 (de) * 1982-09-16 1984-03-28 A.R.O. Machinery Co. Ltd. Elektrische Punktschweissmaschinen
FR2541609A1 (fr) * 1983-02-25 1984-08-31 Budd Co Dispositif de mesure des durees de plusieurs etapes successives d'une operation de soudage
DE3332697A1 (de) * 1983-09-10 1985-03-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuerungssystem zur automatischen steuerung von widerstandsschweisseinrichtungen

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493040A (en) * 1982-06-01 1985-01-08 Midland-Ross Corporation Apparatus and method of phase control for resistance welding and other resistive-inductive loads
GB8507094D0 (en) * 1985-03-19 1985-04-24 Welding Inst Welding monitor
US4694135A (en) * 1986-07-09 1987-09-15 General Motors Corporation Method and apparatus for monitoring and controlling resistance spot welding
US4678887A (en) * 1986-07-09 1987-07-07 General Motors Corporation Method and apparatus for resistance welding
DE3710727A1 (de) * 1987-03-31 1988-10-13 Matuschek Ulrich Verfahren und vorrichtung zur regelung von widerstands- oder lichtbogen-schweissvorgaengen
US5083003A (en) * 1990-06-15 1992-01-21 Square D Company Adaptive stepper
JPH0759351B2 (ja) * 1992-06-10 1995-06-28 株式会社ナ・デックス 溶接コントローラ
JP2825708B2 (ja) * 1992-06-29 1998-11-18 株式会社ナ・デックス 抵抗溶接制御装置
JP3886603B2 (ja) * 1997-07-14 2007-02-28 株式会社ナ・デックス 単位体積当たりの累積発熱量を指標とする抵抗溶接システム
US6795778B2 (en) * 2001-05-24 2004-09-21 Lincoln Global, Inc. System and method for facilitating welding system diagnostics
US10994358B2 (en) 2006-12-20 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for creating or modifying a welding sequence based on non-real world weld data
US9104195B2 (en) 2006-12-20 2015-08-11 Lincoln Global, Inc. Welding job sequencer
US10994357B2 (en) 2006-12-20 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for creating or modifying a welding sequence
US11072034B2 (en) 2006-12-20 2021-07-27 Lincoln Global, Inc. System and method of exporting or using welding sequencer data for external systems
US9937577B2 (en) 2006-12-20 2018-04-10 Lincoln Global, Inc. System for a welding sequencer
US20190022787A1 (en) * 2017-07-24 2019-01-24 Lincoln Global, Inc. Weld sequencer part inspector
JP6572281B2 (ja) * 2017-10-06 2019-09-04 ファナック株式会社 スポット溶接システム
US11311958B1 (en) * 2019-05-13 2022-04-26 Airgas, Inc. Digital welding and cutting efficiency analysis, process evaluation and response feedback system for process optimization

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3546421A (en) * 1968-07-18 1970-12-08 Square D Co Control for compensating for the effects of progressive mushrooming of theelectrodes in a resistance welder apparatus
US4024371A (en) * 1974-12-18 1977-05-17 Kelsey-Hayes Company Welding monitoring and control system
US4302653A (en) * 1980-04-02 1981-11-24 Weltronic Company Method and apparatus for monitoring and controlling a resistance welding operation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0103662A1 (de) * 1982-09-16 1984-03-28 A.R.O. Machinery Co. Ltd. Elektrische Punktschweissmaschinen
FR2541609A1 (fr) * 1983-02-25 1984-08-31 Budd Co Dispositif de mesure des durees de plusieurs etapes successives d'une operation de soudage
DE3332697A1 (de) * 1983-09-10 1985-03-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuerungssystem zur automatischen steuerung von widerstandsschweisseinrichtungen

Also Published As

Publication number Publication date
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AU7793781A (en) 1982-06-24
CA1178343A (en) 1984-11-20

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