DE4206584C2 - Device and method for connecting two components by means of ultrasound - Google Patents

Device and method for connecting two components by means of ultrasound

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DE4206584C2 DE19924206584 DE4206584A DE4206584C2 DE 4206584 C2 DE4206584 C2 DE 4206584C2 DE 19924206584 DE19924206584 DE 19924206584 DE 4206584 A DE4206584 A DE 4206584A DE 4206584 C2 DE4206584 C2 DE 4206584C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Bauteils bzw. Verbinden zweier Bauteile mittels Ultraschall, mit einem Ultraschallerzeuger und einer Ultraschallanlage, wobei die Ultraschallanlage eine Ultraschallschweißeinrichtung mit einem Konverter und einer Sonotrode aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile mittels Ultraschall, bei der ein Ultraschallerzeuger eine Sonotrode über einen Konverter in Schwingung versetzt.The invention relates to a device for processing a Component or connecting two components using ultrasound, with an ultrasound generator and an ultrasound system, the ultrasound system being an ultrasound welding device with a converter and a sonotrode. Furthermore The invention relates to a method for connecting two Components using ultrasound, in which an ultrasound generator a sonotrode vibrates via a converter.

Das Verbinden von Bauteilen mittels Ultraschall wird in neuzeitigen Fertigungsverfahren immer häufiger verwendet. Mittels dieses Preßschweißverfahrens werden unter anderem Punkt-, Naht- und Stumpfschweißungen erzielt, indem die Energie von Ultraschallschwingungen konzentriert und dadurch die Schweißstelle plastifiziert und die Materialien miteinander verbunden werden. Die Schwingungen werden über die Sonotrode senkrecht zur Spannkraft der Bauteile auf das Werkstück übertragen, welches an der Schweißstelle erwärmt wird. Dabei werden Oxidhäute aufgerissen, Rauhigkeiten eingeebnet und eine Verschweißung der beiden Bauteile erreicht. Mit diesem Preßschweißverfahren werden vor allem dünne Bleche und Drähte mit dickeren Unterlagen verschweißt, wobei Metalle, wie Aluminium, Kupfer, Messing, Silber, Gold, Titan, Tantal und Molybdän, und insbesondere thermoplastische Kunststoffe jeweils miteinander verbunden werden. Das Ultraschallschweißen hat den Vorteil, daß auch relativ große Bauteile mit relativ kleinen Bauteilen problemlos und sicher miteinander verbindbar sind.The connection of components using ultrasound is described in modern manufacturing processes are increasingly used. By means of this pressure welding process, among others  Spot, butt and butt welds achieved by the Energy concentrated by ultrasonic vibrations and thereby the weld is plasticized and the materials be connected to each other. The vibrations are over the Sonotrode perpendicular to the clamping force of the components on the Transfer workpiece that heats up at the welding point becomes. Oxide skins are torn open, roughness leveled and a weld of the two components reached. With this pressure welding process, above all thin sheets and wires welded to thicker bases, where metals such as aluminum, copper, brass, silver, gold, Titanium, tantalum and molybdenum, and especially thermoplastic Plastics are connected to each other. The Ultrasonic welding has the advantage that it is also relatively large Components with relatively small components easily and safely are interconnectable.

Für hochwertige Schweißverbindungen ist es unbedingt erforderlich, daß stets gleiche Arbeitsbedingungen für die Ultraschallschweißeinrichtung vorliegen. Außerdem sollen weder die miteinander zu verbindenden Bauteile noch die Schweißeinrichtung beschädigt werden. In der Regel werden die einzelnen Schweißparameter empirisch ermittelt und vor Beginn der Verschweißung der Bauteile am Ultraschallerzeuger bzw. an der Ultraschallschweißeinrichtung eingestellt.It is essential for high quality welded joints required that always the same working conditions for the Ultrasonic welding device are available. In addition, neither the components to be connected to each other The welding device may be damaged. As a rule, the individual welding parameters determined empirically and before the start the welding of the components to the ultrasonic generator or the ultrasonic welding device.

Ändert sich jedoch z. B. die Dicke des Bauteils, so nimmt in der Regel die Anpreßkraft zu, was eine Temperaturerhöhung der Schweißstelle nach sich zieht. Aus den EP 0 421 019 A1, EP 0 208 310 A1 und DE 39 21 653 A1 ist bekannt, daß die Hubgeschwindigkeit der pneumatischen Vorschubeinrichtung der Sonotrode in Abhängigkeit der Anpreßkraft gesteuert wird. Ferner ist bekannt, daß die Auslösung und Beendigung der Schallabgabe in Abhängigkeit des Hubs oder der Anpreßkraft oder der in das Werkstück eingebrachten Energie gesteuert wird. Bei diesen Anlagen muß jedoch stets während des Schweißbetriebes die Schweißstelle kontrolliert werden bzw. müssen nach erfolgter Schweißung die einzelnen Schweißstellen stichprobenartigen Kontrollen unterzogen werden, um Fehlschweißungen aufzufinden und weitere Fehlschweißungen zu vermeiden, indem der Ultraschallerzeuger und/oder die Schweißeinrichtungen neu eingestellt bzw. justiert werden. Diese Vorgehensweise ist nicht nur umständlich und zeitaufwendig, sie gewährleistet auch keine gleichbleibende Qualität bei der Verschweißung zweier Bauteile.Changes however, e.g. B. the thickness of the component, so usually takes Contact pressure, resulting in an increase in temperature of the weld  entails. From EP 0 421 019 A1, EP 0 208 310 A1 and DE 39 21 653 A1 is known that the lifting speed of the pneumatic feed device of the sonotrode in Dependence of the contact pressure is controlled. Further is known that the triggering and termination of sound emission in Dependence of the stroke or the contact pressure or the in Work piece energy is controlled. With these However, systems must always be used during welding The welding point must be checked or must be checked after the Welding the individual welds randomly Checks are carried out to detect incorrect welds and to avoid further weld failures by using the Ultrasonic generator and / or the welding equipment new be adjusted or adjusted. This procedure is not only cumbersome and time consuming, it ensures also no constant quality in the welding two components.

Die DE 34 29 776 C2 offenbart ein Verfahren zur Qualitätskontrolle beim Ultraschallschweißen sowie die zugehörige Vorrichtung. Bei diesem Verfahren und bei dieser Vorrichtung wird der Leistungsverlauf und der daraus ermittelbare Schweißenergieverlauf während des Schweißvorganges abschnittsweise auf Übereinstimmung eines vorgegebenen Toleranzbereiches verglichen. Hierdurch wird eine Möglichkeit geschaffen, den Leistungsbedarf pro Zeiteinheit sowie die gesamte Energieabgabe zu erfassen. Zwar ist dieses Verfahren und eine dieses Verfahren durchführende Vorrichtung eine Möglichkeit, die Qualität einer Ultraschallschweißung zu kontrollieren. Dieses Verfahren ist jedoch äußerst ungenau und sehr von den Abmessungen der Bauteile abhängig, da zwar der Leistungsbedarf der Schweißvorrichtung pro Zeiteinheit und die Energieabgabe in einem gewissen Zusammenhang zueinander stehen, jedoch nichts über die Güte der Schweißverbindung aussagen. Der Energiebedarf einer Schweißstelle bei relativ dünnwandigen Bauteilen ist in der Regel wesentlich geringer als der Energiebedarf bei dickwandigen Bauteilen, selbst wenn die Schweißstelle selbst die gleiche Größe aufweist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß nicht nur die Schweißstelle selbst, sondern auch das die Schweißstelle umgebende Material des Bauteils erwärmt wird. Ferner hängt die Güte der Schweißstelle von der Temperaturleitfähigkeit des Bauteils, von der Ausgangstemperatur des Bauteils, von der Vorschubgeschwindigkeit der Sonotrode usw. ab. Allein mit der Messung des Leistungsbedarfs, wodurch die Energieabgabe erfaßt werden kann, kann noch nicht exakt auf den Energiebedarf der Schweißstelle selbst Rückschlüsse gemacht werden. Hierzu bedarf es der Erfassung noch weiterer Parameter.DE 34 29 776 C2 discloses a method for Quality control in ultrasonic welding as well as the associated device. With this procedure and with this Device becomes the performance curve and the result determinable course of welding energy during the Welding process in sections to match a predetermined tolerance range compared. This will create a Possibility created the power requirement per unit of time as well as to record the total energy output. This is true Method and a device performing this method a way to improve the quality of an ultrasonic weld  check. However, this procedure is extremely imprecise and very dependent on the dimensions of the components, since the Power requirement of the welding device per unit of time and the Energy delivery in a certain context stand, but nothing about the quality of the welded joint statement. The energy requirement of a welding point at relative thin-walled components are usually much smaller than the energy requirement for thick-walled components, even if the weld itself is the same size. This is due to the fact that not only the welding point itself, but also the material surrounding the weld Component is heated. The quality of the weld also depends of the thermal conductivity of the component, of the Initial temperature of the component from which Feed speed of the sonotrode etc. Alone with the Measurement of the power requirement, whereby the energy output is recorded can not be exactly on the energy needs of the The weld itself can be used to draw conclusions. For this additional parameters are required.

Die Literaturstelle "Technische Rundschau 23/86, S. 20-29" bezieht sich auf das Fügen von Thermoplasten durch Vibrationsschweißen. Das Vibrationsschweißen ist aber eine andere Technologie als das Ultraschallschweißen. Beim Vibrationsschweißen werden ein oder beide Bauteile in Vibration versetzt, so daß sich deren einander berührenden Grenzflächen erwärmen und die Schmelzzonen gebildet werden. Ferner muß in der Fügezone die erforderliche Schmelzwärme aufgebracht werden. Dabei stellt die Temperatur eine Meßgröße für die Vibrationszeit dar. Um die Temperatur in der Fügezone oder Schmelzzone zu erfassen, sind die Bauteile jeweils mit einer Nut versehen worden, in die dann ein Thermoelement eingelegt wurde. Nun ist einem Fachmann aufgrund dieser Druckschrift zwar bekannt, durch vorheriges Einbringen einer Nut in die spätere Schweißzone und Einlegen eines Thermoelements in die Nut die Vorraussetzung dafür zu schaffen, die Temperatur der späteren Schweißung zu messen. Ist die Schweißung dann vollzogen und die Schweißstelle durch Abkühlung ausgehärtet, wobei dann die beiden Bauteile miteinander verbunden sind, besteht keine Möglichkeit mehr, das Thermoelement zu entfernen. Das bekannte Verfahren eignet sich ausschließlich zur empirischen Ermittlung der Schweißparameter, jedoch nicht zur Anwendung in der Produktion. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Temperatur der Schweißstelle nur stationär gemessen werden kann. Bei großflächigen oder langen Schweißzonen kann die Temperatur immer nur punktuell erfaßt werden.The literature reference "Technische Rundschau 23/86, S. 20-29" refers to the joining of thermoplastics Vibration welding. Vibration welding is one technology other than ultrasonic welding. At the Vibration welding is used in one or both components Vibration offset so that their touching Warm interfaces and the melting zones are formed. Furthermore, the required heat of fusion must be in the joining zone be applied. The temperature is a measured variable  for the vibration time. The temperature in the joining zone or melting zone, the components must be included a groove has been provided, in which then a thermocouple was inserted. Now a professional is due to this Known publication, by introducing one Groove in the later welding zone and insert one Thermocouples in the groove are the prerequisite for this manage to measure the temperature of the subsequent weld. Is the weld completed and the weld through Cooling hardened, then the two components connected, there is no longer any possibility to remove the thermocouple. The known method is suitable only for the empirical determination of the Welding parameters, but not for use in the Production. Another disadvantage is that the The temperature of the welding point can only be measured stationary can. With large or long welding zones, the Temperature can only be recorded selectively.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß mit diesem die Qualitätsschwankungen der gesamten Schweißstelle zweier Bauteile wesentlich verringert werden.The invention is therefore based on the object Device and a method of the type mentioned to develop such that with this Fluctuations in the quality of the entire weld joint of two Components can be significantly reduced.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ultraschallanlage integral mit einer Temperaturmeßeinheit versehen ist, welche die Temperatur der Schweißstelle und/oder die Temperatur der Sonotrodenspitze erfaßt und daß die Temperaturmeßeinheit mit einer den Ultraschallerzeuger ansteuernden Steuereinheit und/oder einer Transporteinrichtung für die Schweißeinrichtung verbunden ist.This task is the beginning of a device mentioned type according to the invention solved in that the Ultrasound system integral with a temperature measuring unit  is provided, which is the temperature of the weld and / or the temperature of the sonotrode tip and that the Temperature measuring unit with an ultrasound generator controlling control unit and / or a transport device is connected for the welding device.

Durch das Anbringen einer Temperaturmeßeinheit an der Ultraschallanlage kann die Temperatur der Schweißstelle und/oder die Temperatur der Sonotrodenspitze gezielt und ständig überwacht werden. Aus der Temperatur der Schweißstelle können bei einem Abweichen der Temperatur vom Sollwert Rückschlüsse auf die Güte der Schweißverbindung gezogen werden, und es können bei einem Abweichen der Temperatur vom Sollwert die Schweißparameter für die Schweißeinrichtung sofort verändert werden. Für die Auswertung der Temperaturmeßwerte ist eine Steuereinheit vorgesehen, in der die Meßwerte weiterverarbeitet werden und in Form von Steuersignalen dem Ultraschallerzeuger zugeleitet werden. Dieser steuert dann die Schweißeinrichtung gezielt derart an, daß die Temperaturwerte wieder ihren Sollwert einnehmen. Auf diese Weise ist eine hohe Qualität der Schweißverbindung gewährleistet und die Schweißeinrichtung kann auf Materialveränderungen der Bauteile sowohl im mikroskopischen als auch im makroskopischen Bereich unmittelbar reagieren. Änderungen im Gefüge oder Änderungen in den Abmessungen der Bauteile bewirken somit keine Qualitätsveränderungen insbesondere Qualitätseinbußen der Schweißverbindung. By attaching a temperature measuring unit to the Ultrasound system can measure the temperature of the weld and / or the temperature of the sonotrode tip and are constantly monitored. From the temperature of the weld can occur if the temperature deviates from the setpoint Conclusions drawn about the quality of the welded joint and, if the temperature deviates from Setpoint the welding parameters for the welding device can be changed immediately. For the evaluation of the A measured value is provided in a control unit in which the measured values are further processed and in the form of Control signals are fed to the ultrasound generator. The latter then specifically controls the welding device in such a way that the temperature values return to their setpoint. On this way is a high quality welded joint guaranteed and the welding device can on Material changes in the components both in microscopic as well as react directly in the macroscopic area. Changes in the structure or changes in the dimensions of the Components therefore do not change quality especially loss of quality of the welded joint.  

Die Erfassung der Temperatur der Sonotrodenspitze hat den Vorteil, daß die Standzeit der Ultraschallschweißeinrichtung erhöht werden kann, insbesondere kann ein Bruch der Sonotrode aufgrund von Überlastung vermieden werden. Ferner hat eine gleichbleibende Temperatur der Sonotrodenspitze einen günstigen Einfluß auf die Schweißqualität.The detection of the temperature of the sonotrode tip has the Advantage that the service life of the ultrasonic welding device can be increased, in particular a breakage of the sonotrode avoided due to overload. Furthermore, one constant temperature of the sonotrode tip favorable influence on the welding quality.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Temperaturmeßeinheit als berührungsloses Meßsystem, z. B. mit einem Infrarotsensor oder einem Strahlungspyrometer, ausgebildet ist. Berührungslose Meßsysteme weisen den Vorteil auf, daß durch die Messung der Temperatur die Schweißstelle selbst nicht beeinflußt wird und daher eine kontinuierliche Messung erfolgen kann. Außerdem weisen berührungslose Meßsysteme den Vorteil auf, daß sie verschleißfrei arbeiten.In a preferred embodiment it is provided that the temperature measuring unit as a non-contact measuring system, e.g. B. with an infrared sensor or a radiation pyrometer, is trained. Non-contact measuring systems have the advantage on that by measuring the temperature of the weld itself is not affected and therefore a continuous Measurement can take place. Also point out non-contact Measuring systems have the advantage that they work wear-free.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Temperaturmeßeinheit als berührendes Meßsystem, z. B. mit einem Thermoelement oder dgl., ausgebildet ist. Dieses Meßsystem hat den Vorteil, daß es z. B. an der Sonotrodenspitze befestigt sein kann, so daß ausschließlich die Temperatur der Sonotrodenspitze gemessen wird und dadurch Fehlmessungen ausgeschlossen werden. Das Thermoelement kann auch auf der Schweißnaht geführt sein. Thermoelemente besitzen zudem den Vorteil, daß sie kostengünstig in der Anschaffung sind. Ferner kann mit Thermoelementen die Temperatur der Sonotrodenspitze exakt bestimmt werden.In another embodiment it is provided that the Temperature measuring unit as a touching measuring system, e.g. B. with a Thermocouple or the like. Is formed. This measuring system has the advantage that it z. B. attached to the tip of the sonotrode can, so that only the temperature of the sonotrode tip is measured and thus incorrect measurements are excluded. The thermocouple can also be guided on the weld seam. Thermocouples also have the advantage that they are inexpensive to purchase. Furthermore, with Thermocouples the temperature of the sonotrode tip exactly  be determined.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Ultraschallanlage als Schweißpresse, Mehrkopfautomat, Roboterwerkzeug, Handpistole oder dergleichen ausgebildet ist. Die Ultraschallanlage ist nicht auf einen speziellen Anlagetyp beschränkt, sondern kann in jeder Fügestation einer Fertigungslinie vorgesehen sein, in der Bauteile mittels Ultraschall miteinander verbunden, insbesondere preßverschweißt werden.In a further training it is provided that the Ultrasonic system as a welding press, multi-head machine, Robot tool, hand gun or the like is formed. The ultrasound system is not a special type of system limited, but can be in each joining station Production line can be provided in the components by means of Ultrasonically linked, in particular be pressure welded.

Eine besonders einfache Verarbeitung der Temperaturmeßwerte in der Steuereinheit wird dadurch erzielt, daß diese einen Personal Computer (PC) aufweist. Mittels dieses PCs können Temperaturdaten mit Sollwerten verglichen werden und bei einer Abweichung können entsprechende Steuersignale an den Ultraschallerzeuger ausgegeben werden. Ferner können die Temperaturwerte gespeichert werden, um sie für einen späteren Vergleich mit anderen aktuellen Temperaturmeßwerten heranziehen zu können.Particularly easy processing of the temperature measurements in the control unit is achieved in that this one Has personal computer (PC). Using this PC you can Temperature data are compared with setpoints and at a Deviation can corresponding control signals to the Ultrasound generator are issued. Furthermore, the Temperature values can be saved to them for later Comparison with other current temperature measurements to be able to use.

Bevorzugt ist die Steuereinheit mit einer weiteren Steueranlage, z. B. eines Handhabungsgeräts, einer Presse oder dergleichen, verbunden. Dies hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung als komplette Baueinheit in eine Fertigungsanlage integrierbar ist und sowohl die Steueranlage abhängig von den Steuersignalen der Steuereinheit den Fertigungsablauf beeinflußt, bzw. die Steueranlage über die Steuereinheit den Ultraschallerzeuger ansteuert.The control unit with another is preferred Control system, e.g. B. a handling device, a press or the like, connected. This has the advantage that the Device according to the invention as a complete unit in one Manufacturing system can be integrated and both the control system depending on the control signals from the control unit  Influenced production process, or the control system on the Control unit controls the ultrasound generator.

Eine bevorzugte Maßnahme zur Qualitätssicherung der Schweißverbindung wird darin gesehen, daß die Ultraschallanlage mit einer Kühlvorrichtung versehen ist. Mittels dieser Kühlvorrichtung kann die Sonotrodenspitze bei Überhitzung gekühlt werden, so daß deren Temperatur nicht nur durch Ansteuerung des Hubs bzw. der Amplitude oder der Frequenz, sondern auch durch gezielte Kühlung, regelbar ist. Dabei steht die Kühlvorrichtung mit der Sonotrodenspitze direkt in Verbindung. Sie ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Blasdüse ausgebildet, durch die die Sonotrodenspitze mittels Druckluft beaufschlagt werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Kühlvorrichtung als die Sonotrodenspitze umgebende aber nicht berührende Ringdüse ausgebildet.A preferred measure for quality assurance of the Welded connection is seen in the fact that the Ultrasound system is provided with a cooling device. By means of this cooling device, the sonotrode tip can Overheating are cooled so that their temperature is not only by controlling the stroke or the amplitude or the Frequency, but also through targeted cooling, is adjustable. The cooling device stands with the sonotrode tip directly in connection. It is with a preferred one Embodiment designed as a blowing nozzle through which The tip of the sonotrode can be pressurized with compressed air. In another embodiment, the cooling device is as ring nozzle surrounding but not touching the tip of the sonotrode educated.

Die o.g. Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Temperatur der Schweißstelle und/oder die Temperatur der Sonotrodenspitze über eine in der Sonotrode angeordnete Temperaturmeßeinheit gemessen und einer Steuereinheit zugeleitet werden, daß die Temperaturmeßwerte in der Steuereinheit zu Steuersignalen weiterverarbeitet werden und daß der Ultraschallerzeuger in Abhängigkeit dieser Steuersignale die Schweißparameter für die Sonotrode und/oder für eine die zu verschweißenden Bauteile führenden Einrichtung einstellt. The above Task is in a procedure of the beginning mentioned type according to the invention solved in that the Temperature of the weld and / or the temperature of the Sonotrode tip over a arranged in the sonotrode Temperature measurement unit measured and a control unit be fed that the temperature readings in the Control unit to be processed into control signals and that the ultrasound generator depending on this Control signals the welding parameters for the sonotrode and / or for a facility guiding the components to be welded sets.  

In Abhängigkeit der Temperatur der Schweißstelle bzw. der Temperatur der Sonotrodenspitze wird also nicht nur die Ultraschweißanlage selbst beeinflußt, sondern es kann auch z. B. die Vorschubgeschwindigkeit der Bauteile verändert werden, wodurch auf die Schweißverbindung ebenfalls gezielt eingewirkt wird.Depending on the temperature of the weld or the So the temperature of the tip of the sonotrode is not just that Ultrasonic welding system affects itself, but it can also e.g. B. changed the feed rate of the components be targeted, which also targets the welded joint is acted upon.

Bevorzugt stellt die Steuereinheit die Schweißparameter mit Hilfe eines oder mehrerer Kennfelder ein. Kennfelder sind z. B. bereits aus modernen Zündanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt, wo ebenfalls mehrere Fahrzeugdaten zueinander in Verbindung gesetzt und die entsprechenden Zündparameter bestimmt werden. Anhand des bzw. der Kennfelder können somit nicht nur einzelne Schweißparameter wie Amplitude oder Anpreßkraft eingestellt werden, sondern es können eine Vielzahl von Schweißparameter gleichzeitig oder nacheinander verändert werden. So können z. B. die Schweißenergie, die Schweißzeit, die Haltezeit, der Schweißweg, die Anpreßkraft, die Vorschubgeschwindigkeit, die Amplitude, die Frequenz, der Beginn bzw. das Ende der Schallabgabe usw. geregelt werden.The control unit preferably provides the welding parameters Using one or more maps. Maps are z. B. already known from modern ignition systems for motor vehicles, where also several vehicle data are related to each other are set and the corresponding ignition parameters are determined. Based on the map (s), not only individual ones can Welding parameters such as amplitude or contact pressure are set but can be a variety of welding parameters can be changed simultaneously or in succession. So can e.g. B. the welding energy, the welding time, the holding time, the Welding path, the contact pressure, the feed rate, the Amplitude, the frequency, the beginning or the end of the Sound emission, etc. are regulated.

Ein weiterer Vorzug wird darin gesehen, daß als Eingangsgröße für das Einstellen der Schweißparameter neben den Temperaturmeßwerten z. B. die Schweißenergie, die Schweißzeit, die Haltezeit, der Schweißweg, die Anpreßkraft, die Vorschubgeschwindigkeit, die Frequenz und/oder die Amplitude verwendet werden. Die Schweißparameter fließen also ebenfalls als Eingangswerte in die Steuereinheit ein und werden zur Berechnung der neuen Schweißparameter wieder verwendet.Another advantage is seen as the input variable for setting the welding parameters in addition to the Temperature readings z. B. the welding energy, the welding time, the holding time, the welding path, the contact pressure, the Feed rate, frequency and / or amplitude  be used. The welding parameters also flow as input values in the control unit and become Calculation of the new welding parameters used again.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird die Sonotrodenspitze abhängig von den Schweißparametern gekühlt. Über diese Kühlung kann der Spitze und somit der Schweißstelle gezielt Energie entzogen werden, wodurch eine Überhitzung des miteinander zu verbindenden Materials wirkungsvoll verhindert wird. Außerdem wird die Bruchneigung der Sonotrode herabgesetzt.In a preferred development, the sonotrode tip cooled depending on the welding parameters. About this cooling can target energy and therefore the welding point be withdrawn, causing overheating of each other connecting material is effectively prevented. Furthermore the tendency of the sonotrode to break is reduced.

Durch eine Kopplung der Steuereinheit mit einer weiteren Steueranlage, z. B. eines Handhabungsgeräts, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. kann das erfindungsgemäße Verfahren problemlos in einen Fertigungsablauf eingegliedert werden, wobei die Steueranlage in die Ansteuerung der Ultraschweißeinrichtung und/oder die Steuereinheit der Ultraschallanlage in die Steueranlage des Handhabungsgeräts steuernd eingreifen kann.By coupling the control unit with another Control system, e.g. B. a handling device, the device according to the invention or can the invention Process easily integrated into a production process be, the control system in the control of the Ultrasonic welding device and / or the control unit of the Ultrasound system in the control system of the handling device can intervene in a controlling manner.

Bevorzugt wird über die Steuereinheit und/oder die Steueranlage der Schweißvorgang der Ultraschallschweißeinrichtung gesteuert oder geregelt. Wunschgemäß können beliebige und beliebig viele Parameter für die Regelstrecke gewählt werden.Preference is given to the control unit and / or Control system of the welding process Ultrasonic welding device controlled or regulated. Any number of parameters for the controlled system can be selected.

Die oben genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß abhängig von einem oder mehreren Schweißparametern die Schwingungsamplitude und/oder die Schwingungsfrequenz der Sonotrode verändert wird. Die Schwingunsgamplitude und/oder die Schwingungsfrequenz der Sonotrode kann z. B. in Abhängigkeit des Schweißweges, der Anpreßkraft, der Vorschubgeschwindigkeit, der Schweißzeit und/oder der Schweißtemperatur geregelt werden. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß durch eine gezielte Veränderung der Amplitude bzw. der Frequenz der Sonotrode Einfluß auf die Schweißstelle genommen wird. Dadurch können sowohl Beschädigungen des Werkstoffs der miteinander zu verbindenden Bauteile bzw. des zu bearbeitenden Bauteils als auch eine Beschädigung der Sonotrode selbst vermieden werden.The above task is carried out in a method of at the outset mentioned type also solved according to the invention  that depending on one or more welding parameters Vibration amplitude and / or the vibration frequency of the Sonotrode is changed. The vibration amplitude and / or the oscillation frequency of the sonotrode can e.g. B. in Dependence of the welding path, the contact pressure, the Feed rate, welding time and / or the Welding temperature can be regulated. This will make the Possibility created by a targeted change the amplitude or frequency of the sonotrode influences the Weld is taken. This allows both Damage to the material to be joined together Components or the component to be machined as well as a Damage to the sonotrode itself can be avoided.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Frequenz durch Änderung des Schwingkreises des Ultraschallerzeugers geändert. Außerdem wird die Amplitude durch Änderung der an die Sontorode angelegten Spannung geändert. Diese Änderung kann in einem weiteren Bereich erfolgen, so daß nahezu allen Schweißbedürfnissen Rechnung getragen werden kann. Auf diese Weise kann die Schweißeinrichtung an die unterschiedlichsten Materialien und Materialstärken angepaßt werden.In an advantageous embodiment, the frequency by changing the resonant circuit of the ultrasonic generator changed. In addition, the amplitude is changed by changing the the Sontorode applied voltage changed. This change can be done in a wider area, so that almost all Welding needs can be taken into account. To this The welding device can be used in a wide variety of ways Materials and material thicknesses can be adjusted.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Frequenz derart geändert wird, daß der Schwingungsbauch der Ultraschallschwingung in der Ebene oder außerhalb der Ebene des freien Sonotrodenspitzenendes liegt. Hierdurch kann gezielt die Energienkonzentration in das freie Sonotrodenspitzenende gelegt oder aus diesem heraus verschoben werden. Wird die Frequenz kontinuierlich innerhalb einer Bandbreite verändert, so kann gezielt ein größerer Bereich um das Sonotrodenspitzenende herum plastifiziert werden. Dabei erfolgt die Erweichung des Werkstoffs allmählich und schonend.In a further development it is provided that the frequency is changed so that the antinode Ultrasonic vibration in or out of the plane of the free end of the sonotrode tip. This can be targeted  the energy concentration in the free end of the sonotrode tip placed or moved out of this. Will the Frequency continuously changed within a bandwidth, so a larger area around the Sonotrode tip end to be plasticized around. Here the material softens gradually and gently.

Durch die Veränderung der Amplitude und/oder der Frequenz wird vorteilhaft die Schweißenergie geregelt. Die üblicherweise durch zeitliche Ansteuerung der Sonotrode erfolgte Regelung der Schweißenergie kann nunmehr kontinuierlich geregelt werden, wobei die Bandbreite zwischen Null und dem Maximalwert liegt. Hierdurch können vorteilhaft Überhitzungen des Werkstoffs und/oder der Sonotrodenspitze vermieden werden.By changing the amplitude and / or the frequency advantageously regulated the welding energy. The usual regulation by timed control of the sonotrode the welding energy can now be regulated continuously be, the bandwidth between zero and the maximum value lies. This can advantageously overheat the Material and / or the sonotrode tip can be avoided.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei ist in Fig. 1 der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich prinzipiell wiedergegeben.Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which a particularly preferred exemplary embodiment is described in detail with reference to FIG. 1. The structure of the device according to the invention is only shown in principle in FIG. 1.

In der Fig. 1 ist insgesamt mit 1 eine Ultraschallanlage bezeichnet, die z. B. als Schweißpresse, Mehrkopfautomat, Roboterwerkzeug, Handpistole oder dergleichen ausgeführt sein kann. In der Zeichnung ist diese Ultraschallanlage 1 lediglich schematisch wiedergegeben, und es sind nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Elemente gezeigt. Ferner ist neben der Ultraschallanlage 1 eine Steuereinheit 2 sowie ein Ultraschallerzeuger 3 wiedergegeben. Die Steuereinheit 2 ist über eine Kommunikationsleitung 4 mit einer Steueranlage 5 eines Handhabungsgeräts 6 verbunden.In Fig. 1, an ultrasound system is designated by 1 , which, for. B. can be designed as a welding press, multi-head machine, robot tool, hand gun or the like. In the drawing, this ultrasound system 1 is shown only schematically, and only the elements necessary for understanding the invention are shown. In addition to the ultrasound system 1, a control unit 2 and an ultrasound generator 3 are shown . The control unit 2 is connected via a communication line 4 to a control system 5 of a handling device 6 .

Die Ultraschallanlage 1 ist oberhalb eines nur schematisch wiedergegebenen Schallreflektors 7 angeordnet, auf dem die miteinander zu verbindenden Werkstücke bzw. Bauteile 8 aufliegen und ggf. eingespannt sind. Oberhalb der Bauteile 8 befindet sich eine Ultraschallschweißeinrichtung 9, die an ihrem oberen Ende mit einem Konverter 10 und an ihrem unteren Ende mit einer Sonotrode 11 versehen ist. Zwischen dem Konverter 10 und der Sonotrode 11 kann ein Booster 12 vorgesehen sein. Über nicht dargestellte Hubmittel kann die Ultraschallschweißeinrichtung 9 angehoben bzw. auf die Bauteile 8 abgesenkt werden, so daß sie mit einer bestimmten Anpreßkraft auf diesen aufliegt. Die Ultraschallschweißeinrichtung 9 ist über Verbindungsmittel 13 mit dem Ultraschallerzeuger 3 verbunden, der die Schwingungsfrequenz und/oder die Amplitude der Sonotrode 11 bestimmt.The ultrasound system 1 is arranged above a only schematically reproduced sound reflector 7 , on which the workpieces or components 8 to be connected rest and are possibly clamped. Above the components 8 there is an ultrasonic welding device 9 , which is provided at its upper end with a converter 10 and at its lower end with a sonotrode 11 . A booster 12 can be provided between the converter 10 and the sonotrode 11 . The ultrasonic welding device 9 can be raised or lowered onto the components 8 by means of lifting means, not shown, so that it rests on them with a certain contact pressure. The ultrasonic welding device 9 is connected via connecting means 13 to the ultrasonic generator 3 , which determines the oscillation frequency and / or the amplitude of the sonotrode 11 .

In unmittelbarer Nachbarschaft zur Schweißstelle 14 ist eine Temperaturmeßeinheit 15 vorgesehen, die berührungslos die Temperatur der Schweißstelle 14 mißt, was z. B. mittels eines Infrarotsensors oder Strahlungspyrometers erfolgt. Die Temperaturmeßeinheit kann auch so ausgebildet sein, daß sie die Temperatur der Sonotrodenspitze 16 erfaßt. Diese Temperaturmeßeinheit 15 ist über eine Leitung 17 mit der Steuereinheit 2 verbunden, in der die Temperaturmeßdaten ausgewertet und ggf. gespeichert werden. Bei der Weiterverarbeitung werden Kennfelder zur Hilfe genommen, über die dann Steuersignale für die Schweißparameter ermittelt werden, die über eine Leitung 18 dem Ultraschallerzeuger 3 zugeleitet werden. Dieser ändert in Abhängigkeit der Steuersignale ggf. die Amplitude und/oder die Schwingungsfrequenz und somit die Schweißenergie der Ultraschallschweißeinrichtung 9. Außerdem werden die Steuersignale von der Steuereinheit 2 über die Kommunikationsleitung 4 an die Steueranlage 5 weitergegeben, die ihrerseits über eine Leitung 19 das Handhabungsgerät 6 entsprechend ansteuert, was bei einer ortsfesten Ultraschallschweißeinrichtung 9 der Fall ist. So kann z. B. die Vorschubgeschwindigkeit der Bauteile 8, die Anpreßkraft dieser Bauteile 8 an die Ultraschallschweißeinrichtung 9, der Schweißweg, die Haltezeit, die Schweißzeit, usw., verändert werden. Anstelle einer Manipulation der Bauteile 8 kann auch die Ultraschallschweißeinrichtung 9 mit einem Handhabungsgerät verbunden sein, so daß durch gezielte Manipulation der Ultraschallschweißeinrichtung 9 die Parameter wunschgemäß eingestellt werden. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn an den Bauteilen 8 gleichzeitig mittels mehrerer Ultraschallschweißeinrichtungen 9 mehrere Verschweißungen gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall verharren die Bauteile 8 in Ruhe und die Ultraschallschweißeinrichtungen 9 werden bewegt.In the immediate vicinity of the welding point 14 , a temperature measuring unit 15 is provided which measures the temperature of the welding point 14 without contact. B. takes place by means of an infrared sensor or radiation pyrometer. The temperature measuring unit can also be designed such that it detects the temperature of the sonotrode tip 16 . This temperature measurement unit 15 is connected via a line 17 to the control unit 2 , in which the temperature measurement data are evaluated and possibly stored. In the case of further processing, characteristic maps are used, via which control signals for the welding parameters are then determined, which are fed to the ultrasound generator 3 via a line 18 . Depending on the control signals, this changes the amplitude and / or the oscillation frequency and thus the welding energy of the ultrasonic welding device 9 . In addition, the control signals are passed on from the control unit 2 via the communication line 4 to the control system 5 , which in turn controls the handling device 6 via a line 19 , which is the case with a fixed ultrasonic welding device 9 . So z. B. the feed speed of the components 8 , the contact pressure of these components 8 to the ultrasonic welding device 9 , the welding path, the holding time, the welding time, etc., are changed. Instead of manipulating the components 8 , the ultrasonic welding device 9 can also be connected to a handling device, so that the parameters can be set as desired by deliberate manipulation of the ultrasonic welding device 9 . This is particularly necessary if several welds are carried out simultaneously on the components 8 by means of several ultrasonic welding devices 9 . In this case, the components 8 remain at rest and the ultrasonic welding devices 9 are moved.

Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform kann an der Sonotrodenspitze 16 eine Temperaturmeßeinheit 15 vorgesehen sein, über die die Temperatur der Sonotrodenspitze 16 ermittelt wird. In diesem Fall ist die Temperaturmeßeinheit 15 berührend ausgebildet, was z. B. durch Thermoelemente realisierbar ist.In another embodiment, not shown, a temperature measuring unit 15 can be provided on the sonotrode tip 16 , via which the temperature of the sonotrode tip 16 is determined. In this case, the temperature measuring unit 15 is designed to be touching, which, for. B. can be realized by thermocouples.

Weiterhin ist die Ultraschweißanlage 1 mit einer Kühlvorrichtung 20 versehen, über die die Schweißstelle 14 und/oder die Sonotrodenspitze 16 gekühlt wird. Die Kühlvorrichtung 20 ist als einzelne Blasdüse oder als die Sonotrodenspitze 16 umgebende Ringdüse ausgebildet und vorzugsweise mit der Steuereinheit 2 über eine nicht dargestellte Verbindungsleitung verbunden.Furthermore, the ultrasonic welding system 1 is provided with a cooling device 20 , via which the welding point 14 and / or the sonotrode tip 16 is cooled. The cooling device 20 is designed as an individual blowing nozzle or as an annular nozzle surrounding the sonotrode tip 16 and is preferably connected to the control unit 2 via a connecting line (not shown).

Die Steuereinheit 2 ist in der Regel frei programmierbar, so daß auf ein oder mehrere Kennfelder zugeriffen werden kann. Über diese Kennfelder werden die Steuersignale ermittelt, die zur Einstellung der Schweißparameter, z. B. der Energie, der Schweißzeit, der Haltezeit, des Schweißweges, der Anpreßkraft, der Vorschubgeschwindigkeit, der Amplitude, der Frequenz, der Kühlung, des Beginns und Endes der Schallabgabe usw., erforderlich sind. Diese Schweißparameter werden nicht nur von der Temperatur der Schweißstelle 14 und/oder der Sonotrodenspitze 16, sondern auch durch die anderen oben genannten Schweißparameter selbst, beeinflußt. Die Kennfelder sind so ausgelegt, daß die Qualität der Verschweißung innerhalb einer engen Bandbreite liegt, und daher nahezu konstant ist. Außerdem wird durch die Überwachung der Temperatur der Sonotrodenspitze 16 bzw. durch deren Kühlung eine höhere Standzeit des gesamten Systems erzielt und insbesondere ein Sonotrodenbruch vermieden.The control unit 2 is usually freely programmable, so that one or more maps can be accessed. The control signals are determined via these maps, which are used to set the welding parameters, e.g. B. the energy, the welding time, the holding time, the welding path, the contact pressure, the feed speed, the amplitude, the frequency, the cooling, the start and end of sound emission, etc., are required. These welding parameters are influenced not only by the temperature of the welding point 14 and / or the sonotrode tip 16 , but also by the other welding parameters mentioned above themselves. The maps are designed so that the quality of the weld is within a narrow range and is therefore almost constant. In addition, by monitoring the temperature of the sonotrode tip 16 or by cooling it, a longer service life of the entire system is achieved and in particular a sonotrode break is avoided.

Ein Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist das Vernieten mittels thermoplastischer Niete. Nach dem Einsetzen des Niets 5 wird die Sonotrodenspitze 16 auf das freie Ende des Niets abgesenkt und diesem mittels Ultraschall Energie zugeführt, wodurch sich das Material im Bereich der Spitze erwärmt und erweicht. Dabei ändert sich das Dämpfungsverhalten des Niets und die Anpreßkraft der Sonotrode 11. Diese Eigenschaftsänderung, die eine direkte Beziehung zur Temperatur der Bearbeitungsstelle hat, kann über die Temperaturmeßeinheit 15 erfaßt werden. Über die Temperaturmeßdaten können der Ultraschallerzeuger 3 und die Transporteinrichtung für die Ultraschallschweißeinrichtung 9 angesteuert werden, wodurch einerseits die Amplitude und/oder die Frequenz der Sonotrode 11, andererseits der Schweißweg bzw. der Hub der Schweißeinrichtung 9 verändert werden. Auf diese Weise können ohne Beeinträchtigung des Materials des Niets, z. B. durch Überhitzung, optimale Bearbeitungszeiten und eine hohe Bearbeitungsqualität erzielt werden.One field of application of the present invention is riveting by means of thermoplastic rivets. After the rivet 5 has been inserted, the sonotrode tip 16 is lowered onto the free end of the rivet and energy is supplied to it by means of ultrasound, as a result of which the material in the area of the tip heats up and softens. This changes the damping behavior of the rivet and the contact pressure of the sonotrode 11 . This change in properties, which has a direct relationship to the temperature of the processing point, can be detected via the temperature measuring unit 15 . The ultrasound generator 3 and the transport device for the ultrasound welding device 9 can be controlled via the temperature measurement data, whereby on the one hand the amplitude and / or the frequency of the sonotrode 11 and on the other hand the welding path or the stroke of the welding device 9 are changed. In this way, without affecting the material of the rivet, for. B. can be achieved by overheating, optimal processing times and high processing quality.

Anhand des Beispiels der Vernietung soll nachfolgend auch das weitere erfindungsgemäße Verfahren kurz erläutert werden. Nachdem der Niet 5 in das Bauteil 8 eingesetzt und die Sonotrodenspitze 16 auf das freie Ende des Niets 5 abgesenkt worden ist, wird dieser mittels Ultraschall Energie zugeführt, wodurch sich der Werkstoff des Niets im Bereich seiner Spitze erwärmt und erweicht. Wie bereits erwähnt, ändert sich dadurch das Dämpfungsverhalten des Niets 5 und die Anpreßkraft der Sonotrode 11. Über geeignete Sensoren wird die Änderung der Anpreßkraft der Sonotrode 11 erfaßt und die Meßwerte werden in der Steuereinheit 2 ausgewertet und zu Steuersignalen für den Ultraschallerzeuger 3 umgewandelt. Der Ultraschallerzeuger 3 ändert nun die Amplitude und/oder die Frequenz der Sonotrode 11, wodurch die Schweißenergie je nach Wunsch entweder verringert oder erhöht wird. Außerdem wird die Anpreßkraft der Sonotrode 11 erhöht, wodurch sich allmählich der Nietkopf ausbildet. Die Amplitude und/oder die Frequenz können also abhängig von anderen Schweißparametern, z. B. der Vorschubgeschwindigkeit, der Anpreßkraft oder der Schweißzeit verändert werden, wofür ebenfalls Kennfelder zur Hilfe genommen werden können. Auch in diesem Fall kann der Schwingungsbauch der Ultraschallschwingung aus der Ebene des freien Sonotrodenspitzenendes heraus verlagert werden, wodurch der Ort der Energiekonzentration ebenfalls verlagert wird.The further method according to the invention will also be briefly explained below using the example of riveting. After the rivet 5 has been inserted into the component 8 and the sonotrode tip 16 has been lowered onto the free end of the rivet 5 , this is supplied with energy by means of ultrasound, as a result of which the material of the rivet heats and softens in the area of its tip. As already mentioned, this changes the damping behavior of the rivet 5 and the contact pressure of the sonotrode 11 . The change in the contact pressure of the sonotrode 11 is detected by suitable sensors and the measured values are evaluated in the control unit 2 and converted into control signals for the ultrasound generator 3 . The ultrasound generator 3 now changes the amplitude and / or the frequency of the sonotrode 11 , as a result of which the welding energy is either reduced or increased as desired. In addition, the contact pressure of the sonotrode 11 is increased, as a result of which the rivet head gradually forms. The amplitude and / or the frequency can therefore depend on other welding parameters, e.g. B. the feed rate, the contact pressure or the welding time can be changed, for which maps can also be used to help. In this case too, the antinode of the ultrasonic vibration can be shifted out of the plane of the free end of the sonotrode tip, as a result of which the location of the energy concentration is also shifted.

Claims (25)

1. Vorrichtung zum Bearbeiten eines Bauteils bzw. Verbinden zweier Bauteile (8) mittels Ultraschall, mit einem Ultraschallerzeuger (3) und einer Ultraschallanlage (1), wobei die Ultraschallanlage (1) eine Ultraschallschweißeinrichtung (9) mit einem Konverter (10) und einer Sonotrode (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallanlage (1) integral mit einer Temperaturmeßeinheit (15) versehen ist, welche die Temperatur der Schweißstelle (14) oder die Temperatur der der Sonotrodenspitze (16) erfaßt, und daß die Temperaturmeßeinheit (15) mit einer den Ultraschallerzeuger (3) ansteuernden Steuereinheit (2) oder einer Transporteinrichtung für die Schweißeinrichtung (9) verbunden ist.1. Device for processing a component or connecting two components ( 8 ) by means of ultrasound, with an ultrasound generator ( 3 ) and an ultrasound system ( 1 ), the ultrasound system ( 1 ) being an ultrasound welding device ( 9 ) with a converter ( 10 ) and one Sonotrode ( 11 ), characterized in that the ultrasound system ( 1 ) is integrally provided with a temperature measuring unit ( 15 ) which detects the temperature of the weld ( 14 ) or the temperature of the sonotrode tip ( 16 ), and that the temperature measuring unit ( 15 ) is connected to a control unit ( 2 ) which controls the ultrasound generator ( 3 ) or a transport device for the welding device ( 9 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinheit (15) die Temperatur der Schweißstelle (14) und die Temperatur der Sonotrodenspitze erfaßt.2. Device according to claim 1, characterized in that the temperature measuring unit ( 15 ) detects the temperature of the weld ( 14 ) and the temperature of the sonotrode tip. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinheit (15) mit einer Steuereinheit (2) und einer Transportvorrichtung für die Schweißeinrichtung (9) verbunden ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature measuring unit ( 15 ) with a control unit ( 2 ) and a transport device for the welding device ( 9 ) is connected. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinheit (15) als berührungsloses Meßsystem, z. B. mit einem Infrarotsensor, einem Strahlungspyrometer, ausgebildet ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature measuring unit ( 15 ) as a non-contact measuring system, for. B. is formed with an infrared sensor, a radiation pyrometer. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinheit (15) als berührendes Meßsystem, z. B. mit einem Thermoelement, ausgebildet ist.5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the temperature measuring unit ( 15 ) as a contact measuring system, for. B. is formed with a thermocouple. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallanlage (1) als Schweißpresse, Mehrkopfautomat, Roboterwerkzeug, Handpistole ausgebildet ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ultrasound system ( 1 ) is designed as a welding press, multi-head machine, robot tool, hand gun. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (2) einen PC aufweist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 2 ) has a PC. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (2) mit einer weiteren Steueranlage (5), z. B. eines Handhabungsgeräts (6), wie einer Presse, verbunden ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 2 ) with a further control system ( 5 ), for. B. a handling device ( 6 ), such as a press, is connected. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallanlage (1) mit einer Kühlvorrichtung (20) versehen ist. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ultrasound system ( 1 ) is provided with a cooling device ( 20 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (20) mit der Sonotrodenspitze (16) in Verbindung steht und insbesondere als Blasdüse ausgebildet ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the cooling device ( 20 ) with the sonotrode tip ( 16 ) is connected and in particular is designed as a blowing nozzle. 11. Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile (8) mittels Ultraschall, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der ein Ultraschallerzeuger (3) eine Sonotrode (11) über einen Konverter (10) in Schwingung versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Schweißstelle (14) oder die Temperatur der Sonotrodenspitze (16) über eine benachbart zur Schweißstelle angeordnete Temperaturmeßeinheit (15) gemessen und einer Steuereinheit (2) zugeleitet werden, daß die Temperaturmeßwerte in der Steuereinheit (2) zu Steuersignalen weiterverarbeitet werden und daß der Ultraschallerzeuger (3) in Abhängigkeit dieser Steuersignale die Schweißparameter für die Sonotrode (11) oder für eine die zu verschweißenden Bauteile (8) führenden Einrichtung einstellt.11. A method for connecting two components ( 8 ) by means of ultrasound, in particular with a device according to one of claims 1 to 10, in which an ultrasound generator ( 3 ) vibrates a sonotrode ( 11 ) via a converter ( 10 ), characterized in that that the temperature of the welding point ( 14 ) or the temperature of the sonotrode tip ( 16 ) is measured via a temperature measuring unit ( 15 ) arranged adjacent to the welding point and fed to a control unit ( 2 ), that the temperature measured values in the control unit ( 2 ) are further processed into control signals and that the ultrasound generator ( 3 ) sets the welding parameters for the sonotrode ( 11 ) or for a device guiding the components ( 8 ) to be welded as a function of these control signals. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen der Schweißstelle (14) und der Sonotrodenspitze gemessen werden.12. The method according to claim 11, characterized in that the temperatures of the weld ( 14 ) and the sonotrode tip are measured. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallerzeuger (3) die Schweißparameter für die Sonotrode (11) und für eine die zu verschweißenden Bauteile (8) führende Einrichtung einstellt.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the ultrasonic generator ( 3 ) sets the welding parameters for the sonotrode ( 11 ) and for a device to be welded components ( 8 ) leading device. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (2) die Steuersignale für die Schweißparameter mit Hilfe eines oder mehrerer Kennfelder ermittelt.14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the control unit ( 2 ) determines the control signals for the welding parameters using one or more maps. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (2) die Steuersignale für die Schweißparameter, wie Schweißenergie, Schweißzeit, Haltezeit, Schweißweg, Anpreßkraft, Vorschubgeschwindigkeit, Amplitude, Frequenz und/oder Beginn und Ende der Schallabgabe ermittelt.15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the control unit ( 2 ), the control signals for the welding parameters, such as welding energy, welding time, holding time, welding distance, contact pressure, feed rate, amplitude, frequency and / or start and end of sound emission determined. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangsgröße für das Einstellen der Schweißparameter neben den Temperaturmeßwerten z. B. die Schweißenergie, die Schweißzeit, die Haltezeit, der Schweißweg, die Anpreßkraft, die Vorschubgeschwindigkeit, die Frequenz und/oder die Amplitude der Sonotrode (11) verwendet werden.16. The method according to any one of claims 11 to 15, characterized in that z as an input variable for setting the welding parameters in addition to the temperature measurements. B. the welding energy, the welding time, the holding time, the welding path, the contact pressure, the feed rate, the frequency and / or the amplitude of the sonotrode ( 11 ) can be used. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrodenspitze (16) abhängig von den Schweißparametern gekühlt wird. 17. The method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the sonotrode tip ( 16 ) is cooled depending on the welding parameters. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (2) mit einer weiteren Steueranlage (5) z. B. eines Handhabungsgeräts (6) kommuniziert.18. The method according to any one of claims 11 to 17, characterized in that the control unit ( 2 ) with a further control system ( 5 ) z. B. a handling device ( 6 ) communicates. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißvorgang gesteuert oder geregelt wird.19. The method according to any one of claims 11 to 18, characterized characterized in that the welding process is controlled or is regulated. 20. Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile (8) mittels Ultraschall, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder insbesondere mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, bei der ein Ultraschallerzeuger (3) eine Sonotrode (11) über einen Konverter (10) in Schwingung versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von einem oder von mehreren Schweißparametern die Schwingungsamplitude und/oder die Schwingungsfrequez der Sonotrode (11) verändert werden.20. A method for connecting two components ( 8 ) by means of ultrasound, in particular with a device according to one of claims 1 to 8 and / or in particular with a method according to one of claims 11 to 19, in which an ultrasound generator ( 3 ) has a sonotrode ( 11 ) set in vibration via a converter ( 10 ), characterized in that the vibration amplitude and / or the vibration frequency of the sonotrode ( 11 ) are changed as a function of one or more welding parameters. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsamplitude und/oder die Schwingungsfrequenz der Sonotrode (11) in Abhängigkeit des Schweißweges, der Anpreßkraft, der Vorschubgeschwindigkeit, der Schweißzeit und/oder der Schweißtemperatur geregelt werden.21. The method according to claim 20, characterized in that the oscillation amplitude and / or the oscillation frequency of the sonotrode ( 11 ) are regulated depending on the welding path, the contact pressure, the feed rate, the welding time and / or the welding temperature. 22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude durch Änderung der an die Sonotrode (11) angelegten Spannung geändert wird. 22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the amplitude is changed by changing the voltage applied to the sonotrode ( 11 ). 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz durch Änderung des Schwingkreises des Ultraschallerzeugers geändert wird.23. The method according to any one of claims 20 to 22, characterized characterized in that the frequency by changing the Resonant circuit of the ultrasonic generator is changed. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz derart geändert wird, daß der Schwingungsbauch der Ultraschallschwingung in der Ebene oder außerhalb der Ebene des freien Sonotrodenspitzenendes liegt.24. The method according to any one of claims 20 to 23, characterized characterized in that the frequency is changed such that the antinode of the ultrasonic vibration in the Level or outside the level of free Sonotrode tip end lies. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichent, daß durch die Veränderung der Amplitude und/oder der Frequenz die Schweißenergie geregelt wird.25. The method according to any one of claims 20 to 24, characterized marked that by changing the amplitude and / or the frequency of the welding energy is regulated.
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