DE4226953C1

DE4226953C1 - Identification of flawed welds - by marking with fluorescent paint using welding head to attach bolt to base material by arc welding and spraying flawed weld with paint

Info

Publication number: DE4226953C1
Application number: DE19924226953
Authority: DE
Inventors: Sen. Heinz 8031 Wessling De Soyer; Heinz 8031 Woerthsee De Soyer Jun.; Johann 8031 Hechendorf De Reiter
Original assignee: Heinz Soyer Bolzenschweisstechnik 82237 Woerthsee De GmbH
Current assignee: Heinz Soyer Bolzenschweisstechnik 82237 Woerthsee De GmbH
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1993-09-16
Anticipated expiration: 2012-08-15
Also published as: FR2695585B1; FR2695585A1

Abstract

The method for identifying a flawed weld relates to a bolt welding installation (1) with a welding head (10) for attaching a bolt (3) to a base material (6) by means of an arc welding process. Shortly after completion of the welding process, a check is carried out on the weld whilst the welding head is being withdrawn. In the case of a flawed weld the corresponding bolt is marked by a device added to the welding head. Such a device is provided by a controlling spraying unit (4) in the form of a nozzled pipe (40) connected to a paint container (42), allowing paint (5) to be applied to a bolt (3) with flawed weld. A bolt with a flawed weld is marked so that it is easily visable. This aim is achieved by means of a fluorescent, water-soluble paint. USE/ADVANTAGE - Used in the motor car industry. It allow bolts with flawed welds to be ascertained by visual check.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Feststellen einer nicht-einwandfreien Schweißung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 5.The invention relates to a method and a device to determine if the weld is not perfect 5. the preamble of claim 1 and 5 respectively.

Unter anderem spielt auch im Automobilbau das Lichtbogen- Bolzenschweißen wegen der schnellen und wirtschaftlichen Ar beitsweise eine immer größere Rolle. Im Automobilbau über nehmen zur Zeit pro Fahrzeug etwa 200 bis 300 und mehr auf geschweißte Bolzen verschiedene Haltefunktionen für Leitun gen, Geräteteile usw. Viele Stellen, an denen Bolzen aufzu schweißen sind, sind nach Fertigstellung eines Fahrzeugs nicht mehr ohne weiteres zugänglich, so daß ein Lockern und/ oder Abfallen eines schlecht verschweißten Bolzens zu erheb lichen Schwierigkeiten bei einer dadurch bedingten Nachar beit führen würde. Insbesondere aus diesem Grund ist daher ein in sehr engen vorgegebenen Grenzen immer gleich gutes und den gestellten Vorgaben entsprechendes Schweißergebnis bei Anwenden des Bolzenschweißens im Automobilbau unabding bare Voraussetzung. Among other things, the arc Stud welding because of the fast and economical ar an ever increasing role. In automotive engineering currently accommodate around 200 to 300 or more per vehicle welded bolts various holding functions for lines conditions, device parts etc. Many places where bolts open are welded, are after completion of a vehicle no longer easily accessible, so that loosening and / or falling off a badly welded bolt difficulties with subsequent postings would lead. For this reason in particular always the same good within very narrow specified limits and the welding result corresponding to the specifications essential when using stud welding in the automotive industry bare requirement.

Hinzu kommt noch, daß, obwohl jeder Schweißvorgang einer Vielzahl von Einflußgrößen ausgesetzt ist, für die eigentli che Verschweißung, d. h. für das Verschmelzen einer Bolzen stirnfläche und eines Bleches nur eine Zeitspanne von 1/100 s benötigt wird. In dieser kurzen Zeit muß nicht nur die elek trische Versorgung der Schweißstelle mit Energie erfolgt sein, sondern es muß auch eine zeitlich damit genau abge stimmte, mechanische Bewegung durchgeführt worden sein.In addition, although every welding operation is one A large number of influencing variables is exposed for the actual surface welding, d. H. for fusing a bolt face and a sheet only a period of 1/100 s is needed. In this short time not only the elec The welding point is supplied with energy but it must also be exactly timed true mechanical movement has been performed.

Erschwerend kommt noch hinzu, daß in der Automobilindustrie in den letzten Jahren in zunehmendem Umfang Bleche mit ver zinkter Oberfläche eingesetzt werden, wodurch der Schweiß vorgang beim Lichtbogenschweißen noch zusätzlich in nicht unerheblichem Maße erschwert wird; damit nämlich das Erstar ren des Schweißguts nicht nachteilig beeinflußt wird, muß das Zink vorher zum größten Teil verdampfen und verbrennen.To make matters worse, in the automotive industry sheet metal with ver zinc-coated surface can be used, causing the sweat process during arc welding in addition not in insignificantly difficult; with it the starling Ren of the weld metal is not adversely affected evaporate and burn most of the zinc beforehand.

Ferner beeinflussen Verunreinigungen der Bleche mit Öl oder Fett den Schweißvorgang ungünstig, weil damit das Schweißbad Wasserstoff aufnimmt, welcher bei einer sehr schnellen Er starrung zu einer starken Porenbildung führen kann.Furthermore, contamination of the metal sheets with oil or Grease the welding process unfavorably because it makes the weld pool Hydrogen absorbs, which with a very fast Er Rigid can lead to strong pore formation.

Trotz der vorgegebenen strengen Anforderungen und der vor stehend geschilderten, den Schweißvorgang zusätzlich er schwerenden Umstände lassen sich mit dem aus DE 38 13 291 bekannten Verfahren zum Steuern und Kontrollieren von Bol zenschweißeinrichtungen metallische Bolzen einwandfrei und mit gleichbleibender Qualität auf metallisches Grundmaterial schweißen. Bei Anwenden dieses Steuerverfahrens lassen sich selbst unter den vorstehend geschilderten Fertigungsbedin gungen Bolzen unabhängig von dem jeweiligen Verschmutzungs bzw. Verunreinigungsgrad einer metallischen Oberfläche und unabhängig von den unterschiedlich starken Auflagen auf Ble chen u.ä. bei jedem einzelnen Schweißvorgang optimal ver schweißen.Despite the given strict requirements and the before standing, he also described the welding process Difficult circumstances can be dealt with by DE 38 13 291 known methods for controlling and controlling Bol z welding devices flawless and metallic studs with consistent quality on metallic base material welding. When applying this tax procedure, even under the manufacturing conditions outlined above bolts regardless of the respective contamination or degree of contamination of a metallic surface and regardless of the different levels of ble chen and the like with every single welding process welding.

Gleichzeitig werden unter ständiger Qualitätskontrolle fort laufend praktisch nur fehlerfreie Schweißungen erzielt, wo durch gerade die im Automobilbau geforderte Qualitätssiche rung gewährleistet ist.At the same time, we continue under constant quality control practically only flawless welds achieved where through precisely the quality assurance required in automotive engineering is guaranteed.

Trotzdem treten auch bei Einsatz des aus DE 38 13 291 be kannten Verfahrens gelegentlich nicht-einwandfreie Schwei ßungen auf. Wenn pro Fahrzeug, wie eingangs ausgeführt, 200 bis 300 und mehr Bolzen verschweißt werden, sind, wie Lang zeitversuche gezeigt haben, manchmal ein oder zwei, maximal allenfalls drei oder vier Schweißbolzen pro Karosserie nicht einwandfrei mit dieser verschweißt, so daß sie sich beim Anbringen von Leitungen, Geräteteilen u.ä. lockern bzw. so gar abfallen.Nevertheless, even when using the from DE 38 13 291 Known procedure occasionally incorrect flaw on. If per vehicle, as stated at the beginning, 200 up to 300 and more bolts are welded, like long have shown time trials, sometimes one or two, maximum at most three or four welding studs per body not properly welded to this, so that it is Attaching cables, device parts, etc. loosen or something even fall off.

Obwohl aufgrund der ausgefeilten Qualitätskontrolle ein nicht-einwandfreies Schweißergebnis sofort durch ein auffäl liges Blinken auf dem Überwachungsdisplay der jeweiligen Schweißeinrichtung angezeigt wird, wird diese Anzeige oft übersehen, oder es besteht unmittelbar keine Möglichkeit, eine Nachschweißung vorzunehmen.Although due to the sophisticated quality control Non-perfect welding result immediately due to a noticeable flashing on the monitoring display of the respective Welding device is displayed, this display is often overlooked, or there is no immediate possibility to carry out re-welding.

Ferner werden nicht nur alle Schweißvorgänge hinsichtlich der geforderten Qualität ständig kontrolliert, sondern zu sätzlich wird dies in hierfür vorgesehene Speicher einge speichert und obendrein noch ausgedruckt. Auf einem solchen Ausdruck ist bezüglich jedes Schweißvorgangs festgehalten, ob er in Ordnung oder nicht in Ordnung ist, indem i.O. oder n.i.O. ausgedruckt wird. Ein derartiger Ausdruck wird i.a. dem Fahrzeugkarosserieteil zugeordnet, bezüglich welchem die einzelnen Schweißvorgänge als "in Ordnung" (i.O.) bzw. in seltenen Ausnahmefällen als "nicht in Ordnung" (n.i.O.) festgehalten sind.Furthermore, not only are all welding processes regarding the required quality is constantly checked, but too in addition, this is inserted into the memory provided for this purpose saves and printed on top of that. On one Printout is recorded with respect to each welding process, whether it is OK or not OK by OK or not ok is printed out. Such an expression is generally assigned to the vehicle body part, with respect to which the individual welding processes as "OK" (OK) or in rare exceptional cases as "not OK" (not ok) are captured.

Trotzdem ist es beim Nacharbeiten schwierig, bei oft mehr als 300 verschweißten Bolzen gerade den Bolzen zu finden, der auf dem Ausdruck mit "n.i.O." bezeichnet ist. Obendrein ist es in der Kürze der für das Nacharbeiten zur Verfügung stehenden Zeit in vielen Fällen nicht immer möglich, tat sächlich den nicht-einwandfrei verschweißten Bolzen zu fin den und im Rahmen der Nacharbeitung durch einen einwandfrei geschweißten Bolzen zu ersetzen.Nevertheless, it is difficult to rework, often more than 300 welded bolts just to find the bolt the one on the printout with "not ok" is designated. On top of that it will soon be available for rework standing time in many cases not always possible the finely welded bolt to fin the and as part of the rework by a flawless to replace welded bolts.

Vielmehr wird ein solcher nicht-ordnungsgemäß aufgeschweiß ter Bolzen, wie vorstehend bereits ausgeführt ist, leider in vielen Fällen erst dann festgestellt, wenn an ihm bestim mungsgemäß eine Leitung, ein Gerät oder irgendein anderes Funktionselement befestigt bzw. durch ihn gehalten werden soll. Wenn sich der lockere oder bereits abgefallene Bolzen dann an einer am Fahrzeug schwer zugänglichen Stelle befin det, ist der Aufwand, diesen Bolzen durch einen einwandfrei aufgeschweißten Bolzen zu ersetzen, zumindest sehr zeitauf wendig und schwierig, falls die Stelle überhaupt insoweit zugänglich ist, daß ein neuer Bolzen aufgeschweißt werden kann.Rather, such is not welded on properly ter bolt, as already stated above, unfortunately in in many cases only when determined on him according to a line, a device or any other Functional element attached or held by him should. If the bolt is loose or has already fallen off then in a place that is difficult to access on the vehicle det, is the effort to get this bolt through a flawless to replace welded bolts, at least very long time agile and difficult, if the job at all so far it is accessible that a new bolt is welded on can.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, nach Feststellen einer nicht-einwandfreien Schweißung sicherzustellen, daß der nicht-einwandfrei aufgeschweißte Bolzen im Rahmen einer Nacharbeitung schnell, sicher und insbesondere leicht auf findbar ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Verfah ren und einer Einrichtung zum Feststellen einer nicht-ein wandfreien Schweißung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 5 erreicht. Vorteilhafte Weiter bildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.The object of the invention is therefore, after finding one improper welding ensure that the incorrectly welded bolts in the context of a Rework quickly, safely and especially easily is findable. According to the invention, this is in one method ren and a device for determining a non-one wall-free welding due to the characteristics in the characteristic Part of claim 1 and 5 reached. Advantageous next Formations of the invention are the subject of claims 2 to 4th

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Feststellen einer nicht-einwandfreien Schweißung wird innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne, die in der Größenordnung eines Bruchteils einer Millisekunde bis maximal von einigen Millisekunden liegt, unmittelbar nach dem Durchführen einer Schweißung mittels einer Schweißeinrichtung jeder Schweißvorgang während des Abziehens des Schweißkopfes von dem gerade auf geschweißten Bolzen auf eine ordnungsgemäße Durchführung überprüft. Sobald bei der fortlaufend für jeden Bolzen durchgeführten Überprüfung der ordnungsgemäßen Ausführung eines Schweißvorgangs festgestellt wird, daß der entspre chende Bolzen nicht einwandfrei aufgeschweißt ist, wird dieser Bolzen sofort optisch gut sichtbar markiert.In the method according to the invention for determining a imperfect welding is done within a very short period of time, on the order of a fraction one millisecond to a maximum of a few milliseconds lies immediately after performing a weld every welding process by means of a welding device while pulling the welding head off of that straight on welded stud on a proper implementation checked. Once at the continuously for each bolt carried out verification of correct execution a welding process is determined that the correspond appropriate bolt is not welded on properly this bolt is immediately marked visually.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung er folgt die optische Markierung durch Aufbringen einer leuch tenden Farbe auf den nicht-einwandfrei geschweißten Bolzen; hierzu kann vorzugsweise eine wasserlösliche Leuchtfarbe verwendet werden.According to an advantageous development of the invention, he follows the optical marking by applying a light tendency color on the not properly welded bolts; this can preferably be done using a water-soluble fluorescent paint be used.

Durch das optisch gut sichtbare Markieren eines nicht-ein wandfrei aufgeschweißten Bolzens, beispielsweise durch Auf bringen einer grell leuchtenden, gelben, orangen, roten oder ähnlichen, sofort ins Auge springenden Farbe, ist für einen Kontrolleur oder für einen Arbeiter, welcher einen als nicht-einwandfrei geschweißt gekennzeichneten Bolzen durch einen korrekt geschweißten Bolzen ersetzen muß, das Auffin den eines solchen schlecht verschweißten Bolzens sicher und zuverlässig ohne Schwierigkeit möglich.By optically clearly visible marking a non-one bolt welded onto the wall, for example by opening Bring a bright, yellow, orange, red or similar, immediately striking color is for one Controller or for a worker who is a not properly welded by marked bolts must replace a correctly welded bolt, the Auffin that of such a badly welded bolt and reliably possible without difficulty.

Gemäß der Erfindung ist hierzu an dem Schweißkopf der Schweißeinrichtung eine mit einem Farbvorratsbehälter ver bundene Spritzeinheit angebracht, die unmittelbar nach dem Aufschweißen des Bolzens durch einen die Schweißqualität überprüfenden Prozessor ansteuerbar ist. Auf diese Weise kann unmittelbar während des Abziehens des Schweißkopfes, sobald ein nicht-einwandfrei aufgeschweißter Bolzen festge stellt worden ist, die Spritzeinheit mittels eines entspre chenden Impulses angesteuert werden, so daß dann über das pipettenförmig ausgebildete Austrittsrohr Farbe so rechtzei tig ausgestoßen wird, daß ein nicht-einwandfrei aufgeschweiß ter Bolzen durch die aufgebrachte Farbe sofort erkennbar und deutlich sichtbar markiert ist. Im Rahmen einer Nacharbeit kann dann der deutlich gekennzeichnete Bolzen sofort ent fernt werden, und an dieselbe Stelle kann beispielsweise mittels einer Bolzenschweißpistole ein entsprechender Bolzen einwandfrei aufgeschweißt werden.According to the invention, this is on the welding head Welding device ver with a paint reservoir attached injection unit attached immediately after the Welding the stud by a welding quality checking processor is controllable. In this way can be carried out immediately while the welding head is being as soon as an incorrectly welded bolt is tightened has been set, the injection unit by means of a The impulse can be controlled, so that then Pipette-shaped outlet tube color so in time tig is ejected that a non-flawless welded on The bolt is immediately recognizable by the color applied and is clearly marked. As part of a rework the clearly marked bolt can then be removed immediately can be removed, and in the same place, for example a corresponding stud using a stud welding gun be welded on properly.

Nachfolgend wird anhand einer vereinfachten, schematisierten Darstellung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Feststellen einer nicht-einwandfreien Schweißung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung im einzelnen be schrieben.Below is a simplified, schematic Representation of a device for performing the method to determine if the weld is not perfect Reference to the attached drawing in detail be wrote.

In der Zeichnung ist eine schematisiert und vereinfacht wie dergegebene Schweißeinrichtung 1 dargestellt, welche einen Schweißkopf 10 aufweist, welcher über eine Halterungsplatte 11 an einer beispielsweise ortsfest angeordneten Halterung 2 verschiebbar angebracht ist, wie durch einen in der Halte rungsplatte 11 eingezeichneten Pfeil mit zwei Spitzen ange deutet ist. Die Schweißeinrichtung 1 weist ferner eine nur angedeutete Steuerleitung 12 an der Oberseite des Schweiß kopfes 10 sowie an dessen Unterseite einen von dem Schweiß kopf 10 in der Zeichnung senkrecht nach unten vorstehenden Bolzenhalter 14 auf.In the drawing, a schematic and simplified as the given welding device 1 is shown, which has a welding head 10 which is slidably mounted on a mounting plate 11 on a, for example, fixedly arranged holder 2 , as indicated by an arrow in the holding plate 11 with two tips indicates. The welding device 1 also has an only indicated control line 12 on the upper side of the welding head 10 and on the underside thereof a bolt holder 14 projecting vertically downward from the welding head 10 in the drawing.

Zwischen dem Bolzenhalter 14 und dem Schweißkopf 10 ist ein Halteteil 13 für eine Spritzeinheit 4 vorgesehen, welche einen schematisch angedeuteten Farbbehälter 42 aufweist, welcher beispielsweise durch einen Schlauch 41 mit einem in dem Halteteil 13 befestigten, pipettenartig zulaufenden Aus trittsrohr 40 verbunden ist. Ferner ist in der Zeichnung ein auf ein metallisches Grundmaterial 6 aufgeschweißter Bolzen 3 angedeutet.Between the stud holder 14 and the welding head 10 , a holding part 13 is provided for an injection unit 4 , which has a schematically indicated paint container 42 , which is connected, for example, by a hose 41 with a pipette-like tapered outlet pipe 40 connected to the holding part 13 . Furthermore, a bolt 3 welded onto a metallic base material 6 is indicated in the drawing.

In der Zeichnung ist der Schweißkopf 10 in einem Zustand dargestellt, unmittelbar nachdem der Bolzen 3 auf das Grund material 6 aufgeschweißt worden ist. Innerhalb der kurzen Zeitspanne, welche der Schweißkopf 10 benötigt, um nach dem Durchführen der Schweißung von dem gerade aufgeschweißten Bolzen 3 in Richtung nach oben abgezogen zu werden, ist mit tels des aus DE 38 13 291 bekannten Steuer- und Kontrollver fahrens festgestellt worden, ob es sich bei der gerade durchgeführten Schweißung um eine einwandfreie oder eine nicht-einwandfreie Schweißung handelt.In the drawing, the welding head 10 is shown in a state immediately after the bolt 3 has been welded onto the base material 6 . Within the short period of time which the welding head 10 needs to be pulled upwards after the welding has been carried out by the bolt 3 just welded on, it has been determined by means of the control and monitoring method known from DE 38 13 291 whether the weld just carried out is a perfect or a non-perfect weld.

Im vorliegenden Fall wird angenommen, daß festgestellt wor den ist, daß die gerade vorgenommene Schweißung nicht ein wandfrei durchgeführt worden ist; hierbei ist diese Fest stellung innerhalb der kurzen Zeitspanne getroffen worden, welche der Schweißkopf benötigt, um von einer in der Zeich nung nicht dargestellten Schweißstellung bis in die in der Zeichnung wiedergegebene Stellung zu gelangen.In the present case it is assumed that wor is that the weld just made is not a has been carried out wall-free; here is this festival position within the short period of time, which the welding head needs to be different from one in the drawing Welding position not shown up to in the Arranged drawing reproduced position.

Diese kurze Zeitspanne reicht aus, um über das pipettenarti ge Austrittsrohr 5 zur Markierung des nicht-einwandfrei auf geschweißten Bolzens 3 beispielsweise eine leuchtende Farbe 5 auf diesen Bolzen 3 aufzubringen. Hierzu ist durch einen Impuls eine nicht näher dargestellte Pumpeinheit angesteuert worden, welche beispielsweise an dem Farbbehälter 42 ange bracht ist, und durch welche dann unmittelbar darauf die Farbe 5 über das offene untere Ende des Austrittsrohrs 40 ausgestoßen und zu einer optisch gut sichtbaren Markierung auf dem fehlerhaft aufgeschweißten Bolzen 3 aufgebracht wird.This short period of time is sufficient to apply, for example, a bright color 5 to this bolt 3 via the pipettenarti ge outlet pipe 5 for marking the not properly welded bolt 3 . For this purpose, a pump unit (not shown in more detail) has been activated by a pulse, which, for example, is attached to the paint container 42 , and through which the paint 5 is then immediately expelled via the open lower end of the outlet pipe 40 and becomes an optically clearly visible marking on the incorrectly welded bolt 3 is applied.

Claims

1. A method for determining a faultless weld, with a stud welding device ( 1 ) with a welding head ( 10 ), with which metallic studs ( 3 ) are welded to metallic base material ( 6 ) during arc welding, characterized in that within a very short period of time immediately after performing a weld, this weld is checked during the removal of the welding head ( 1 ) from the just welded-on bolt ( 3 ) for proper implementation according to a method known per se, and if the weld is found to be faultless, the corresponding bolt ( 3 ) is marked by a device provided on the welding head ( 10 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that a non-properly welded bolt ( 3 ) is marked visually well.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the optical marking by Aufbrin gene a bright color ( 5 ) on the non-properly welded bolt ( 3 ).

14. The method according to claim 3, characterized in that a water-soluble fluorescent paint ( 5 ) is used for optically marking a bolt ( 3 ) which is not welded on properly.

5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the welding head ( 1 ) a controllable injection unit ( 4 ) with a pipette-like outlet pipe ( 40 ) is attached, which injection unit with a paint supply container ( 42nd ) is connected so that when a bolt is not welded on properly, the injection unit ( 4 ) is controlled as soon as the welding head ( 1 ) is lifted off so that by means of the outlet tube ( 40 ) it comes out of paint ( 5 ) that is not properly welded bolt ( 3 ) is marked clearly visible.