DE4321874A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern und Regeln von Prozeßparametern beim Ultraschallschweißen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern und Regeln von Prozeßparametern beim UltraschallschweißenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum
Steuern und Regeln von Prozeßparametern beim Ultraschallschweißen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Beim Ultra
schallschweißen werden die Fügeteile in eine oszillierende lon
gitudinale schwingende Bewegung versetzt und solange der Ultra
schalleinwirkung ausgesetzt, bis der Werkstoff in der Berüh
rungszone der beiden Fügeteile aufschmilzt und ein
Ineinanderfließen im Berührungsbereich stattfinden kann. Danach
wird der Ultraschall abgeschaltet, so daß beim Abkühlen eine
stoffschlüssige Verbindung entstehen kann.
Im Gegensatz zu anderen Kunststoffschweißverfahren, wie z. B. dem
Heizelementschweißen, dem Rotationsreibschweißen und dem
Vibrationsschweißen fallen beim Ultraschallschweißen die Erwär
mungs- und die Fügephase, mit den dabei auftretenden Stoffverbin
dungs- und Haftungsprozessen, zeitlich zusammen. Wobei sich die
Erwärmungsmechanismen aus Hystereseverlusten im Kunststoff durch
die zyklische Ultraschalleinwirkung und der zu Beginn des Prozes
ses in gewissem Maße auftretenden Grenzflächenreibung zusammenset
zen. Damit ergeben sich neue Prozeßbedingungen und Einflußfaktoren
die, speziell für dieses Schweißverfahren, betrachtet werden müs
sen.
Zur Erzielung eines definierten Aufschmelzens in der Fügeebene
müssen beim Ultraschallschweißen spezielle Fügenahtgeometrien
vorgesehen werden. Man unterscheidet hier Energierichtungsgeber-
und Quetschnahtgeometrien (Fig. 1). Insbesondere beim Ultra
schallschweißen mit Energierichtungsgebergeometrie läßt sich der
Ultraschallschweißprozeß in verschiedene Prozeßphasen unterteilen.
Diese lassen sich anhand des zeitabhängigen Fügewegverlaufs ver
deutlichen (Fig. 2a). Die verschiedenen Prozeßphasen des Ultra
schallschweißprozesses korrelieren dabei mit der Erzielung be
stimmter Schweißnahtqualitätsniveaus. Aber auch beim Ultra
schallschweißen von Quetschnahtgeometrien ist der Fügewegverlauf
entscheidend für die erzielbaren Schweißnahtqualitäten. Hier ist
jedoch eine Einteilung des Schweißprozesses in verschiedene Phasen
aufgrund der komplexeren nahtgeometrischen Voraussetzungen nicht
immer möglich. Doch auch hier korrelieren die Verbin
dungseigenschaften mit dem Verlauf des Fügewegs bzw. der
-geschwindigkeit. So daß auch hier die Fügegeschwindigkeit als
Regelgröße während des Schweißprozesses zur Erzielung bestimmter
Verbindungsqualitäten herangezogen werden kann. In Fig. 2b ist
exemplarisch ein Fügewegverlauf beim Schweißen einer
Quetschnahtgeometrie dargestellt.
Man unterscheidet beim Ultraschallschweißen die Parameter Füge
kraft, aus der sich der Fügedruck ergibt, sowie den Fügeweg, der
sich aus der Abschmelzbewegung der Fügeteile in Fügerichtung er
gibt. Beide Parameter sind zeitabhängig. Die Fügekraft wird in der
Regel konstant gehalten. Der zeitliche Verlauf des Fügewegs der
beiden Fügeteile ergibt sich dagegen aus der geometrischen Gestalt
der Fügeebene sowie aus den vorliegenden Prozeßbedingungen wie
Schwingungsamplitude, Schwingungsfrequenz, Fügedruck und
Schweißzeit.
Um feste Verbindungen zu erzielen, muß der Werkstoff ausreichend
aufgeschmolzen werden und muß ein entsprechender Fügedruck vorhan
den sein, damit eine Homogenisierung und Vermischung der Schmel
zeströme stattfinden kann. In der Praxis wird diesen Forderungen
oft dadurch Rechnung getragen, daß ein Mindestfügeweg eingehalten
wird. Dieses Vorgehen kann jedoch lediglich bei einfachen
Fügeteilgeometrien, die mit äußerst geringen Toleranzen behaftet
sind, zum Ziel führen.
Bei im Spritzgießverfahren hergestellten Fügeteilen weisen diese
meist unvermeidbare Fertigungstoleranzen auf, so daß hier eine
Qualitätssicherung während des Schweißprozesses durch die Vorgabe
eines Mindestfügewegs nicht mehr möglich ist oder dieser zu große
Werte annehmen muß, um alle Verbindungen mit hoher Qualität zu
fertigen. Neben den geometrischen Fertigungstoleranzen hat auch
das innere Gefüge der spritzgegossenen Fügeteile eine Auswirkung
auf den Prozeßverlauf beim Ultraschallschweißen. Infolge
unterschiedlicher Spritzgießherstellbedingungen kann das innere
Gefüge der Fügeteile sehr stark differieren, so daß bei gleichen
Schweißfertigungsparametern unterschiedliche Schweißergebnisse
resultieren.
Weiterhin wurde bisher die Vorgabe einer bestimmten, vom Ultra
schallgenerator, während des Schweißprozesses abgegebenen Energie
als Kriterium für eine gute Verbindungsqualität herangezogen. Wie
Untersuchungen jedoch gezeigt haben, korreliert die vom Generator
abgegebene Energie nicht mit der Schweißnahtqualität. So daß auch
die Vorgabe einer bestimmten Schweißenergie nicht zur Qualitäts
sicherung während des Schweißprozesses geeignet ist.
Entscheidend für die Qualität einer Verbindung sind die
Fließverhältnisse in der Fügeebene beim Schweißen und die
anschließenden Temperatur- und Druckverhältnisse mit den resul
tierenden Fließverhältnissen der abkühlenden Schmelze in der fol
genden Haltephase. Die Wirtschaftlichkeit des Prozesses aber auch
die qualitätsbestimmenden Parameter werden durch die möglichst
effektive und der Fügeaufgabe angepaßte Energieeinleitung und
Umwandlung bestimmt. Wichtige Fertigungsparameter sind hier die
Amplitude der Ultraschallschwingung und die Fügekraft bzw. bei
Bezug auf die Fügeebenenfläche der Fügedruck. Unter der Vorausset
zung einer während des Prozesses weitgehend konstanten Amplitude
wird die Nahtqualität von der Realisierung einer bestimmtem
Fügegeschwindigkeit bei einer bereichsweise vorgegebenen Fügekraft
bzw. einem Fügedruck bestimmt.
Aus der EP 0 421 019 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Fügen von Kunststoffteilen durch Ultraschall, insbesondere
Schweißen, Nieten, Bördeln oder Verformen, bekannt, bei dem
entsprechend einer vorgegebenen Absenkgeschwindigkeit eine
Materialverformung erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Absenkgeschwindigkeit der Sonotrode in Abhängigkeit von der sich
im Kunststoffteil aufbauenden Kraft gesteuert oder geregelt wird.
Weiterhin wird die Möglichkeit betrachtet, daß zur Realisierung
eines gewünschten Kraftverlaufs die Absenkgeschwindigkeit der
Sonotrode als Zeitprofil vorgegeben wird bzw. das vorgegebene
Kraftprofil über Regelung der Absenkgeschwindigkeit der Sonotrode
unter Berücksichtigung der Verformung der Fügeteile stets
beibehalten wird.
Die Aufgabe der Erfindung hier ist es demgegenüber den Verlauf der
Fließgeschwindigkeit in der Fügeebene und bestimmte Fügewegver
läufe der Fügeteile über die Größen Fügekraft und Sonotrodenab
sinkgeschwindigkeit zu beeinflussen.
Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe,
ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit der die
Parameter beim Ultraschallschweißen so gewählt werden können, daß
gute Verbindungseigenschaften resultieren und feste Verbindungen
reproduzierbar hergestellt werden können. Das Verfahren und die
Vorrichtung müssen hierbei auf alle Fügeteilgeometrien und
Fügeteilwerkstoffe anwendbar sein.
Die genannte Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit
den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil
dung des Verfahrens sowie eine erfindungsgemäße Vorrichtung sind
in weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden wird beispielhaft für das Ultraschallschweißen einer
Energierichtungsgebergeometrie der Prozeßverlauf und die sich
daraus ergebenden Möglichkeiten der Beeinflussung der
Schweißnahtqualität dargestellt.
Der zeitliche Verlauf der eingangs erwähnten Parameter Fügeweg
bzw. Fügegeschwindigkeit unterteilt den Ultraschallschweißprozeß
beim Schweißen mit Energierichtungsgebergeometrie in vier unter
schiedliche Prozeßphasen (Fig. 2a), hierbei ist vorausgesetzt,
daß die Fügekraft und die Schwingungsamplitude der Sonotrode wäh
rend des Schweißvorgangs annähernd konstant sind:
- 1. Phase:
Anschmelzen des Energierichtungsgebers durch Grenzflä chenreibung und Hystereseverluste infolge der Schwin gungsdeformation. Die Abschmelzgeschwindigkeit fällt stetig aufgrund der sich verbreiternden Energierich tungsgeberfläche und des folglich abnehmenden Fügedrucks. - 2. Phase:
Ankopplung zwischen Ober- und Unterteil. Die Ab schmelzgeschwindigkeit ist für eine gewisse Zeit kon stant. Dabei wird das Material, welches durch den Kon takt mit den kalten Oberflächen seitlich des Ener gierichtungsgebers erkaltet ist, erneut aufgeschmolzen. Die Folge ist ein erneuter Anstieg der Abschmelz geschwindigkeit. - 3. Phase:
Stationäres Abschmelzverhalten. In der Naht bildet sich eine konstante Schmelzeschichtdicke aus. D.h., in der dritten Phase steigt der Fügeweg zeitproportional an, wobei vorausgesetzt ist, daß der Fügedruck konstant ist. - 4. Phase:
Haltephase. Hier kühlt die Schmelze durch Wegfall der Ultraschallschwingung ab.
Dieser Verlauf zeigt sich in abgewandelter Form auch bei sich
ändernder Fügekraft und Amplitude. Erfindungsgemäß zeigen sich bei
Untersuchungen als Voraussetzung guter Verbindungseigenschaften,
daß je nach verwendetem Werkstoff und Qualitätsanforderung eine
bestimmte Phase erreicht werden muß. Erfindungsgemäß werden wäh
rend des Ultraschallschweißprozesses zeitabhängig auf jeden Fall
die qualitätsrelevanten Parameter Fügeweg und Fügekraft gemessen,
um zu ermöglichen, daß die unterschiedlichen Prozeßphasen exakt
voneinander getrennt und die Energieeinleitung in die Fügeteile
kontrolliert werden kann. Insbesondere eignet sich als Indikator
für das Erreichen der jeweiligen Phase die zeitliche Ableitung des
Fügeweges, also die Fügegeschwindigkeit. In der dritten Phase z. B.
nimmt der Fügeweg in erster Näherung linear mit der Zeit zu. Die
Ableitung ist somit eine Konstante. Untersuchungen haben gezeigt,
das alleine durch Erreichen der dritten Phase bei konstanter
Fügekraft, bzw. in dieser Phase auch konstantem Fügedruck, eine
Mindestfestigkeit in der Verbindung erreicht wird, die sich bei
fortschreitender Schweißzeit nicht mehr verändert. In dieser Phase
ist mit reproduzierbaren Schweißergebnissen zu rechnen. Die Unter
suchungen haben ferner ergeben, daß als Voraussetzung guter Ver
bindungseigenschaften eine definierte Fließgeschwindigkeit in der
Schmelzeschicht vorliegen muß. Über den Schweißprozeß ist diese
werkstoff- und geometriespezifische Fließgeschwindigkeit mit einer
definierten Fügegeschwindigkeit verknüpft. Dadurch ist es möglich,
die aus dem Fügewegverlauf bestimmbare Fügegeschwindigkeit als
Gütekriterium für die Ultraschallschweißverbindung heranzuziehen.
Hierzu wird die Fügegeschwindigkeit als Regelgröße während des
Schweißprozesses herangezogen. Eine bestimmte Fügegeschwindigkeit
kann hierbei entweder über den Fügedruck bzw. die Fügekraft, mit
der die Fügeteile von einem Antrieb aufeinander zu bewegt werden
so geregelt werden, daß ein bestimmter Sollwert für die
Fügegeschwindigkeit erreicht wird. Allerdings ist das alleinige
Erreichen einer bestimmten Fügegeschwindigkeit kein Maß für die in
der Fügeebene vorliegende Fließgeschwindigkeit der Kunst
stoffschmelze und damit auch kein alleiniges Maß für die erziel
baren Schweißnahtqualitäten. Die Fließgeschwindigkeit wird unter
anderem sehr stark durch die Fügekraft und den damit verbundenen
Energieeinleitungs- und Schmelzebildungsprozessen bestimmt. Aus
diesem Grunde muß die Fügekraft mit überwacht werden.
In Fig. 3 ist beispielhaft für eine Energierichtungsgeber
geometrie der Verlauf der Prozeßgrößen Fügekraft und Fügeweg
dargestellt. Wobei im Fall A mit konstanter Fügekraft geschweißt
wird, im Fall B hingegen die Fügegeschwindigkeit in der dritten
Prozeßphase durch Vorgabe eines Fügekraftprofils geregelt wird.
Ziel ist es hierbei unter anderem, durch die anfangs hohe Kraft,
ein schnelles Durchlaufen der beiden ersten Phasen zu erreichen
und eine optimale Schmelzebildung nach Erreichen der dritten Phase
zu gewährleisten. Die Absenkung der Fügekraft führt zu einer
Reduzierung der Fügegeschwindigkeit. Durch die Regelung der
Fügegeschwindigkeit über die Fügekraft als Stellgröße werden
definierte Fließbedingungen der Kunststoffschmelze in der
Schweißnaht induziert, diese korrelieren wiederum mit der Er
zielung bestimmter Verbindungsqualitäten. Bei der Vorgabe der
Fügekraft als Stellgröße ist jedoch zu beachten, daß die Fügekraft
hierbei keine beliebigen Werte annehmen darf, sondern nur solche,
bei denen weiterhin eine gute Energieeinleitung in die Fügeteile
stattfinden kann, denn die Schweißkraft beeinflußt entscheidend
die Energieumsetzungs- und Schmelzebildungsprozesse. Dies
unterstreicht auch die Bedeutung der Fügekraftüberwachung während
des Schweißprozesses.
Somit ergibt sich über die Steuerung oder Regelung der
Fügegeschwindigkeit die Möglichkeit die Verbindungsqualität der
Ultraschallschweißung gezielt zu beeinflussen. Dies ist bei
bisherigen Prozeßführungskonzepten nicht möglich. Hier fehlten
bisher die erforderlichen Vorrichtungen und Verfahren zur
meßtechnischen Erfassung der qualitätsrelevanten Prozeßgrößen
sowie zu deren Steuerung und Regelung.
Im Falle des Ultraschallschweißens von Quetschnahtgeometrien ist
eine Einteilung des Schweißprozesses in verschiedene Phasen
aufgrund der komplexeren nahtgeometrischen Voraussetzungen nicht
möglich. Aber auch hier korrelieren die Verbindungseigenschaften
mit dem Verlauf des Fügeweges bzw. -geschwindigkeit. So daß auch
hier die Fügegeschwindigkeit als Regelgröße während des Schweiß
prozesses zur Erzielung bestimmter Verbindungsqualitäten heran
gezogen werden kann. Neben den in Fig. 1 dargestellten
Nahtgeometrien werden in der Praxis auch häufig modifizierte
Nahtgeometrien oder Sonderformen eingesetzt. Generell sind die
dargestellten Zusammenhänge für alle Nahtgeometrien gültig. Es
ergeben sich hier nur tendenziell unterschiedliche Fügewegver
läufe. Entscheidend für die Qualität der Schweißverbindung ist
jedoch immer der Fügewegverlauf in Verbindung mit dem Füge
kraftverlauf.
In Fig. 4 ist ein Wegaufnehmer 1 an der beweglichen nicht darge
stellten Verfahreinheit der Ultraschallschweißmaschine befestigt.
Diese Verfahreinheit wird mittels eines Antriebs, der entweder die
Variation der Fügekraft oder die direkte Vorgabe von definierten
Fügegeschwindigkeiten erlaubt, auf die gehäusefeste Fügeteilauf
nahme zubewegt, woraus sich der Fügeweg in z-Richtung der Fig. 1
ergibt.
Bei einem pneumatischen Antrieb wird hierbei beispielsweise vom
Pneumatikzylinder ein bestimmter Druck auf die Fügeteile ausgeübt,
d. h. die Maschine arbeitet kraftgeregelt. Die Signale des Wegauf
nehmers werden in einem Verstärker 2 verstärkt und dann einem Dif
ferenzierer 3 zugeführt. Das Ausgangssignal des Differenzierers
stellt somit die zeitliche Ableitung des Fügeweges und damit die
Fügegeschwindigkeit dar. Dem Differenzierer ist ein Vergleicher 4
nachgeschaltet, in dem die Fügegeschwindigkeitssignale in kurzen
zeitlichen Abständen verglichen werden. Als Sollgröße wird dem
Differenzierer 3 hierbei eine definierte Fügegeschwindigkeit oder
ein zeitlicher Fügegeschwindigkeitsverlauf vorgegeben.
Unterschreitet die Abweichung zwischen gemessener und vorgegebener
Geschwindigkeit eine gewisse Toleranz, so gibt der Vergleicher 4
ein Ausgangssignal "Ultraschall aus" ab, daß über ein Relais 5 die
Ultraschallschwingung der Schweißmaschine abschaltet. Es ist
somit, unter der Voraussetzung einer konstanten Fügekraft,
sichergestellt, daß bei Prozeßende definierte Fließbedingungen in
der Kunststoffschmelze vorliegen.
In Fig. 5 ist wiederum der Wegaufnehmer 1, der Verstärker 2 und
der Differenzierer 3 dargestellt. Wiederum liefert das Aus
gangssignal des Differenzierers 3 eine Aussage über die momentan
vorliegende Fügegeschwindigkeit. Hierbei wird gemäß Fig. 5 der
Ultraschall nicht abgeschaltet, sondern das Ausgangssignal des
Differenzierers 3 einem Regler 6 zugeführt und hier mit einem
Sollwert für die mittlere Fügegeschwindigkeit verglichen. Der
Ausgang des Reglers 6 wird einem Proportionalventil 7 zugeführt.
Das Proportionalventil 7 wird vom Regler 6 so angesteuert, daß die
vom Zylinder ausgeübte Kraft und somit die Fügegeschwindigkeit den
eingestellten Sollwert erreicht. Sobald die gemessene
Fügegeschwindigkeit, innerhalb eines gewissen Toleranzbandes, den
vorgegebenen Sollwert erreicht hat, schaltet die Maschine über das
Relais 5 den Ultraschall aus. Vorteil diese Schaltungskonzeptes
ist es, daß durch die Regelung der Fügegeschwindigkeit Toleranzen
in den Fügeteilen, wie z. B. geometrische Toleranzen oder
unterschiedliche innere Gefüge den Schweißprozeß nicht mehr
negativ beeinflussen können. Die durch diese Toleranzen bedingten
unterschiedlichen Fügewegverläufe können, durch Einregelung der
Fügegeschwindigkeit auf ein für das jeweilige Fügeteil und den
Werkstoff als optimal erkannte Größe, kompensiert werden. Somit
lassen sich reproduzierbare Nahtqualitäten herstellen. Vorausset
zung hierbei ist, daß die Stellgröße Fügekraft während des
Regelungsvorgangs so variiert wird, daß sich neben der Erzielung
einer vorgegebenen Fügegeschwindigkeit auch, infolge der von der
Fügekraft abhängenden Energieeinleitungsverhältnisse, ähnliche
Schmelzeschichtdicken und somit auch ähnliche rheologische und
thermische Zustände in der Nahtebene einstellen. Weiterhin Voraus
setzung für reproduzierbare Schweißnahtqualitäten ist das gleich
mäßige Erreichen der Fügegeschwindigkeit in allen
Fügenahtbereichen.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Regelungskonzepts muß berücksich
tigt werden, daß sich infolge der als Stellgröße wirkenden
variablen Fügekraft unterschiedliche Fügeteildeformationen während
des Regelungsvorgangs einstellen. Diese haben Auswirkungen auf die
gemessene Fügegeschwindigkeit, die dann nicht mehr mit der tat
sächlichen Fügegeschwindigkeit, infolge der Abschmelzbewegung in
der Fügeebene, übereinstimmt. Die Fügeteildeformationen müssen bei
der Bestimmung der Fügegeschwindigkeit im Differenzierer 3 berück
sichtigt werden.
Claims (13)
1. Verfahren zum Steuern und Regeln von Prozeßparametern beim
Ultraschallschweißen, wobei die Fügeteile durch eine schwin
gende Sonotrode in eine oszillierende longitudinale Schwin
gungsbewegung zueinander versetzt werden bis der Werkstoff in
der Berührungszone aufschmilzt und unter Aufbringung einer
Fügekraft und Zurücklegen eines Fügeweges aufeinander zu
bewegt werden, worauf nach Beendigung des Ultraschallschweiß
vorgangs beim Abkühlen eine stoffschlüssige Verbindung
entsteht. Dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängigen für
die Fertigung charakteristischen Parameter während des
Ultraschallschweißvorganges gemessen werden und das Erreichen
der Prozeßphase in der ein, für das jeweilige Material und
die jeweilige Fügeteilgeometrie bezüglich der erzielbaren
Schweißnahtqualität, optimaler Schmelzefluß in der Fügeebene
herrscht bestimmt wird, worauf der Ultraschallschweißprozeß
beendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Bestimmung einer Prozeßphase der Fügeweg und/oder die Fügege
schwindigkeit gemessen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fügegeschwindigkeit beim Zurücklegen des Fügeweges ermit
telt wird und nach Erreichen einer vorgegebenen Fügegeschwin
digkeit der Ultraschallschweißvorgang beendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fügeweg gemessen und aus dem Fügeweg in zeitlicher Ableitung
die Fügegeschwindigkeit ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
eine definierte Fügegeschwindigkeit oder ein Fügegeschwindig
keitsverlauf durch Vergleich der aus dem Fügeweg ermittelten
Fügegeschwindigkeit mit einem Konstantwert oder einem zeit
lichen Fügegeschwindigkeitsverlauf festgestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach Erreichen der definierten Fügegeschwindig
keit innerhalb eines vorher definierten Zeitraumes oder eines
Fügegeschwindigkeitsverlaufs über einen bestimmten Zeitraum,
der Ultraschallschweißvorgang abgeschaltet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fügegeschwindigkeit so geregelt wird, daß eine vorbestimmte
Fließgeschwindigkeit der Werkstoffschmelze erreicht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regelung der Fügegeschwindigkeit durch die Kraft erfolgt, mit
der die Fügeteile aufeinander gedrückt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8 in Verbindung mit einem der An
sprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung
der Energieeinleitungsverhältnisse in die Fügeteile die
Fügekraft während des Schweißvorganges gemessen wird.
10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des
Fügeweges ein Wegaufnehmer (1) vorgesehen ist, an den ein
Differenzierer (3) und ein Vergleicher (4) angeschlossen
sind, in dem das Signal aus dem Differenzierer mit einem
Sollwert verglichen wird.
11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Fügekraft eine
Kraftmeßdose vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an
den Vergleicher (4) ein Regler (6) angeschlossen ist, der
nach Erreichen einer definierten Fügegeschwindigkeit durch
Vergleich mit einem Sollwert eine Regelung der Fügegeschwin
digkeit durchführt und der Ultraschallschweißvorgang nach
Erreichen einer bestimmten Fügegeschwindigkeit innerhalb
eines vorher definierten Zeitraums beendet wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Reglerausgang auf ein Stellglied (7) für einen Antrieb in
Fügerichtung geführt wird. Der Antrieb kann pneumatisch,
elektrisch oder hydraulisch sein. Als Stellgröße dient die
vom Antrieb auf die Sonotrode ausgeübte Fügekraft.
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