DE4409186C2 - Verfahren zum Steuern des Schweißstroms in einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms beim sukzessiven Schweißen eines Werkstücks.

Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschinen sind auf dem Gebiet des Schweißens weit verbreitet. Beim Schweißen mit Gleichstrom-Wider­ standsschweißmaschinen ist es üblich, die Schweißqualität dadurch zu beeinflussen, daß man den Druck steuert, unter welchem ein Werkstück von einer Schweißpistole ergriffen wird, die Zeit steuert, während der dem Werkstück ein Schweißstrom zugeführt wird, und die Wellenform des Schweißstroms steuert. Es ist bekannt, daß ein optimaler Wert für den Schweißstrom geringer ist als eine Grenzstromstärke, jedoch sehr nahe bei dieser Grenzstromstärke liegt (im folgenden als "Schweißsprit­ zer erzeugende Grenzstromstärke" bezeichnet), jenseits welcher mögli­ cherweise Schweißspritzer verursacht werden. Wenn ein Werkstück mit einem derartigen optimalen Schweißstrom geschweißt wird, werden keine Schweißspritzer erzeugt, und man erreicht eine ausreichende Schweiß­ stärke, d. h. eine ausreichende Zug-Scherfestigkeit.

Um ein Werkstück in einer derartigen Weise zu schweißen, ermittelt der Bediener einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine eine Grenz­ stromstärke, bei der Schweißspritzer hervorgerufen werden, indem der Schweißstrom nach und nach erhöht oder verringert wird, und er stellt eine optimale Schweißstromstärke auf der Grundlage der ermittelten Grenzstromstärke fest, bei welcher Schweißspritzer entstehen, und an­ schließend wird das Werkstück mit dem so bestimmten optimalen Schweißstrom geschweißt.

Ein technisches Konzept zum Steuern der Wellenform eines Schweiß­ stroms ist in der japanischen Patentveröffentlichung 58-43192 mit dem Titel "Punktschweißverfahren" offenbart. Bei dem dort offenbarten Punktschweißverfahren wird ein Werkstück mit einer stabilen Schweiß­ festigkeit durch einen treppenförmigen Schweißstrom geschweißt, dessen Stärke am Anfang oberhalb einer Grenzstromstärke liegt, bei welcher Schweißspritzer hervorgerufen werden, um anschließend unter diese Grenzstromstärke abzunehmen, nachdem ein Klumpen (nugget) gebildet ist und die an die Elektroden angelegte Spannung unterhalb ihres Spitzen­ wertes liegt.

Wenn mehrere Schweißpunkte an dem Werkzeug nacheinander mit einer derartigen optimalen Schweißstromstärke geschweißt werden, welche sich nach dem oben erläuterten Punktschweißverfahren bestimmt, erhöht sich allerdings die Grenzstromstärke, bei welcher Schweißspritzer er­ zeugt werden, weil die Spitzen der das Werkstück ergreifenden Elek­ troden verschlissen werden. Aus diesem Grund wird entweder der Schweißstrom unzureichend, oder man erreicht keine ausreichende Schweißfestigkeit, wenn der zu Beginn festgelegte optimale Schweiß­ strom während des gesamten Schweißvorgangs aufrechterhalten wird. Folglich eignet sich das bekannte Punktschweißverfahren nicht besonders gut zum aufeinanderfolgenden Schweißen mehrere Punkte an einem Werkstück.

Aus der DE 30 25 515 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Widerstandsschweißens bekannt, bei dem diejenigen Schweißpunkte erfaßt werden, an denen Schweißspritzer entstehen. Ab­ hängig von der Häufigkeit des Auftretens von Schweißspritzern werden die Schweißbedingungen über die Schweißstromstärke verändert. Dabei wird für eine gegebene Anzahl von Schweißverbindungen der prozentuale Anteil der Schweißspritzer errechnet. Unterschreitet der prozentuale Anteil eine Untergrenze, so wird die Stromstärke erhöht, überschreitet der prozentuale Anteil eine Obergrenze, wird die Stromstärke verringert. Damit wird im Bereich der Schweißspritzergrenze gearbeitet.

Aus der US 50 83 003 ist eine Gleichstromschweißvorrichtung bekannt, bei der mittels Widerstandsmessung Schweißspritzer bei einzelnen Schweißvorgängen ermittelt und die Häufigkeit der Entstehung von Schweißspritzern gezählt wird. Abhängig von der ermittelten Häufigkeit erfolgt eine Steigerung oder Verringerung der Energiezufuhr. Auch dies entspricht dem Schweißen an der Schweißspritzergrenze.

Aus der DE 41 13 117 C1 ist ein Widerstandsschweißverfahren bekannt, bei dem mit pulsierendem, in der Amplitude wechselnden Schweißstrom gearbeitet wird. Das Verfahren dient zum Schweißen von Nähten - im Gegensatz zu dem Schweißen von mehreren aufeinanderfolgenden Schweißstellen. Bei diesem bekannten Nahtschweißverfahren erfolgt die Einstellung des Schweißstromverlaufs nach Maßgabe der zu verabeiten­ den Materialien.

Aus der US 49 73 814 ist ein Widerstandsschweißverfahren bekannt, bei dem von einer Wellenformerschaltung Gebrauch gemacht wird, die jeweils eine Stromverlaufsform aus mehreren möglichen Stromverläufen auswählt, abhängig von seitens einer Bedienungsperson eingegebenen Parametern. Die Eingabe der Parameter erfolgt durch die Bedienungs­ person, während diese auf einem Bildschirm den Ist-Schweißstromverlauf betrachtet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms in einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine an­ zugeben, mit dessen Hilfe in stabiler Weise eine hohe Schweißfestigkeit erreicht wird, wenn ein Werkstück sukzessive mit mehreren Schweiß­ punkten oder -stellen versehen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Ver­ fahren zum Steuern eines Schweißstroms beim sukzessiven Schweißen mehrere Schweißpunkte eines Werkstücks in einer Gleichstrom-Wider­ standsschweißmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 2 oder 3.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutern. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer mit Wechselrichter ausgestatteten Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Schweißstromsteuerverfahrens;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Schweißsteuerung in der in Fig. 1 ge­ zeigten Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine;

Fig. 3A, 3B und 3C Diagramme von Schweißstromwellenformen der Typen 1, 2 bzw. 3;

Fig. 4, 5 und 6 Diagramme von Schweißfestigkeitsverläufen, wenn mehrere Schweißpunkte mit den Schweißstrom-Wellenformen der Typen 1, 2 bzw. 3 geschweißt werden;

Fig. 7 und 8 ein Flußdiagramme des Verfahrens zum Steuern eines Schweißstroms gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 ein Diagramm der Wellenform eines zweistufigen Schweiß­ stroms, der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Steuern eines Schweißstroms erzeugt wird;

Fig. 10 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Auswählen einer Schweißstromwellenform bei einer voreingestellten Anzahl aufeinand­ erfolgender Schweißzyklen bei einem Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 11 ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Festlegen einer Schweißspritzer verursachenden Grenzstromstärke aus einer voreinge­ stellten Anzahl aufeinanderfolgender Schweißzyklen veranschaulicht;

Fig. 12 ein Haupt-Flußdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Schweißstroms gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 ein Flußdiagramm einer detaillierten Ablauffolge eines Schritts S31 des Haupt-Flußdiagramm nach Fig. 12;

Fig. 14 ein Diagramm für ein Verfahren zum Bestimmen einer Schweißspritzer verursachenden Schweißstromstärke in dem Flußdia­ gramm nach Fig. 13;

Fig. 15 ein Diagramm der Wellenform eines zweistufigen Schweiß­ stroms, der bei dem Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms gemäß der dritten Ausführungsform erzeugt wird;

Fig. 16 ein Flußdiagramm eines detaillierten Ablaufs des Schritts S33 in dem Haupt-Flußdiagramm nach Fig. 12;

Fig. 17 ein Haupt-Flußdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Schweißstroms gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 18A, 18B und 18C Diagramme von Schweißstromwellenformen der Typen 1, 2 bzw. 3;

Fig. 19 ein Flußdiagramm eines detaillierten Ablaufs eines Schritts S46 in dem Haupt-Flußdiagramm nach Fig. 16;

Fig. 20 ein Haupt-Flußdiagramm eines Verfahrens zur Schweißstrom­ steuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 21 ein Flußdiagramm eines detaillierten Ablaufs eines Schritts S53 in dem Haupt-Flußdiagramm nach Fig. 20;

Fig. 22 ein Diagramm eines abgestuften Stromverlaufmusters eines Typs X, welches in einem Schritt S54 des in Fig. 20 gezeigten Haupt- Flußdiagramms erzeugt wird;

Fig. 23 ein Flußdiagramm eines detaillierten Ablaufs eines Schritts S55 in dem Haupt-Flußdiagramm nach Fig. 20;

Fig. 24 ein Haupt-Flußdiagramm eines Verfahrens zur Schweißstrom­ steuerung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 25 ein Flußdiagramm eines detaillierten Ablauf des Schritts S61 in dem in Fig. 22 gezeigten Haupt-Flußdiagramms;

Fig. 26 ein Diagramm eines Rechteck-Schweißstroms, der in Schritt S61 erzeugt wird;

Fig. 27A, 27B und 27C Diagramme von abgestuften Strommustern der Typen A, B bzw. C, die in dem Schritt S63 des Hauptflußdiagramms nach Fig. 24 erzeugt werden;

Fig. 28 ein Flußdiagramm eines detaillierten Ablaufs des Schritts S64 in dem in Fig. 24 gezeigten Haupt-Flußdiagramm; und

Fig. 29A, 29B und 29C Diagramme von Schweißstromwellenformen der Typen 1, 2 bzw. 3.

Im folgenden werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms anhand einer mit Wechselrichter ausgestatteten Gleichstrom-Widerstandsschweiß­ maschine 20 erläutert.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, enthält eine Gleichstrom-Widerstands­ schweißmaschine 20 vom Wechselrichtertyp einen Umrichter 22 zum Umsetzen eines von einer Wechselstromquelle 21 gelieferten Wechsel­ stroms in einen Gleichstrom mit Hilfe einer Vollweggleichrichtung, einen Wechselrichter 24 zum Umsetzen des von dem Umrichter 22 kommen­ den Gleichstroms in einen Hochfrequenz-Wechselstrom, einen Schweiß­ transformator 26 zum Transformieren und Gleichrichten des von dem Wechselrichter 24 gelieferten Hochfrequenz-Wechselstroms, eine Schweißpistole 28 zum Ergreifen eines Werkstücks W, und eine Schweißsteuerung 30 zum Steuern ein dem Werkstück W zugeführten Schweißstroms.

Die Schweißstrom-Widerstandsschweißmaschine 20 vom Wechselrichter­ typ besitzt außerdem einen Primärstromdetektor 32 mit einer torus­ förmigen Spule zum Erfassen eines (im folgenden als "Primärstrom" bezeichneten) Schweißstroms I₁, der durch die Primärspule des Schweiß­ transformators 26 fließt, einen Sekundärstromdetektor 34 mit einer torus­ förmigen Spule zum Erfassen eines (im folgenden als "Sekundärstrom" bezeichneten Schweißstroms I₂, der durch die Sekundärwicklung des Schweißtransformators 26 fließt, eine Tastatur 26 zum Eingeben von Schweißbedingungen und dergleichen in die Schweißsteuerung 30, eine Kathodenstrahlröhre (CRP) 38 als Anzeigevorrichtung zum Anzeigen verschiedener Informationen, und ein Floppy-Disk-Laufwerk (FDD) 38 zum Schreiben von Daten auf und zum Lesen von Daten von einer Floppy-Disk als externem Speichermedium.

Die Schweißpistole 28 enthält ein Paar beweglicher Schweißarme 40, die zwischen sich ein Werkstück W ergreifen, ein Paar Elektrodenspitzen 42, 43, die an sich gegenüberliegenden Stirnflächen der beweglichen Schweißarme 40, 41 befestigt sind, und einen pneumatischen Zylinder 44 zum Schließen und zum Öffnen der beweglichen Schweißarme 40, 41, um so das Werkstück W zu ergreifen bzw. freizugeben. Eine Druck­ luftquelle 48 ist über ein solenoidbetätigtes Ein/Aus-Ventil 46 an den pneumatischen Zylinder 44 angeschlossen. Das Ventil 46 wird von der Schweißsteuerung 30 derart gesteuert, daß, wenn das Werkstück W zu schweißen ist, die Schweißsteuerung 30 das Ventil 46 veranlaßt, aus der Druckluftquelle 48 dem pneumatischen Zylinder 44 Druckluft zuzu­ führen, um dadurch die beweglichen Schweißarme 40, 41 zu schließen, damit die Elektrodenspitzen 42 und 43 das Werkstück W ergreifen. Das Werkstück W wird mit einem durch die Elektrodenspitzen fließenden Schweißstrom geschweißt, während es von den beweglichen Schweiß­ armen 40 und 41 ergriffen wird.

Fig. 2 zeigt die Schweißsteuerung 30 im einzelnen. Nach Fig. 2 ent­ hält die Schweißsteuerung 30 einen Analog-Digital-(A/D-) Umsetzer 50 zum Umsetzen des von dem Primärstromdetektor 32 gelieferten Primär­ strom I₁ in einem entsprechenden Digitalwert, einen A/D-Umsetzer 52 zum Umsetzen des von dem Sekundärstromdetektor 34 gelieferten Sekun­ därstroms I₂ in einen entsprechenden Digitalwert, einen Stromselektor 54 zum Auswählen des digitalen Primärstroms I₁, der von dem A/D-Umset­ zer 50 geliefert wird, oder des digitalen Sekundärstroms I₂, welcher von dem A/D-Umsetzer 52 ausgegeben wird, und einen Einstellspeicher 56 zum Speichern von Anfangs-Einstellwerten für den Schweißvorgang.

Die Schweißsteuerung 30 enthält außerdem eine zentrale Verarbeitungs­ einheit (CPU) 58 zum Steuern einer Schnittstelle (I/F) 70 und weitere Schaltkreise sowie zum Lesen der Anfangs-Einstellwerte aus dem Ein­ stellspeicher 56, einen Digital-Analog-(D/A-) Umsetzer 60 zum Um­ setzen eines Sollwerts I_cmd für einen Schweißstrom, welcher von der CPU 58 ausgegeben wird, in einen entsprechenden Analogwert, und einen Pulsbreitenmodulator (PWM) 62 zum Erzeugen von Impulsen, deren Tastverhältnisse auf dem von dem D/A-Umsetzer 60 gelieferten Analog­ signal basieren. Der PWM 62 liefert die erzeugten Impulse an den Wechselrichter 24, um diesen zu betreiben.

Die Schweißsteuerung 30 enthält außerdem einen Festspeicher (ROM) 64 zum Speichern eines von der CPU 58 zum Steuern der verschiedenen Schaltungen innerhalb der Schweißsteuerung 30 ausgeführtes Steuerpro­ gramm, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 66 zum vorübergehenden Speichern verarbeiteter Daten, während die CPU 58 die verschiedenen Schaltkreise innerhalb der Schweißsteuerung 30 steuert, einen Schweiß­ stromwellenformspeicher 68 zum Speichern mehreren Schweißstromwel­ lenformen, eine I/F 79 zum Anschließen der Tastatur 36, der CRT 38, des FDD 39 und des solenoidbetätigten Ein/Aus-Ventils 46 an die CPU 58.

Der Erfinder hat herausgefunden, daß, wenn das Werkstück W mit einem zweistufigen Schweißstrom geschweißt wird, welcher sich aus einem hohen Strom I_H und einem niedrigen Strom G_L zusammensetzt (siehe Fig. 3A bis 3C), die Entstehung von Schweißspritzern verhin­ dert werden kann und ein guter Nugget gebildet werden kann, abhängig von der Zeit, zu der der hohe Strom I_H innerhalb einer Schweißzeit T (einer Zeitspanne, während der der Schweißstrom dem Werkstück W zugeführt wird) beginnt, auch wenn eine Stromzeit t₁ für den hohen Strom (eine Zeitspanne, während der der hohe Strom I_H dem Werkstück W zugeführt wird) dieselbe bleibt.

Der Erfinder hat experimentell bestätigt, daß während einer Anfangszeit­ spanne eines Schweißprozesses zum sukzessiven Schweißen des Werk­ stücks W an mehreren Schweißpunkten eine stabile Schweißfestigkeit dann erreicht werden kann, wenn man den hohen Strom zu Beginn der Schweißzeit T liefert und dann den Zeitpunkt verschiebt, zu welchem der hohe Strom I_H beginnt, wenn die Anzahl N von Schweißzyklen zunimmt.

Fig. 3A bis 3B zeigen Schweißstromwellenformen der Typen 1, 2 bzw. 3, die in dem erwähnten Experiment verwenden wurden, während Fig. 4 bis 6 Daten bezüglich der Zug-Scherfestigkeit darstellen, die mit den Schweißstromwellenformen der Typen 1, 2 bzw. 3 erhalten werden.

Fig. 4 zeigt den Verlauf der Schweißfestigkeit, wenn das Werkstück W mit der Schweißstromwellenform des Typs 1 nach Fig. 3A geschweißt wird. Fig. 5 zeigt den Verlauf der Schweißfestigkeit für den Fall, daß das Werkstück W mit der Schweißstromwellenform des Typs 2 nach Fig. 3 geschweißt wird. Fig. 6 zeigt den Verlauf der Schweißfestigkeit zu der Zeit, zu der das Werkstück W mit der Schweißstromwellenform des Typs 3 nach Fig. 3C geschweißt wird.

Aus Fig. 4 geht hervor, daß, wenn das Werkstück W sukzessive an mehreren Schweißpunkten mit Hilfe der Schweißstromwellenform des Typs 1 geschweißt wird, keine Schweißspritzer entstehen, und bis zu einer Anzahl n₁ von Schweißzyklen oder -punkten eine ausreichende Schweißfestigkeit erzielbar ist, beispielsweise bei 800 Schweißpunkten. Wenn allerdings die Anzahl der Schweißzyklen oder -punkten die Zahl 800 übersteigt, wird die Schweißfestigkeit instabil. Die Schweißfestigkeit nimmt bei größer werdender Anzahl von Schweißzyklen oder -punkten stark ab.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird, wenn das Werkstück W sukzessive an mehreren Schweißpunkten mit der Schweißstromwellenform des Typs 2 geschweißt wird, eine stabile und ausreichende Schweißfestigkeit dann erreicht, wenn die Anzahl von Schweißzyklen oder -punkten von 801 bis n₂, z. B. 1200 reicht. Wenn die Anzahl aufeinanderfolgender Schweiß­ zyklen von 1 bis 800 reicht, werden zahlreiche Schweißspritzer erzeugt. Die Schweißfestigkeit wird instabil, wenn die Anzahl von Schweißzyklen oder -punkten den Wert von 1200 übersteigt.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird, wenn das Werkstück W sukzessive an mehreren Schweißpunkten mit der Schweißstromwellenform vom Typ 3 geschweißt wird, in den meisten Fällen eine Anzahl von Schweißsprit­ zern dann erzeugt, wenn die Anzahl aufeinanderfolgender Schweißzyklen zwischen 1 und 1200 liegt. Eine stabile und ausreichende Schweißfestig­ keit erhält man, wenn die Anzahl von Schweißzyklen oder -punkten den Wert von 1200 übersteigt.

Erste Ausführungsform

Ein Verfahren zum Steuern des Zeitpunkts, zu dem der hohe Strom I_H mit der Zufuhr zu dem Werkstück W bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung beginnt, wird im folgenden anhand der Fig. 7 und 8 erläutert. Zunächst werden verschiedene Anfangswerte für den Schweiß­ betrieb im Schritt S1 von der Bedienungsperson festgelegt.

Insbesondere werden beispielsweise über die Tastatur 36 Daten einge­ geben, die kennzeichnend sind für das Erfassen von Schweißspritzern an dem Werkstück W bei dem Sekundärstrom I₂, und die CPU 58 liest die Daten über die I/F 70, und sie gibt ein Auswahlsignal ab, um den Sekundärstrom I₂ auszuwählen, der von dem Stromselektor 54 auszu­ wählen ist.

Wenn die Einstellwerte N₁, N₃, N₅ zum Bestimmen der Anzahl N auf­ einanderfolgender Schweißzyklen, in denen beim aufeinanderfolgenden Schweißen mehrerer Schweißpunkte nacheinander Schweißspritzer er­ zeugt werden, und Einstellwerte N₂, N₄, N₆ zur Festlegung der Häufig­ keit, mit der beim Schweißen mehrerer Schweißpunkte nacheinander nicht aufeinanderfolgend Schweißspritzer mit dieser Häufigkeit erzeugt werden, eingegeben werden, so werden diese Einstellwerte in dem Ein­ stellspeicher 56 gespeichert.

Wenn eine Schweißstrom-Zuführspanne T, ein mittlerer Strom I_A einer zweistufigen Schweißstromwellenform, eine Zeitspanne t₁ zum Zuführen eines hohen Stroms und ein niedriger Strom I_L festgelegt sind, bestimmt die CPU 58 einen hohen Strom I_H nach Maßgabe der unten angegebenen Gleichungen, und sie erzeugt eine zweistufige Schweißstromwellenform.

Der durchschnittliche Strom I_A ist die Summe einer Schweißspritzer er­ zeugenden Grenzstromstärke I_S1, welche dadurch bestimmt wurde, daß dem Werkstück W eine Rechteck-Schweißstromwellenform mit einer vorbestimmten Stromstärke Id₁ von beispielsweise 500-1000 A zu­ geführt wurde. Die Zeitspanne t₁ für die Zufuhr hohen Stroms beträgt z. B. 1/5 innerhalb der Schweißzeit T. Bei dem niedrigen Strom I_L handelt es sich um die Differenz zwischen der Schweißspritzer verursachenden Grenzstromstärke I_S1 und einem vorbestimmten Wert I_d2 von z. B. 200 A. Auf der Grundlage dieser Werte wird der hohe Strom I_H für die zweistu­ fige Schweißstromwellenform folgendermaßen bestimmt:

I_A = I_S1 + I_d1 (1).

I_A × T = I_H × (1/5)T + (I_s1 - 200) × (4/5)T (2).

Wird die Gleichung (1) in die Gleichung (2) eingesetzt, so ergibt sich

(I_S1 + I_d1)T = I_h × (1/5)T + (I_S1 - 200) × (4/5)T,

I_S1 + I_d1 = (1/5) × I_H + (4/5) × I_S1 - 160,

I_H = I_S1 + 5I_d1 + 800.

Die so erzeugte zweistufige Schweißstromwellenform hat den in Fig. 9 gezeigten Verlauf.

Auf der Grundlage der zweistufigen Schweißstromwellenform erzeugt die CPU 58 Schweißstromwellenformen der Typen 1, 2, 3 (vgl. Fig. 3A bis 3C), indem sie den Zeitpunkt verschiebt, zu welchem der hohe Strom I_H beginnt, und zwar sukzessive von der Zeit an, zu der die Zufuhr des Schweißstroms beginnt, und sie speichert die erzeugten Schweißstromwellenformen in dem Schweißstromwellenformspeicher 68.

Wenn ein Schweißvorgang gestartet wird, liefert die CPU 58 auf der Grundlage der Schweißstromwellenform des Typs 1 (Fig. 3A) an das Werkstück W einen Schweißstrom, wobei die Wellenform aus dem Schweißstromwellenformspeicher 48 ausgelesen wird (Schritt S2).

Die Schweißstromwellenform vom Typ 1 ist derart beschaffen, daß der hohe Strom I_H, der stärker ist als die Schweißspritzer verursachende Grenzstromstärke I_S1, nach dem Beginn des Schweißvorgangs während einer Zeitspanne t₁ geliefert wird, und anschließend der niedrige Strom I_L, der niedriger ist als Schweißspritzer verursachende Grenzstromstärke I_S1, nach Beendigung der Zeitspanne I₁ während einer Zeitspanne t₂ bis zum Ende des Schweißvorgangs geliefert wird.

Anschließend bestimmt die CPU 58 im Schritt S3 anhand des von dem Sekundärstromdetektor 34 ermittelten Sekundärstroms I₂, ob Schweiß­ spritzer erzeugt wurden oder nicht. Falls ja, bestimmt die CPU 58, ob die Anzahl von N aufeinanderfolgender Schweißzyklen einen voreinge­ stellten Wert N₁ erreicht hat oder nicht (Schritt S4). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen noch nicht den voreingestellten Wert N₁ erreicht hat, entscheidet die CPU 58, daß die Schweißspritzer durch Staub oder dergleichen hervorgerufen wurden, der zwischen die Elektrodenspitzen 42, 43 und das Werkstück W gelangt ist, und das Werkstück W wird erneut im Schritt S2 mit der Schweißstromwellenform des Typs 1 geschweißt.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₁ erreicht hat, trifft die CPU 58 die Feststellung, daß der mittlere Strom I_A zu hoch ist, und sie verringert den durchschnittlichen Strom I_A um einen Wert ΔI_A, der in dem Einstellspeicher 56 gespeichert ist, und zwar entsprechend der unten angegebenen Formel (3), was im Schritt S5 geschieht. Anschließend bestimmt die CPU 58, daß der ver­ ringerte durchschnittliche I_A größer als ein vorbestimmter minimaler mittlerer Strom I_AMIN ist, welcher in dem Einstellspeicher 56 gespeichert ist (Schritt S6).

I_A ← I_A - ΔI_A (3).

Falls I_A - ΔI_A < I_AMIN, erzeugt die CPU 58 eine zweistufige Schweiß­ stromwellenform, die sich zusammensetzt aus einem neuen hohen Strom I_H1 und niedrigen Strom I_L1 basierend auf dem durchschnittlichen Strom I_A - ΔI_A, und sie schweißt das Werkstück W mit der Schweißstrom­ wellenform des Typs 1, die einen mittleren Strom I_A - ΔI_A aufweist (Schritt S2). Wenn I_A - ΔI_A nicht größer als I_AMIN ist, stuft die CPU 58 diesen Zustand als Fehler ein und bringt den Fehler auf der Kathoden­ strahlröhre 38 zur Anzeige.

Wenn im Schritt S3 keine Schweißspritzer entstehen, entscheidet die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, bei denen keine Schweißspritzer hervorgerufen worden, einen voreingestell­ ten Wert N₂ erreicht hat oder nicht (Schritt S7). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen noch nicht den voreingestellten Wert N₂ erreicht hat, stellt die CPU 58 fest, daß die Schweißspritzer zufällig entstanden sind, d. h. sie stellt fest, daß das Werkstück W mit einem solchen mittleren Strom I_A geschweißt wird, bei dem eine aus­ reichende Schweißfestigkeit erreicht wird, und sie schweißt das Werk­ stück W im Schritt S2 erneut mit der Schweißstromwellenform vom Typ 1.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Ent­ stehung von Schweißspritzern im Schritt S7 den voreingestellten Wert N₂ erreicht hat, liest die CPU 58 die Schweißstromwellenform des Typs 2 aus dem Schweißstromwellenformspeicher 68 aus und liefert den Schweißstrom entsprechend der gelesenen Wellenform im Schritt S8 an das Werkstück W.

Die Schweißstromwellenform des Typs 2 ist so beschaffen, daß der unter der Schweißspritzer erzeugenden Grenzstromstärke I_S1 liegende niedrige Strom I_L zu Beginn des Schweißvorgangs für 1/2 der Zeitspanne t₂ ge­ liefert wird, d. h. für eine Zeitspanne t₂/2 Sekunden, daß anschließend der über der Schweißspritzer erzeugenden Grenzstromstärke I_S1 liegende hohe Strom I_H nach dem Ende der Zeitspanne von t₂/2 Sekunden wäh­ rend einer Zeitspanne von t₁ zugeführt wird, und daß schließlich der niedrige Strom I_L während einer Zeitspanne von t₂/2 Sekunden bis zum Ende des Schweißvorgangs zugeführt wird (vgl. Fig. 3B).

Dann stellt die CPU 58 fest, ob mit der Schweißstromwellenform des Typs 2 Schweißspritzer erzeugt werden oder nicht (Schritt S9). Falls ja, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweiß­ zyklen, bei denen Schweißspritzer entstanden sind, einen voreingestellten Wert N₃ erreicht hat oder nicht (Schritt S10). Hat die Anzahl aufein­ anderfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₃ nicht er­ reicht, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß das Werkstück W mit einem mittleren Schweißstrom I_A geschweißt wird, der eine ausreichende Schweißfestigkeit ergibt, und sie schweißt das Werkstück W mit der Schweißstromwellenform des Typs 2 erneut (Schritt S8).

Erreicht die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₃, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der Zeit­ punkt, zu welchem der hohe Strom I_H beginnt, zu spät liegt, und die Steuerung geht zurück zum Schritt S2, bei welchem die CPU 58 den Schweißstrom dem Werkstück W mit der Wellenform des Typs 1 zu­ führt.

Falls im Schritt S9 keine Schweißspritzer erzeugt werden, stellt die CPU 58 im Schritt S11 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweiß­ zyklen ohne Schweißspritzer einen voreingestellten Wert N₄ erreicht hat oder nicht. Die CPU 58 fährt fort, das Werkstück W mit der Schweiß­ stromwellenform des Typs 3 zu schweißen, bis der voreingestellte Wert N₄ erreicht ist. Wenn dieser Wert N₄ im Schritt S11 erreicht ist, liest die CPU 58 aus dem Schweißstromwellenformspeicher 68 die Wellenform vom Typ 3 aus und liefert im Schritt S12 an das Werkstück W einen Schweißstrom mit der ausgelesenen Wellenform.

Die Schweißstromwellenform des Typs 3 ist derart beschaffen, daß der unterhalb der Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstromstärke I_S1 lie­ gende niedrige Strom I_L nach dem Beginn des Schweißvorgangs während der Zeitspanne t₂ zugeführt wird, und daß anschließend der über der Grenzstromstärke I_S1 liegende hohe Strom I_H nach dem Ende der Zeit­ spanne t₂ während einer Dauer von t₁ bis zum Ende des Schweißvorgangs zugeführt wird (vgl. Fig. 3C).

Im Schritt S13 ermittelt die CPU 58, ob bei der Schweißstromwellen­ form des Typs 3 Schweißspritzer entstanden sind oder nicht. Falls ja, ermittelt die CPU 58 im Schritt S14, ob die Anzahl N aufeinanderfolgen­ der Schweißzyklen mit Entstehung von Schweißspritzern einen voreinge­ stellten Wert N₅ erreicht hat oder nicht. Wenn die Anzahl N aufeinander­ folgender Schweißzyklen noch nicht den voreingestellten Wert N₅ er­ reicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die Schweißsprit­ zer zufällig entstanden sind, d. h., daß das Werkstück W, welches mit dem mittleren Schweißstrom I_A geschweißt wird, eine ausreichende Schweißfestigkeit erreicht, und sie schweißt weiterhin das Werkstück W mit der Schweißstromwellenform des Typs 3 (Schritt S12).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₅ erreicht hat, stellt die CPU 58 fest, daß die Zeit des Beginns des hohen Stroms I_H zu spät liegt, und die Steuerung geht zurück zum Schritt S8, bei dem die CPU 58 dem Werkstück W einen Schweißstrom mit der Wellenform des Typs 2 zuführt. Wenn in dem Schritt S13 keine Schweißspritzer entstanden sind, stellt die CPU 58 im Schritt S15 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Schweißspritzer bereits einen voreingestellten Wert N₆ erreicht hat. Hat die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₆ noch nicht erreicht, so beurteilt dies die CPU 58 dahin­ gehend, daß das Werkstück W mit einem optimalen Schweißstrom ge­ schweißt wurde, bei dem allenfalls zufällige Schweißspritzer entstehen, und sie fährt fort, daß Werkstück W mit der Schweißstromwellenform des Typs 3 zu schweißen (Schritt S12).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₆ erreicht hat, so beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der mittlere Strom I_A zu niedrig ist, weil die Schweißspritzer ver­ ursachende Grenzstromstärke I_S1 zunimmt, und sie erhöht den mittleren Strom I_A um einen Wert ΔI_A, der in dem Einstellspeicher 56 gespeichert ist, und zwar nach folgender Gleichung (4), was im Schritt S16 geschieht:

I_A ← I_A + ΔI_A (4).

Anschließend im Schritt S16 stellt die CPU 58 fest, daß der erhöhte mittlere Strom I_am größer als ein vorbestimmter maximaler mittlerer Strom I_AMIX ist, welcher in dem Einstellspeicher 56 gespeichert ist. Wenn I_A + ΔI_A < I_AMIN, so erzeugt die CPU 58 eine zweistufige Schweiß­ stromwellenform auf der Grundlage des mittleren Stroms I_A + ΔI_A, die sich aus einem neuen Strom I_H2 und einem neuen niedrigen Strom I_L2 zusammensetzt, und das Werkstück W wird im Schritt 2 mit der Schweißstromwellenform des Typs 1 geschweißt, welche einen mittleren Strom I_A + ΔI_A festlegt. Wenn I_A + ΔI_A größer als I_AMAX ist, so beurteilt die CPU 58 den mittleren Strom I_A + ΔI_A als über dem maximalen mittleren Strom I_AMAX liegend, welcher dem Schweißtransformator 26 zugeführt werden darf, und sie bringt auf der Kathodenstrahlröhre 38 einen Fehler zur Anzeige.

Man kann eine Subroutine ausführen, in der, falls die Anzahl N aufein­ anderfolgender Scheißzyklen den voreingestellten Wert N₆ erreicht hat, die CPU 58 die Schritt S16, S17 nicht ausführt, sondern stattdessen die Aufforderung auf der Kathodenstrahlröhre 38 zur Anzeige bringt, die Elektrodenspitzen 42 und 43 zu schleifen oder abzuziehen, woraufhin die Steuerung zu dem Schritt S2 zurückkehrt.

Wenn die Steuerung vom Schritt S7 zum Schritt S8, vom Schritt S11 zum Schritt S12 und vom Schritt S15 zum Schritt S16 geht, können die Schritte S8, S12 und S16 ausgeführt werden, nachdem das Werkstück W mit einer vorbestimmten Anzahl von Schweißzyklen bei den Schweiß­ stromwellenformen nach den Schritten S7, S11 bzw. S15 bearbeitet worden ist.

Wenn das Werkstück W bei der ersten Ausführungsform sukzessive in mehreren Schweißzyklen bearbeitet wird, wird eine der Schweißwellen­ formen der Typen 1, 2, 3, die in den Schweißstromwellenformspeicher 68 gespeichert sind, ausgewählt zu einer Zeit, die abhängt von der Art und Weise, in der Schweißspritzer erzeugt werden, und dem Werkstück W wird ein Schweißstrom mit der ausgewählten Wellenform zugeführt. Deshalb läßt sich das Werkstück W mit ausreichender Schweißfestigkeit schweißen, während gleichzeitig die Erzeugung von Schweißspritzern verhindert wird.

Während bei der ersten Ausführungsform eine der Schweißstromwellen­ formen der Typen 1, 2, 3 aus dem Speicher 68 zu einer Zeit ausgewählt wird, die abhängt von der Art und Weise der Erzeugung der Schweiß­ spritzer, so kann die CPU 58 einen Befehl bezüglich der Zeit ausgeben, bei der der hohe Strom I_H mit der Zuführung beginnt, um eine kontinu­ ierliche Steuerung dieser Zeit für eine genauere Steuerung des Schweiß­ stroms zu erhalten.

Bei der ersten Ausführungsform werden Schweißspritzer aufgrund des Sekundärstroms I₂ erfaßt. Allerdings können Schweißspritzer aufgrund des Primärstroms I₁ erfaßt werden, außerdem anhand der Spannung zwischen den Elektrodenspitzen 42, 43, des Versatzes der Elektroden­ spitzen 42, 43, der Beschleunigung der Verschiebung der Elektroden­ spitzen 42, 43, der akkustischen Signalemission oder dergleichen.

Zweite Ausführungsform

Im folgenden wird anhand der Fig. 10 und 11 ein Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms beim Schweißen eines Werkstücks mit einer zweistufigen Schweißstromwellenform gemäß einer zweiten Ausführungs­ form der Erfindung beschrieben.

Das Verfahren nach der zweiten Ausführungsform wird mit Hilfe einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine vom Wechselrichtertyp aus­ geführt, wobei die Maschine praktisch die gleiche ist wie die in Fig. 1 gezeigte Wechselrichter-Gleichstromschweißmaschine 20, mit der Aus­ nahme, daß die Maschine hier zusätzlich einen Speicher für eine Schweißspritzer verursachende Grenzstromstärke aufweist.

Das Verfahren zum aufeinanderfolgenden Schweißen mehrerer Schweiß­ punkte an einem Werkstück W unter Veränderung der Zeit, zu der der hohe Strom I_H einsetzt, welcher im Rahmen einer zweistufigen Schweiß­ stromwellenform jedesmal dann zugeführt wird, wenn eine vorbestimmte Anzahl n₁ aufeinanderfolgender Schweißzyklen oder -punkte erreicht ist, wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben.

Wenn die Anzahl n aufeinanderfolgender Schweißzyklen oder Schweiß­ punkte von beispielsweise 2000 über die Tastatur 36 von der Be­ dienungsperson im Schritt S21 eingegeben wird, liest die CPU 58 einen vorbestimmten, Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstrom I_S1 für die Anzahl n aufeinanderfolgender Schweißzyklen (z. B. 2000) aus dem Speicher für Schweißspritzer verursachenden Grenzstrom (siehe Fig. 11) in einem Schritt S22. Anschließend addiert die CPU 58 einen vorbestimmten Wert I_d, der in dem Einstellspeicher 56 gespeichert ist, auf den ausgelesenen vorbestimmten, Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstrom I_S1, um einen mittleren Strom I_A einer zweistufigen Schweiß­ stromwellenform zu erhalten (Schritt S23).

Anschließend stellt die CPU 58 aus der Schweißzeit T, der Zeitspanne t₁ für die Zufuhr eines hohen Stroms und dem niedrigen Strom I_L, welche Werte in dem Einstellspeicher 56 gespeichert sind, den hohen Strom I_H und erzeugt im Schritt S24 die in Fig. 9 dargestellte zweistufige Schweißstromwellenform. Die CPU 58 generiert die Schweißstromwel­ lenformen der Typen 1, 2, 3 nach Fig. 3, 4, 5 mit deren Schweißzeiten T₁ für den hohen Strom, die unterschiedliche Zeiten aufweisen (Schritt S25). Dann legt die CPU 58 verschiedene Anzahlen N aufeinanderfol­ gender Schweißzyklen oder -punkte für die jeweiligen Schweißstromwel­ lenformen der Typen 1, 2 und 3 fest. Beispielsweise 1 < N ≦ n₁ für die Schweißstromwellenform vom Typ 1, n₁ + 1 < N ≦ n₂ für die Schweißstromwellenform vom Typ 2 und n₂ + 1 < N ≦ n für die Schweißstromwellenform vom Typ 3, und sie speichert die festgelegten unterschiedlichen Anzahlen N in den Schweißstromwellenformspeicher 68.

Wenn ein Schweißvorgang begonnen wird, liest die CPU 58 die Schweißstromwellenform vom Typ 1 aus dem Schweißstromwellenform­ speicher 68 aus (siehe Fig. 3A), und sie liefert auf der Grundlage der ausgelesenen Wellenform vom Typ 1 einen Schweißstrom an das Werk­ stück W (Schritt S26). Außerdem startet die CPU 58 das Zählen der Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen. Die Anzahl N aufein­ anderfolgender Schweißzyklen wird gezählt als die Häufigkeit, mit der die Schweißstromwellenform-Information aus dem Schweißstromwellen­ formspeicher 68 ausgelesen wird.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen n₁ erreicht, beispielsweise den Wert 800 (Schritt S27), wählt die CPU 58 im Schritt S28 die Schweißstromwellenform vom Typ 2 aus. Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit der Wellenform vom Typ 2 den Wert n₂ von beispielsweise 1200 im Schritt S29 erreicht, wählt die CPU 58 die Schweißstromwellenform vom Typ 3 aus (Schritt S30). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit der Wellenform vom Typ 3 im Schritt S30-1 den Wert 2000 erreicht, beendet die CPU 58 den Schweißvorgang.

Nachdem die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Wert 2000 erreicht hat, können die Elektrodenspitzen 42, 43 geschliffen oder abgezogen werden, und die Steuerung kann zum Schritt S21 zurückkeh­ ren.

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß obiger Beschreibung werden die zweistufigen Schweißstromwellenformen der Typen 1, 2 und 3 derart erzeugt, daß der hohe Strom I_H an verschiedene Stellen gerückt wird und die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen auf unterschiedliche Werte eingestellt werden, welche experimentell für die jeweiligen Wellenformen der Typen 1, 2 und 3 festgelegt worden sind, beispielsweise 1 ≦ N ≦ n₁ für die Schweißstromwellenform vom Typ 1, n₁ + 1 ≦ N ≦ n₂ für die Wellenform vom Typ 2 und n₂ + 1 ≦ N ≦ n für die Schweißstromwellenform vom Typ 3. Wenn die Anzahl N aufein­ anderfolgender Schweißzyklen die jeweiligen Einstellwerte erreicht, werden die Schweißstromwellenformen vom Typ 1, 2 und 3 ausgewählt, um das Werkstück W aufeinanderfolgend an mehreren Schweißpunkten zu schweißen, um ausreichende Schweißfestigkeit zu erzielen.

Während die drei Schweißstromwellenformen des Typen 1, 2 und 3 bei dieser Ausführungsform eingesetzt werden, kann eine noch größere Anzahl unterschiedlicher Schweißstromwellenformen benutzt werden, um geschweißte Produkte hoher Qualität zu erzeugen.

Dritte Ausführungsform

Im folgenden wird anhand der Fig. 12 bis 15 ein Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei der dritten Ausführungsform wird das Werk­ stück W mit einem abgestuften Schweißstrom I_W geschweißt, welcher aus zwei Stromstärken zusammensetzt. Dies geschieht mit Hilfe der Gleich­ stromwiderstandsschweißmaschine 20 vom Wechselrichtertyp.

Als erstes wird ein Schweißstrom I_W (siehe Fig. 14) mit einer kon­ stanten Stromstärke (im folgenden als "Rechteckschweißstrom" be­ zeichnet) dem Werkstück W zugeführt, um dieses zu schweißen, wobei die Stromstärke davon abhängt, ob Schweißspritzer erzeugt werden oder nicht. Die maximale Stromstärke I_F1 des Rechteckschweißstroms wird erhöht oder verringert, um eine Schweißspritzer hervorrufende Grenz­ stromstärke I_S1 festzustellen (Schritt S31). Anschließend wird ein erster abgestufter Schweißstrom erzeugt, der einen mittleren Strom I_A aufweist, der stärker ist als der Schweißspritzer verursachende Grenzstrom I_S1 und sich zusammensetzt aus einem niedrigen Strom I_L, der um eine vorbe­ stimmte Stromstärke geringer ist als der Schweißspritzer hervorrufende Grenzstrom I_S1, und einem hohen Strom I_H, welcher stärker ist als der Schweißspritzer verursachende Grenzstrom I_S1 (Schritt S32).

Der erste abgestufte Schweißstrom wird dem Werkstück W zugeführt, um dieses zu schweißen, und es wird ein zweiter abgestufter Schweiß­ strom mit einem neuen hohen Strom I_H1 erzeugt, in dem der hohe Strom I_H abhängig davon erhöht oder verringert wird, ob Schweißspritzer her­ vorgerufen werden oder nicht (Schritt S33). Anschließend wird der zweite abgestufte Schweißstrom dem Werkstück W zugeführt, um dieses zu schweißen (Schritt S34).

Der Schritt S31 zur Feststellung des Schweißspritzer verursachenden Grenzstroms I_S1 wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 13 erläutert.

Bedingungen für die Erzeugung des Rechteckschweißstroms I_D werden über die Tastatur 36 von der Bedienungsperson eingegeben und in einem Speicher innerhalb der Schweißsteuerung 30 gespeichert (Schritt S31-1).

Diese Bedingungen sind:

• 1. Daten, die kennzeichnend sind für das Feststellen von Schweiß­ spritzern an dem Werkstück W anhand des Sekundärstroms I₂;
• 2. Schweißzeit T;
• 3. Der Druck P, mit dem die Elektrodenspitzen 42, 43 das Werk­ stück W ergreifen;
• 4. Die maximale Stromstärke W_M1 eines Rechteckschweißstroms;
• 5. Ein Einstellwert N₃₁ zur Festlegung der Anzahl N aufein­ anderfolgender Schweißzyklen, bei denen Schweißspritzer entstehen, und ein Einstellwert N₃₂ zur Festlegung der Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, bei denen keine Schweißspritzer hervorgerufen werden, während das Werkstück W an mehreren Schweißpunkten aufeinander­ folgend geschweißt wird.

Auf der Grundlage dieser Bedingungen generiert die CPU 58 einen Rechteckschweißstrom (siehe Fig. 14 bei (a)), und sie liefert den er­ zeugten Rechteckschweißstrom I_W an das Werkstück W, um dieses zu schweißen (Schritt S31-2).

Zu dieser Zeit liest die CPU 58 den mit Hilfe des Sekundärstrom­ detektors 34 erfaßten Sekundärstrom I₂ und stellt fest, ob Schweißspritzer erzeugt wurden oder nicht, basierend auf dem Sekundärstrom I₂ (Schritt S31-3). Wenn Schweißspritzer erzeugt wurden, bestimmt die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit Schweißsprit­ zern einen voreingestellten Wert N₃₁ erreicht hat oder nicht (Schritt S31- 4).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₃₁ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die maximale Stromstärke I_M1 zu hoch ist. Wenn dieser Ent­ scheidungsschritt zu ersten Mal ausgeführt wird, setzt die CPU 58 den Wert "1" in die Variable n in der Gleichung I_M1 ← I_M1 - n × ΔI_M1 ein, und sie subtrahiert eine Korrekturgröße ΔI_M1 von der maximalen Strom­ stärke I_M1 entsprechend der Gleichung I_M1 ← I_M1 - n × ΔI_M1, um auf diese Weise eine neue maximale Stromstärke I_M1 festzulegen (Schritt S31-5). Ein nachfolgender Schweißpunkt wird mit der neuen maximalen Strom­ stärke I_M1 geschweißt (siehe Fig. 14 bei (b)).

Wenn im Schritt S31-3 keine Schweißspritzer erzeugt werden, ermittelt die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Erzeugung von Schweißspritzern einen voreingestellten Wert N₃₂ erreicht hat oder nicht (Schritt 31-6).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Ent­ stehung von Schweißspritzern den voreingestellten Wert N₃₂ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die maximale Stromstärke I_M1 zu niedrig ist. Wenn dieser Entscheidungsschritt zum ersten Mal durchgeführt wird, wird die CPU 58 den Wert "1" in die Variable n der Gleichung I_M1 ← I_M1 + n × ΔI_M1 ein und addiert. Auf den maximalen Stromwert I_M1 entsprechend dieser Gleichung eine Korrekturgröße ΔI_M1, um auf diese Weise eine maximale Stromstärke I_M1 festzulegen (Schritt S31-7).

Anschließend bestimmt die CPU 58, ob die neue maximale Stromstärke I_M1 größer als eine maximale Stromstärke I_MAX ist, die von dem Schweiß­ transformator geliefert werden kann (Schritt S31-8). Wenn I_M1 < I_MAX, stellt die CPU 58 fest, daß die Elektrodenspitzen 42, 43 verschlissen sind, und sie bringt eine Aufforderung auf der Kathodenstrahlröhre 38 zur Anzeige, gemäß der die Elektrodenspitzen 42, 43 zu schleifen oder abzuziehen sind, und sie stoppt die Zufuhr des Schweißstroms I_W. Ist I_M1 nicht größer als I_MAX, wird ein neuer Schweißpunkt mit einem Rechteck­ schweißstrom I_W gespeist, dessen maximale Stromstärke im Schritt S31-7 berechnet wurde (siehe Fig. 14c).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen bei Entstehung von Schweißspritzern den voreingestellten Wert N₃₁ im Schritt S31-4 nicht erreicht hat, oder wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Schweißspritzern den voreingestellten Wert N₃₂ im Schritt S31-6 nicht erreicht hat, d. h., wenn Schweißspritzer nur hin und wieder erzeugt worden sind, so beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß das Werkstück W mit dem maximalen Stromwert I_M1 geschweißt werden soll, um eine ausreichende Schweißfestigkeit zu erzielen. Die CPU 58 speichert die maximale Stromstärke I_M1 als einen Schweißsprit­ zer verursachenden Grenzstromwert I_S1 in dem Rechteckschweißstrom I_W innerhalb des nicht dargestellten Speichers (Schritt S31-9).

Anschließend erzeugt die CPU 58 im Schritt S32 den abgestuften Schweißstrom, der sich zusammensetzt aus dem niedrigen Strom I_L und dem hohen Strom I_H, wie er in Fig. 15 dargestellt ist, und zwar basierend auf der im Schritt S31-9 gespeicherten, Schweißspritzer her­ vorrufenden Grenzstromstärke I_S1.

Der Schritt S33 zum Zuführen des abgestuften Schweißstroms I_W zu dem Werkstück W und des Erzeugens des Schweißstroms zur Erzielung einer optimalen Schweißfestigkeit, wird im folgenden anhand der Fig. 16 im einzelnen erläutert.

Die CPU 58 liefert den abgestuften Schweißstrom I_W des Typs 1, der im Schritt S32 generiert wird, im Schritt S33-1 an das Werkstück W und stellt fest, ob Schweißspritzer erzeugt werden oder nicht (Schritt S33-2). Falls Schweißspritzer erzeugt werden, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit Schweißspritzern einen voreingestellten Wert N₃₃ erreicht hat oder nicht (Schritt S33-3).

Wenn die Anzahl aufeinderfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₃₃ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der hohe Stromwert I_H des abgestuften Schweißstrommusters zu hoch ist. Wird die Entscheidung zum ersten Mal getroffen, so setzt die CPU 58 den Wert "1" in die Variable n der Gleichung I_H ← I_H - n × ΔI_H ein und subrahiert eine Korrekturgröße ΔI_H von z. B. 100 A von dem hohen Stromwert I_H. Durch diese Subtraktion gemäß obiger Gleichung erhält man einen neuen hohen Stromwert I_H im Schritt S33-4. Anschließend ermittelt die CPU 58 einen mittleren Strom I_A1 des stufenförmigen Schweißstrommusters anhand des neuen hohen Stroms I_H (Schritt S33-5).

Die CPU 58 stellt fest, ob der mittlere Strom I_A1 niedriger ist als der Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromwert I_S1 des Rechteckschweiß­ strommusters (Schritt S33-6). Wenn I_A1 < I_S1, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromstärke I_S1, die im Schritt S31 bestimmt wurde, nicht optimal ist. Die Steuerung geht zurück zum Schritt S31-2, um einen Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstromwert I_S1 zu bestimmen. Wenn I_A1 nicht kleiner ist als I_S1, verwendet die CPU 58 den im Schritt S33-4 bestimmten neuen hohen Strom I_H und schweißt den nächsten Schweißpunkt mit einem Schweiß­ strom I_W unter Verwendung des neuen abgestuften Schweißstrommusters.

Wenn im Schritt S33-2 keine Schweißspritzer hervorgerufen werden, stellt die CPU 58 im Schritt S33-7 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfol­ gender Schweißzyklen ohne Schweißspritzern einen voreingestellten Wert N₃₄ erreicht hat oder nicht.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Wert N₃₄ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der hohe Stromwert I_H zu gering ist. Wenn diese Entscheidung zum ersten Mal durchgeführt wird, setzt die CPU 58 in die Variable n der Gleichung I_H ← I_H + n × ΔI_H den Wert "1" und addiert eine Korrekturgröße ΔI_H von z. B. 100 A entsprechend der genannten Gleichung auf den hohen Strom­ wert I_H, um einen neuen hohen Stromwert I_H zu bestimmten (Schritt 33- 8). Anschließend stellt die CPU 58 fest, ob der hohe Strom I_H höher ist als ein maximaler Strom I_MAX, der von dem Schweißtransformator 26 geliefert werden kann (Schritt S33-9). Wenn I_H < I_MAX, zeigt die CPU 58 auf der Kathodenstrahlanzeige 38 eine Aufforderung an, die Elektrodenspitzen 42, 43 zu schleifen oder abzuziehen, und sie hält die Zufuhr des Schweißstroms I_W an. Wenn I_H nicht größer als I_MAX ist, so wird ein neuer Schweißpunkt mit einem Schweißstrom I_W des neuen abgestuften Schweißstrommusters geschweißt, welches den hohen Strom I_H enthält, wie er im Schritt S33-8 bestimmt wurde.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgener Schweißzyklen, in denen Schweißspritzer hervorgerufen werden, im Schritt S33-3 den voreinge­ stellten Wert N₃₃ nicht erreicht hat, oder wenn die Anzahl N aufeinand­ erfolgender Schweißzyklen ohne Schweißspritzern nicht den voreinge­ stellten Wert N₃₄ im Schritt S33-7 erreicht hat, d. h., wenn Schweiß­ spritzer lediglich hin und wieder erzeugt worden sind, beurteilt die CPU 58 dies dahingehend, daß das Werkstück W mit dem Schweißstrom I_W geschweißt wird, dessen abgestuftes Schweißstrommuster eine ausrei­ chende Schweißfestigkeit herbeiführen kann. Die CPU 58 stuft den ho­ hen Strom I_H zu dieser Zeit als einen optimalen hohen Strom I_H1 ein, und sie speichert das abgestufte Schweißstrommuster einschließlich dieses hohen Stroms I_H1 als ein neues Schweißstrommuster in dem (nicht darge­ stellten) Speicher (Schritt S33-10).

Dann wird dem Werkstück W eine Schweißstrom I_W mit dem abgestuften Schweißstrommuster einschließlich des optimalen hohen Stroms I_H1, der im Schritt S33-10 abgespeichert wurde, zugeführt, um dadurch das Werkstück W zu schweißen (Schritt S34).

Da bei der dritten, oben beschriebenen Ausführungsform das Werkstück W mit dem Schweißstrom I_W des abgestuften Schweißstrommusters ein­ schließlich des optimalen hohen Stroms I_H1 geschweißt wird, wird das Auftreten von Schweißspritzern verhindert und man erzielt eine ausrei­ chende Schweißfestigkeit.

Vierte Ausführungsform

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 ein Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei der vierten Ausführungsform wird das Werk­ stück W mit mehreren unterschiedlich abgestuften Schweißströmen I_W geschweißt.

Die in Fig. 17 dargestellten Schritte S41-S43 sind mit den Schritten S31-S33 der dritten Ausführungsform identisch. Nachdem ein Schweiß­ spritzer hervorrufender Grenzstrom im Schritt S41 ermittelt und ein abgestufter Schweißstrom einschließlich eines optimalen hohen Stroms I_H1 erzeugt wurde, basierend auf dem Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstrom (Schritt S42), werden im Schritt S45 mehrere abgestufte Schweißstrommuster erzeugt, beispielsweise Muster wie die abgestuften Schweißstromwellenformen oder -muster der Typen 1, 2, 3 nach Fig. 18A, 18B und 18C mit deren optimalen hohen Strömen I_H1.

Das Werkstück W wird zunächst geschweißt mit dem abgestuften Schweißstrom I_W des Typs 1 von den verschiedenen Musters 1, 2 und 3. Abhängig davon, ob Schweißspritzer hervorgerufen werden oder nicht, werden aus den abgestuften Schweißstromwellenformen oder -mustern der Typen 1, 2 und 3 die entsprechenden Muster ausgewählt und dem Werkstück W zugeführt (Schritt S46).

Der Schritt S46 dient zum Auswählen des Schweißstrommusters aus den Typen 1, 2 und 3 abhängig davon, ob Schweißspritzer entstehen oder nicht, und das Zuführen eines Schweißstroms mit dem ausgewählten abgestuften Schweißstrommuster zum Schweißen des Werkstücks W wird im folgenden detailliert unter Bezugnahme auf Fig. 19 erläutert.

Die CPU 58 wählt im Schritt S46-1 das abgestufte Schweißstrommuster des Typs 1 aus und liefert den Schweißstrom I_W mit diesem Muster des Typs 1 an das Werkstück W (Schritt S46-2). Dann stellt die CPU 58 auf der Grundlage des Sekundärstroms I₂, der von dem Sekundärstrom­ detektor 34 erfaßt wird, fest, ob Schweißspritzer entstehen oder nicht (Schritt S46-3).

Wenn Schweißspritzer entstehen, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, in denen Schweißspritzer entstehen, einen voreingestellten Wert N₄₅ erreicht hat oder nicht (Schritt S46-4). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₄₅ nicht erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahinge­ hend, daß Schweißspritzer durch zwischen die Elektrodenspitzen 42, 43 und das Werkstück W gelangten Staub oder dergleichen entstanden sind, und sie fährt fort, daß Werkstück W mit dem Schweißstrommuster des Typs 1 zu schweißen (Schritt S46-2). Wenn die Anzahl N aufeinander­ folgender Zyklen den voreingestellten Wert N₄₅ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der hohe Strom I_H1 zu hoch ist, und sie führt den Schritt S31-2 und die nachfolgenden Schritte wie bei der dritten Ausführungsform aus, um einen optimalen hohen Strom I_H1 zu bestimmen.

Wenn im Schritt S46-3 keine Schweißspritzer entstehen, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Schweißspritzern einen voreingestellten Wert N₄₆ erreicht hat oder nicht (Schritt S46-5). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₄₆ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die Schweißspritzer hin und wieder erzeugt worden sind, wobei das Werkstück W, welches mit dem abgestuften Schweiß­ strom I_W bei Erreichung einer ausreichenden Schweißfestigkeit ge­ schweißt wird, so daß auch weiterhin das Werkstück W mit dem abge­ stuften Strom I_W des Typs geschweißt wird (Schritt S46-2). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₄₆ (Schritt 46-5), beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der Strom I_W des Typs 1 ungeeignet ist, und sie liest zum Schweißen des Werk­ stücks W den abgestuften Schweißstrom I_W des Typs 2 aus (Schritt 46-6).

Anschließend stellt die CPU 58 fest, ob bei dem abgestuften Schweiß­ strom I_W des Typs 2 Schweißspritzer entstehen oder nicht (Schritt S46- 7). Wenn Schweißspritzer entstanden sind, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit Schweißspritzern einen voreingestellten Wert N₄₇ erreicht hat oder nicht (Schritt S46-8).

Wenn die Zahl N noch nicht den voreingestellten Wert N₄₇ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß das Werkstück W, wenn es mit diesem abgestuften Strom I_W geschweißt wird eine ausreichende Schweißfestigkeit erhält, so daß auch weiterhin das Werkstück W mit dem abgestuften Schweißmuster des Typs 2 geschweißt wird (Schritt S46-6). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₄₇ erreicht hat, bedeutet dies für die CPU 58, daß der hohe Strom I_H1 zu spät ist, und die CPU liefert den abgestuften Schweißstrom I_W des Typs 1 an das Werkstück W, um dieses zu schweißen (Schritt S46-1).

Wenn im Schritt S46-7 keine Schweißspritzer entstehen, bestimmt die CPU 58, ob die Zahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, in denen keine Schweißspritzer stattfinden, einen voreingestellten Wert N₄₈ er­ reicht hat oder nicht (Schritt S46-9). Wenn die Anzahl N aufeinanderfol­ gender Schweißzyklen noch nicht den Wert N₄₈ erreicht hat, bedeutet dies für die CPU 58, daß die Schweißspritzer nur hin und wieder erzeugt worden sind, was bedeutet, daß das Werkstück W mit dem abgestuften Schweißstrom I_W geschweißt wird, der zu einer ausreichenden Schweiß­ festigkeit führt. Es wird also auch weiterhin das Werkstück W diesem Schweißstrom I_W des Typs 2 geschweißt (Schritt S46-2). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₄₈ im Schritt S46-9 erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der hohe Strom I_H zu früh zugeführt wird, und sie liest den abgestuf­ ten Schweißstrom I_W aus, um das Werkstück W damit zu schweißen (Schritt S46-10).

Anschließend stellt die CPU 58 fest, ob Schweißspritzer mit dem abge­ stuften Schweißstrom I_W des Typs 3 hervorgerufen werden oder nicht (Schritt S46-11). Werden Schweißspritzer erzeugt, so stellt die CPU 58 fest, ob die Zahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, in denen Schweißspritzer entstehen, einen voreingestellten Wert N₄₉ erreicht hat oder nicht (Schritt S46-12). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen noch nicht den voreingestellten Wert N₄₉ erreicht hat, bedeutet dies für die CPU 58, daß nur hin und wieder Schweißspritzer entstanden sind, d. h., daß das Werkstück W korrekt mit dem abgestuf­ ten Strom I_W geschweißt wird, der zu einer ausreichenden Schweißfestig­ keit führt. Auch weiterhin wird das Werkstück W mit diesem Schweiß­ strommuster des Typs 3 geschweißt (Schritt S46-10).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₄₉ erreicht hat, bedeutet dies für die CPU 58, daß der Schweißstrom mit dem Muster vom Typ 3 ungeeignet ist, und die CPU sorgt dafür, daß das Werkstück W mit dem abgestuften Schweißstrom I_W des Typs 2 geschweißt wird (Schritt S46-6). Wenn im Schritt S46-11 keine Schweißspritzer erzeugt werden, bestimmt die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Schweißspritzern den voreingestellten Wert N₄₀ erreicht hat oder nicht (Schritt S46-3). Ist der Wert N₄₀ durch die Zahl N erreicht, bedeutet dies für die CPU 58, daß Schweißspritzer nur gelegentlich erzeugt wurden und daß das Werk­ stück W mit dem korrekten Strom I_W geschweißt wird, der für eine ausreichende Schweißfestigkeit sorgt, so daß auch weiterhin das Werk­ stück W mit dem abgestuften Schweißstrommuster I_W des Typs 3 ge­ schweißt wird (Schritt S46-10). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₄₀ im Schritt S46-13 erreicht hat, entscheidet die CPU 58, daß der hohe Strom I_H1 nicht optimal ist, und sie führt den Schritt S31-2 und die daran anschließenden Schritte aus, um erneut einen optimalen hohen Strom I_H1 zu bestimmen.

Wenn im Schritt S₄₆ gemäß obiger Beschreibung das Werkstück W sukzessive an mehreren Schweißpunkten geschweißt wird, wird eines der abgestuften Schweißstrommuster der Typen 1, 2 und 3 abhängig davon ausgewählt, ob Schweißspritzer hervorgerufen werden, und daß Werk­ stück wird mit einem Schweißstrom geschweißt, welcher das ausgewählte abgestufte Muster enthält.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₄₆ im Schritt S46-5 erreicht hat, oder wenn die Zahl N den voreingestellten Wert N₄₈ im Schritt S46-9 erreicht hat, oder wenn die Anzahl N im Schritt S46-13 den voreingestellten Wert N₄₀ erreicht hat, kann der nächste Schritt ausgeführt werden, nachdem das Werkstück W mit einer vorbestimmten Häufigkeit bei den Schweißstrom I_W des entsprechenden Musters geschweißt worden ist. Ein derartig modifizier­ tes Verfahren hat auch die Wirkung, daß Schweißspritzer verhindert werden und man eine ausreichende und stabile Schweißfestigkeit erzielt.

Wenn das Werkstück W mit einem zugeführten Schweißstrom I_W eines abgestuften Musters geschweißt wird, welches sich aus hohen und niedrigen Strömen I_A, I_L zusammensetzt, kann man die Zeitspanne, in­ nerhalb der der hohe Strom I_H erzeugt wird, im Rahmen der Schweißzeit T auch dann variieren, wenn der mittlere Strom I_A und die Stromzeit t₁ für den hohen Strom unverändert bleiben. Durch Untersuchungen wurde bestätigt, daß dieses Steuerungsverfahren die Wirkung hat, daß Auftreten von Schweißspritzern zu verhindern, so daß gute Nuggets gebildet wer­ den können.

Durch Untersuchungen wurde bestätigt, daß während der Anfangszeit des sukzessiven Schweißens mehrerer Schweißpunkte der hohe Strom I_H zur Anfangszeit der Schweißzeit T geliefert werden kann, und daß die Zeit, zu der der hohe Strom I_H erzeugt wird, in Richtung auf das Ende der Zeitspanne T verschoben werden kann, wenn die Anzahl N aufeinand­ erfolgender Schweißzyklen zunimmt, um dadurch eine stabile und aus­ gleichende Schweißfestigkeit zu erzielen (Fig. 18A bis 18C, 4-6).

Der Schweißstrom vom Typ 1 nach Fig. 18A ist eine abgestuftes Muster, bei dem der hohe Strom I_H am Anfang der Zeitspanne T geliefert wird, bei dem in Fig. 18B dargestellten Typ 2 ist der hohe Strom I_H in den mittleren Bereich der Schweißzeit T verschoben und beim Typ 3 nach Fig. 18C befindet sich der hohe Strom I_H im Endbe­ reich der Schweißzeit T.

Durch Versuche wurde bestätigt, daß die Stromzeit t₁ für den hohen Strom vorzugsweise 1/5 der Gesamt-Schweißzeit T ausmacht, und wenn die Stromzeit t₁ für den hohen Strom wesentlich länger als 1/5 der Stromzeit T ist, zahlreiche Schweißspritzer hervorgerufen werden, un­ geachtet der Anzahl von Schweißpunkten. Wenn die Stromzeit t₁ wesent­ lich kürzer als 1/5 der Gesamt-Schweißzeit T ist, erhält man keinen nennenswerten Unterschied in der Schweißfestigkeit, auch dann nicht, wenn die Zeit, zu der der hohe Strom I_H erzeugt wird, verschoben wird.

Auf der Grundlage dieser Untersuchungsergebnisse werden im Schritt S45 die abgestuften Schweißstrommuster der Typen 1, 2 und 3 mit ihren zu unterschiedlichen Zeitpunkten verschobenen hohen Strömen I_H1 er­ zeugt, und die Schweißströme mit den Mustern der Typen 1, 2 und 3 werden abhängig davon ausgewählt, ob Schweißspritzer erzeugt werden oder nicht, um dem Werkstück W zugeführt zu werden (Schritt S46). Deshalb wird im Schritt S46 das Werkstück W mit einem Schweißstrom I_W geschweißt, der ein Schweißstrom-Stufenmuster aufweist, bei dem der hohe Strom I_H1 zu einer optimalen Zeit erzeugt wird.

Bei dem oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel wird ein Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromstärke I_S1 dadurch bestimmt, daß ein Rechteck-Schweißstrom I_W zugeführt und ein abgestufter Schweißstrom mit einem mittleren Strom I_A1, der höher ist als der Grenz­ stromwert I_S1 erzeugt wird. Abhängig davon, ob Schweißspritzer erzeugt werden oder nicht wird dann der hohe Strom I_H des abgestuften Schweiß­ strommusters erhöht oder reduziert, um ein abgestuftes Schweißstrommu­ ster mit einem optimalen hohen Strom I_H1 zu bestimmen. Anschließend wird der Schweißstrom I_W mit dem abgestuften Schweißstrommuster dem Werkstück W zugeführt. Hierdurch werden Schweißspritzer verhindert, und es wird eine ausreichende Schweißstärke erreicht.

Außerdem werden abgestufte Schweißstrommuster der Typen 1, 2 und 3 mit ihren zu verschiedenen Zeiten erzeugten hohen Strömen I_H1 erzeugt, und es wird mit dem Schweißen des Werkstücks W unter Verwendung eines Schweißstroms I_W begonnen, der das Muster vom Typ 1 aufweist. Abhängig von der Art und Weise, in der Schweißspritzer entstehen, wird das Muster vom Typ 2 oder 3 ausgewählt, und dem Werkstück W wird ein Schweißstrom I_W mit dem ausgewählten Schweißstrommuster zuge­ führt, um eine stabile und ausreichende Schweißfestigkeit zu erreichen.

Bei der vierten Ausführungsform werden Schweißspritzer auf der Grund­ lage des Sekundärstroms I₂ erfaßt. Allerdings können Schweißspritzer auch auf der Grundlage des Primärstroms I₁, der Spannung zwischen den Elektrodenspitzen 42, 43, des Versatzes der Elektrodenspitzen 42 und 43, der Beschleunigung bei dem Versatz der Elektrodenspitzen 42 und 43, durch akustische Emission oder dergleichen erfaßt werden. Während bei der vierten Ausführungsform irgendein Muster der Mustertypen 1, 2 und 3 abhängig davon ausgewählt werden, wie Schweißspritzer entste­ hen, kann in der Schweißsteuerung 30 eine Nachschlagetabelle von Daten gespeichert werden, welche sich auf die Art und Weise beziehen, in der Schweißspritzer entstehen, gekoppelt mit Zeitangaben darüber, wann der hohe Strom I_H erzeugt wird. Auf diese Nachschlagetabelle kann dann abhängig von der Art und Weise der Entstehung der Schweißspritzer zurückgegriffen werden, um kontinuierlich die Zeit zu steuern, zu der der hohe Strom I_H1 erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine noch genau­ ere Steuerung des Schweißstroms erreicht.

Fünfte Ausführungsform

Im folgenden wird anhand der Fig. 20 bis 23 ein Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei der fünften Ausführungsform wird das Werk­ stück W mit einem abgestuften Schweißstrom I_W durch die Gleichstrom- Widerstandsschweißmaschine 20 vom Wechselrichtertyp geschweißt.

Das Flußdiagramm nach Fig. 20 enthält Schritte S51 und S52, die identisch mit den entsprechenden Schritten S31 bzw. S32 des dritten Ausführungsbeispiels sind. Deshalb werden hier die Schritte S51 und S52 nicht nocheinmal erläutert.

Bei dem Schritt S53 in Fig. 20 wird das Werkstück W mit dem abge­ stuften Schweißstrom I_W geschweißt, der im Schritt S52 erzeugt wird, und es wird ein abgestufter Schweißstrom erzeugt, bei dem eine optimale Schweißfestigkeit erreicht werden kann. Der Schritt S53 wird unter Bezugnahme auf Fig. 21 im einzelnen erläutert.

Die CPU 58 liefert den abgestuften Schweißstrom I_W des Typs 1 der im Schritt S52 erzeugt wurde, im Schritt S53-1 an das Werkstück W, und sie bestimmt, ob Schweißspritzer erzeugt werden oder nicht (Schritt S53- 2). Werden Schweißspritzer erzeugt, bestimmt die CPU 58, ob die An­ zahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit Schweißspritzern einen vorbestimmten Wert N₅₃ erreicht hat oder nicht (Schritt S53-3).

Wenn die Anzahl N von Schweißzyklen den Wert N₅₃ erreicht hat, be­ deutet dies für die CPU 58, daß der hohe Strom I_H des Musters zu hoch ist. Wenn dieser Entscheidungsschritt zum ersten Mal ausgeführt wird, setzt die CPU 58 in die Variable n in der Gleichung I_H ← I_H - n × ΔI_H den Wert "1" ein und subtrahiert eine Korrekturgröße ΔI_H von beispiels­ weise 100 A von dem hohen Stromwert I_H entsprechend der genannten Gleichung, um auf diese Weise einen neuen hohen Stromwert I_H festzule­ gen (Schritt S53-4). Dann bestimmt die CPU 58 einen mittleren Strom I_A1 des abgestuften Schweißstrommusters mit dem neuen hohen Strom­ wert I_H (Schritt S53-5).

Die CPU 58 stellt fest, ob der mittlere Strom I_A1 niedriger ist als der Schweißspritzer hervorrufende Grenzstrom I_S1 des Rechteck-Schweiß­ strommusters (Schritt S53-6). Wenn I_A1 < I_S1, stuft die CPU 58 den im Schritt S51 festgelegten, Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstromwert I_S1 als ein optimal ein. Die Steuerung geht zurück zum Schritt S31-2, um einen Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstrom I_S1 festzustellen. Wenn I_A1 nicht niedriger als I_S1 ist, verwendet die CPU 58 den im Schritt S53-4 festgestellten neuen hohen Stromwert I_H, und sie schweißt den nächsten Schweißpunkt mit einem Schweißstrom I_W des neuen Schweißstrommu­ sters.

Wenn im Schritt S53-2 keine Schweißspritzer erzeugt werden, bestimmt die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, in denen keine Schweißspritzer entstanden sind, einen voreingestellten Wert N₅₄ erreicht hat oder nicht (Schritt S53-7).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Wert N₅₄ erreicht hat, stuft dies die CPU 58 so ein, daß der hohe Stromwert I_H zu gering ist. Wenn diese Entscheidung zum ersten Mal erfolgt, setzt die CPU 58 den Wert "1" in die Variable n der Gleichung I_H ← I_H + n × ΔI_H ein und addiert eine Korrekturgröße ΔI_H von beispielsweise 100 A entsprechend der genannten Gleichung auf den hohen Stromwert I_H, um auf diese Weise einen neuen hohen Stromwert I_H festzulegen (Schritt S53-8). Dann stellt die CPU 58 fest, ob der hohe Strom I_H höher ist als der maximale Strom I_MAX, der von dem Schweißtransformator 56 gelie­ fert werden kann (Schritt S53-9). Wenn I_H < I_MAX, bringt die CPU 58 auf der Kathodenstrahlröhe 38 eine Aufforderung zur Anzeige, die Elek­ trodenspitzen 42, 43 zu schleifen oder abzuziehen, und sie hält die Zu­ fuhr des Schweißstroms I_W an. Wenn I_H nicht größer als I_MAX ist, wird ein neuer Schweißpunkt mit einem Schweißstrom I_W des neuen abgestuf­ ten Schweißstrommusters geschweißt, welches den im Schritt S53-8 bestimmten hohen Stromwert I_H enthält.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, in denen Schweißspritzer hervorgerufen wurden, den voreingestellten Wert N₅₃ im Schritt S53-3 nicht erreicht hat, oder wenn die Anzahl N aufeinanderfol­ gender Schweißzyklen, in denen keine Schweißspritzer stattgefunden haben, den voreingestellten Wert N₅₄ im Schritt S53-7 nicht erreicht hat, d. h., wenn Schweißspritzer nur hin und wieder erzeugt worden sind, so beurteilt die CPU 58 dies dahingehend, daß das Werkstück W mit dem Schweißstrom I_W geschweißt wird, dessen Muster eine ausreichende Schweißstärke gewährleistet. Die CPU 58 beurteilt zu dieser Zeit den hohen Strom I_H als optimalen hohen Strom I_H1, und sie speichert das abgestufte Schweißstrommuster mit diesem hohen Strom I_H1 als neues Schweißstrommuster in dem (nicht gezeigten) Speicher (Schritt S53-10).

Anschließend wird im Schritt S54 ein abgestuftes Muster eines als erstes dem Werkstück W zuzuführenden Schweißstroms mit einem Stromwert I_W eines abgestuften Musters erzeugt.

Das erzeugte abgestufte Schweißstrommuster ist ein Muster vom Typ X (vgl. Fig. 22), bei dem der hohe Strom I_H1 des neuen Musters, wie es im Schritt S53 erzeugt wurde, gegenüber dem Zeitpunkt verzögert ist, zu dem die Zufuhr des Schweißstroms beginnt, und zwar beträgt die Ver­ zögerungszeit t_x, und sie ist aufgrund von Versuchen festgelegt.

Zu Beginn des Schweißvorgangs zum Schweißen des Werkstücks W wird in einem Schritt S55 ein Schweißstrom I_W mit einem abgestuften Muster vom Typ X, wie es im Schritt S54 erzeugt wird, zugeführt. Der Schritt S55 wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 23 näher erläutert.

Ein Schweißstrom I_W mit dem abgestuften Muster vom Typ X wird in einem Schritt S55-1 dem Werkstück W zugeführt. Die CPU 58 stellt anhand des von dem Detektor 54 erfaßten Sekundärstroms I₂ im Schritt S55-2 fest, ob Schweißspritzer entstanden sind oder nicht. Falls ja, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl n aufeinanderfolgender Zyklen, in denen Schweißspritzer stattgefunden haben, einen Voreinstellwert N₅₅ erreicht hat oder nicht (Schritt S55-3). Hat die Zahl N den Wert N₅₅ erreicht, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die Schweißspritzer durch zwischen die Elektrodenspitzen 42 und 43 und das Werkstück W gelang­ ten Staub oder dergleichen hervorgerufen worden sind, und sie fährt fort, daß Werkstück W mit dem Muster des Typs X zu schweißen (Schritt S55-1).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Wert N₅₅ erreicht hat, stellt die CPU 58 fest, daß der hohe Strom I_H1 zu spät kommt, und sie stellt fest, ob der Zeitpunkt, zu dem der hohe Strom I_H1 geliefert wird, vorverlegt werden kann oder nicht (Schritt S55-4). Wenn der Zeitpunkt vorverlegt werden kann, so rückt die CPU 58 den Zeit­ punkt, zu dem der hohe Strom I_H geliefert wird, vor, ohne die Zeitspan­ ne, innerhalb der hohe Strom geliefert wird (T/5) und die Gesamt- Schweißzeit T (siehe Fig. 22) zu variieren (Schritt S55-5). Dann liefert die CPU 58 einen Schweißstrom I_W mit diesem abgestuften Muster an das Werkstück W, um dieses zu schweißen (Schritt S55-6).

Wenn der Zeitpunkt, zu dem der hohe Strom I_H1 geliefert wird, im Schritt S55-4 nicht vorverlegt werden kann, stuft die CPU 58 den hohen Strom I_H1 als zu hoch ein, und sie führt den Schritt S31-2 und die daran anschließenden Schritte der dritten Ausführungsform aus.

Die CPU 58 stellt fest, ob bei dem vorverlegten Schweißstrom I_W Schweißspritzer hervorgerufen werden oder nicht (Schritt S55-7). Falls ja, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, in denen Schweißspritzer stattgefunden haben, einen Voreinstellwert N₅₆ erreicht hat oder nicht (Schritt S55-8). Hat die An­ zahl N aufeinanderfolgender Zyklen den Voreinstellwert N₅₆ nicht er­ reicht, beurteilt die CPU 58 dies dahingehend, daß die Schweißspritzer abrupt hervorgerufen worden sind, und sie setzt das Schweißen des Werkstücks W mit dem Schweißstrom I_W des abgestuften Musters fort, in welchem der hohe Strom I_H vorgerückt ist (Schritt S55-6). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Voreinstellwert N₅₆ erreicht hat, stellt die CPU 58 fest, ob der Zeitpunkt, zu dem der hohe Strom I_H1 geliefert wird, vorverlegt werden kann oder nicht (Schritt S55- 4). Wenn im Schritt S55-7 keine Schweißspritzer erzeugt werden, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Entstehung von Schweißspritzern einen Voreinstellwert N₅₇ erreicht hat oder nicht (Schritt S55-9). Wenn die Anzahl N von Zyklen den Vor­ einstellwert N₅₇ nicht erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahinge­ hend, daß die Schweißspritzer nur hin und wieder erzeugt worden sind, d. h. sie beurteilt den Sachverhalt so, daß das Werkstück W mit dem derzeitigen Schweißstrom I_W des abgestuften Schweißstrommusters dem zur richtigen Zeit einsetzenden hohen Strom I_H1 geschweißt wird, und sie wiederholt den Schritt S55-6, um das Schweißen des Werkstücks W mit diesem Schweißstrom I_W fortzusetzen.

Wenn im Schritt S55-2 keine Schweißspritzer entstanden sind, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen ohne Schweißspritzer einen Voreinstellwert N₅₈ erreicht hat oder nicht (Schritt S55-10). Hat die Anzahl N den Voreinstellwert N₅₈ erreicht, stuft die CPU 58 die Schweißspritzer als nur gelegentliche Schweißspritzer und stellt fest, daß das Werkstück W mit dem Schweißstrom I_W korrekt ge­ schweißt werden kann, so daß auch weiterhin das Werkstück W mit diesem Schweißstrom I_W des Typs X geschweißt wird (Schritt S55-1).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den voreinge­ stellten Wert N₅₈ im Schritt 55-10 erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der hohe Strom I_H früh ist, und sie stellt fest, ob der Zeitpunkt, zu dem der hohe Strom I_H zugeführt wird, verzögert werden kann oder nicht (Schritt S55-11). Kann er verzögert werden, so verzögert die CPU 58 die Zuführzeitspanne für den hohen Strom I_H1 im Schritt S55-12 um eine vorbestimmte Zeitspanne (siehe Fig. 22). Dann liefert die CPU 58 einen Schweißstrom I_W mit dem verzögerten, abgestuften Schweißstrommuster an das Werkstück W, um dieses zu schweißen (Schritt S55-13).

Wenn der Zeitpunkt, zu dem der hohe Strom I_H1 zugeführt wird, im Schritt S55-11 nicht verzögert werden kann, stellt die CPU 58 fest, daß der hohe Strom I_H1 zu niedrig ist und sie führt den Schritt S31-2 und die nachfolgenden Schritte des dritten Ausführungsbeispiels aus.

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Wert N₅₇ im Schritt 55-9 erreicht hat, schweißt die CPU 58 das Werkstück W mit einer vorbestimmten Anzahl N_n von Schweißzyklen, um die Anzahl von Schweißpunkten in dem voreingestellten abgestuften Schweißstrommuster zu erhöhen (Schritt S55-14). Anschließend stellt die CPU 58 fest, ob die Zeit der Zufuhr des hohen Stroms I_H1 verzögert werden kann oder nicht (Schritt S55-11).

Dann stellt die CPU 58 fest, ob bei dem verzögerten Schweißstrom I_W Schweißspritzer verursacht werden oder nicht (Schritt S55-15). Falls ja, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzy­ klen mit Schweißspritzern einen voreingestellten Wert N₅₉ erreicht hat oder nicht (Schritt S55-16). Falls die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Wert N₅₉ nicht erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die Schweißspritzer abrupt entstanden sind, und wie­ derholt die Schritte S55-13, um auch weiterhin das Werkstück W mit dem Strom I_W des abgestuften Schweißstrommusters, in welchem der hohe Strom I_H1 verzögert ist, zu schweißen. Hat die Anzahl N aufeinand­ erfolgender Schweißzyklen den voreingestellten Wert N₅₉ im Schritt 55- 16 erreicht, so stellt die CPU 58 fest, ob die Zeit der Zufuhr des hohen Stroms I_H1 verzögert werden kann oder nicht (Schritt S55-4).

Wenn im Schritt S55-15 keine Schweißspritzer entstehen, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Schweißspritzer einen Voreinstellwert N₅₀ erreicht hat oder nicht (Schritt S55-17). Falls die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen den Vorein­ stellwert N₅₀ nicht erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß die Schweißspritzer nur hin und wieder erzeugt worden sind, und sie stellt fest, daß das Werkstück W mit einem Schweißstrom I_W eines abge­ stuften Musters geschweißt wird, in welchem der hohe Strom I_H zur richtigen Zeit erscheint, und sie wiederholt den Schritt S55-13, um mit dem Schweißen des Werkstücks W mit diesem Schweißstrom I_W fort­ zufahren.

Wenn die Anzahl aufeinanderfolgender Schweißzyklen im Schritt S55-17 den Voreinstellwert N₅₀ erreicht hat, stellt die CPU 58 fest, ob die Zeit der Zufuhr des hohen Stroms I_H1 verzögert werden kann oder nicht (Schritt S55-11).

Durch die oben erläuterten Schritte wird ein abgestuftes Schweißstrom­ muster erzeugt, in welchem der hohe Strom I_H1 zur richtigen Zeit gelie­ fert wird, und es wird dem Werkstück W ein Schweißstrom mit diesem abgestuften Muster zugeführt.

Wenn das Werkstück W mit einem zugeführten Schweißstrom I_W des abgestuften Musters zugeführt wird, welches sich aus hohen und niedri­ gen Strömen I_H bzw. I_L zusammensetzt, läßt sich der Zeitpunkt der Er­ zeugung des hohen Stroms innerhalb der Gesamt-Zuführzeit T des Schweißstroms auch dann variieren, wenn der mittlere Strom I_A und die Zeitspanne t₁ der Zufuhr des hohen Stroms unverändert bleiben. Durch Untersuchungen wurde bestätigt, daß diese Steuerbetriebsart wirksam ist beim Verhindern von Schweißspritzern, und das gute Nuggets gebildet werden können.

Außerdem wurde durch Untersuchungen bestätigt, daß während der Anfangszeitspanne bei einem aufeinanderfolgenden Schweißen mehrerer Schweißstellen der hohe Strom I_H anfänglich innerhalb der Schweiß­ strom-Zuführzeitspanne T zugeführt werden kann, und daß der Zeitpunkt der Zufuhr des hohen Stroms I_H in Richtung des Endes der Gesamt- Zuführzeitspanne T verschoben werden kann, wenn die Anzahl N aufein­ anderfolgender Schweißstellen zunimmt, um auf diese Weise eine stabile und ausreichende Schweißfestigkeit zu erzielen.

Die abgestuften Schweißstrommuster, die bei den oben erwähnten Unter­ suchungen zugrundegelegt wurden, sind mit denen nach Fig. 18A bis 18C identisch und die mit Hilfe dieser Schweißstrommuster erzielten Schweißergebnisse entsprechen denjenigen, die in den Fig. 4 bis 6 dargestellt sind.

Auf der Grundlage der Ergebnisse der oben erläuterten Untersuchungen wird im Schritt S54 das abgestufte Schweißstrommuster des Typs X erzeugt, bei dem der Zeitpunkt, zu dem der hohe Strom I_H1 zugeführt wird, gegenüber der Anfangszeit des Schweißstroms um eine Zeit t_x verzögert ist. Das Schweißen des Werkstücks W beginnt mit dem Schweißstrom I_W des abgestuften Schweißstrommusters des Typs X im Schritt S55. Außerdem wird im Schritt S55 das abgestufte Schweißstrom­ muster, in welchem die Zeit der Zufuhr des hohen Stroms I_H1 innerhalb der Gesamt-Zuführzeitspanne T des Schweißstroms abhängig davon verschoben ist, ob Schweißspritzer erzeugt werden oder nicht, und der Schweißstrom I_W dieses abgestuften Musters wird dem Werkstück W zugeführt, um es zu schweißen.

Deshalb läßt sich im Schritt S55 vom Beginn des Schweißvorgangs an eine ausreichende Schweißfestigkeit erzielen, und das Werkstück W kann mit einem abgestuften Schweißstrom I_W bei zur optimalen Zeit geliefer­ tem hohen Strom I_H1 geschweißt werden.

Während bei der fünften Ausführungsform der Erfindung ein abgestuftes Schweißstrommuster, bei dem die Zeit der Zufuhr des hohen Stroms I_H1 basierend auf der Art und Weise, auf die Schweißspritzer entstehen, um eine vorbestimmte Zeitspanne verzögert oder vorgerückt wird, kann man zur nach genaueren Steuerung des Schweißstroms so vorgehen, daß mehrere abgestufte Schweißstrommuster mit zu jeweils unterschiedlichen Zeiten liegenden hohen Strömen I_H1 bereitgestellt wird, oder daß eine detaillierte Nachschlagetabelle von Daten generiert und in der Schweiß­ steuerung 30 gespeichert wird, wobei sich die Daten auf die Art und Weise beziehen, in der Schweißspritzer erzeugt werden, und die Daten weiterhin die Zeiten angeben, zu denen der hohe Strom I_H1 bereitzustel­ len ist.

Bei der fünften Ausführungsform werden Schweißspritzer auf der Grund­ lage des Sekundärstroms I₂ erfaßt. Allerdings können Schweißspritzer auch anhand des Primärstroms I₁, der Spannung zwischen den Elektro­ denspitzen 42, 43, der Versetzung der Elektrodenspitzen 42, 43, der Beschleunigung bei der Versetzung der Elektrodenspitzen 42, 43, anhand der akkustischen Emission oder dergleichen erfaßt werden.

Sechste Ausführungsform

Anhand der Fig. 24 bis 28 wird im folgenden ein Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms nach einer sechsten Ausführungsform be­ schrieben. Bei der sechsten Ausführungsform wird das Werkstück W an einer vorbestimmten Anzahl von Schweißstellen mit einem Rechteckmu­ ster-Schweißstrom I_W geschweißt, und anschließend wird es mit einem abgestuften Schweißstrom geschweißt, der sich zusammensetzt aus zwei Stromstärken. Dies geschieht mit Hilfe der Gleichstrom-Widerstands­ schweißmaschine 20 vom Wechselrichtertyp.

Fig. 24 zeigt das Verfahren nach der sechsten Ausführungsform. In einem in Fig. 24 gezeigten Schritt S61 wird das Werkstück W mit einem quadratischen bzw. rechteckigen Schweißstrom I_W geschweißt, auf der Grundlage der Art und Weise, auf die Schweißspritzer entstehen, wird eine Schweißspritzer verursachende Grenzstromstärke I_S1 festgelegt, und das Werkstück wird an einer vorbestimmten Anzahl von Schweiß­ stellen mit einem Rechteck-Schweißstrom I_W geschweißt, der als Strom­ stärke I_M die Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromstärke I_S1 auf­ weist.

Im nächsten Schritt S62 wird ein abgestufter Schweißstrom erzeugt, dessen Muster einen mittleren Strom I_A aufweist, der über der Schweiß­ spritzer hervorrufenden Grenzstromstärke I_S1 liegt, wie sie im Schritt S61 festgelegt wurde, und sich zusammensetzt aus einem niedrigen Strom I_L, der um einen voreingestellten Wert niedriger ist als die Grenzstromstärke I_S1, und einem hohen Strom I_H, der um einen vorbestimmten Wert höher liegt als die Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromstärke I_S1.

In einem Schritt S63 werden mehrere abgestufte Schweißstrommuster der Typen A, B und C erzeugt, bei denen beispielsweise ihre hohen Ströme I_H innerhalb der Gesamt-Schweißzeit T für den Schweißstrom zu unter­ schiedlichen Zeiten zugeführt werden. In einem Schritt S64 wird das Werkstück W mit Schweißströmen I_W der jeweiligen abgestuften Schweißstrommuster geschweißt. Bei dem Schweißvorgang wird eines der abgestuften Muster der Typen A, B und C abhängig von der Art und Weise der Entstehung der Schweißspritzer ausgewählt, und das Werk­ stück W wird kontinuierlich mit einem Schweißstrom I_W des abgestuften Musters geschweißt.

Der Schritt S61 wird anhand der Fig. 25 näher erläutert.

Wenn ein Signal, welches kennzeichnend für die Start eines Schweißvor­ gangs ist, über eine Tastatur 36 eingegeben wird, gibt die Schweißsteue­ rung 30 ein Ventil- 18910 00070 552 001000280000000200012000285911879900040 0002004409186 00004 18791Verschiebesignal aus, um den Ventilkörper eines mittels solenoidbetätigten Ein-/Aus-Ventils 46 zu verschieben, damit Druckluft von einer Druckluftquelle 48 in den Druckluftzylinder 44 gelangt. Der Zylinder 44 wird dann so betätigt, daß die beweglichen Schweißzangen 40, 41 so bewegt werden, daß die Elektrodenspitzen 42, 43 zwischen sich das Werkstück W erfassen.

Anschließend liest die CPU 58 der Schweißsteuerung 30 eine Schweiß­ zeit T und eine Stromstärke I_M zum Erzeugen eines Rechteck-Schweiß­ strommusters, die von der Bedienungsperson über die Tastatur 36 einge­ geben worden sind, und erzeugt anhand der Schweißzeit T und der Stromstärke I_M einen Rechteckstrom (siehe Fig. 26 bei (a)) (Schritt S61- 1). Die CPU 58 gibt ein Signal S an den Wechselrichter 24, damit ein Schweißstrom I_W mit dem erzeugten Rechteckmuster an das Werkstück W geliefert wird. Ansprechend auf das Signal S erzeugt der Wechselrich­ ter 24 ein Hochfrequenzsignal S_f, und das Hochfrequenzsignal S_f wird an den Schweißtransformator 26 gegeben.

Der Schweißtransformator 26 transformiert das Hochfrequenzsignal S_f und richtet es gleich, um einen Schweißstrom I_W zu erhalten, welcher in einem Schritt S61-2 dem Werkstück W zugeführt wird.

Die CPU 58 liest den von dem Sekundärstromdetektor 34 erfaßten Schweißstrom I_W und stellt fest, ob Schweißspritzer verursacht werden oder nicht (Schritt S61-3). Da der Anfangswert der Stromstärke I_M im Hinblick auf die Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromstärke I_S1 ausreichend groß ist, werden in der Anfangsphase des Schweißvorgangs Schweißspritzer hervorgerufen.

Wenn Schweißspritzer hervorgerufen werden, stellt die CPU 58 in einem Schritt S61-2 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit Schweißspritzern einen Voreinstellwert N₆₁ erreicht hat oder nicht. Hat die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Wert N₆₁ erreicht, so stellt die CPU 58 fest, daß der Strom I_M des Rechteck- Schweißstrommusters ausreichend höher ist als die Grenzstromstärke I_S1.

Wenn dieser Entscheidungsschritt zum ersten Mal erfolgt, setzt die CPU 58 in die Variable n innerhalb der Gleichung I_M ← I_M - n × ΔI_M den Wert "1" ein und subtrahiert entsprechend dieser Gleichung von der Strom­ stärke I_M eine Korrekturgröße ΔI_M, um auf diese Weise eine neue Strom­ stärke I_M festzulegen (Schritt S61-5). Dann wird der Schweißvorgang mit dem neuen Strom I_M (siehe Fig. 26 bei (b)).

Wenn im Schritt S61-4 die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen den Voreinstellwert N₆₁ nicht erreicht hat, korrigiert die CPU 58 den Strom­ wert I_M nicht, und das Werkstück W wird mit der früheren Stromstärke I_M geschweißt.

Wenn im Schritt S61-3 keine Schweißspritzer hervorgerufen werden, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen ohne Schweißspritzer einen voreingestellten Wert N₆₂ erreicht oder nicht (Schritt S61-6). Hat die Anzahl N den Voreinstellwert N₆₂ nicht erreicht, fährt die CPU 58 fort, das Werkstück W mit der früheren Stromstärke I_M zu schweißen (Schritt 61-2). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen den Voreinstellewert N₆₂ erreicht hat, stellt die CPU 58 fest, daß die Stromstärke I_M im wesentlichen die gleiche ist wie die Schweißsprit­ zer hervorrufende Grenzstromstärke I_S1 (vgl. Fig. 26 bei (c)), sie be­ handelt die laufende Stromstärke I_M des Rechteckmusters zu dieser Zeit als den Grenzstromwert I_S1, und sie speichert den laufenden Strom I_M in einem (nicht dargestellten) Speicher (Schritt S61-7).

Dann erzeugt die CPU 58 ein Rechteck-Schweißstrommuster mit dem als Grenzstromstärke I_S1 behandelten Stromwert I_M, und sie schweißt das Werkstück W an einer vorbestimmten Anzahl von Schweißstellen mit einem Schweißstrom I_W des erzeugten Rechteckmusters (Schritt S61-8). Anschließend ist die in Fig. 23 dargestellte Unterroutine zu Ende.

In dem Schritt 62 wird auf der Grundlage der im Schritt S61-7 gespei­ cherten, Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromstärke ein abgestuftes Schweißstrommuster generiert. Da der Schritt S62 identisch mit dem Verfahren ist, welches bei der dritten Ausführungsform in Verbindung mit Fig. 15 erläutert wurde, wird hier auf eine Wiederholung der Be­ schreibung verzichtet.

Im Schritt S63 werden mehreren abgestufte Schweißstrommuster der Typen A, B und C nach Fig. 27A bis 27C aus dem in Fig. 15 darge­ stellten, abgestuften Schweißstrommuster generiert.

Genauer gesagt, stellt die CPU 58 die Schweißstrom-Zuführzeitspanne T auf beispielsweise 200 Millisekunden ein, und sie generiert drei abge­ stufte Schweißstrommuster, bei denen die jeweiligen hohen Ströme I_H zu unterschiedlichen Zeiten geliefert werden.

Die erzeugten drei abgestuften Schweißstrommuster enthalten ein abge­ stuftes Muster vom Typ A (siehe Fig. 27A), bei dem der hohe Strom I_H zu einer Zeit t_H1 geliefert wird, die 35 Millisekunden nach Beginn der Zufuhr des Schweißstroms liegt, ein abgestuftes Schweißstrommuster des Typs B (siehe Fig. 27B), bei dem der hohe Strom I_H zu einer Zeit t_H2 geliefert wird, die 106 Millisekunden nach dem Beginn der Zufuhr des Schweißstroms liegt, und ein abgestuftes Muster vom Typ C (siehe Fig. 27C), bei dem der hohe Strom I_H zu einer Zeit t_H3 geliefert wird, die 160 Millisekunden nach dem Beginn der Zufuhr des Schweißstroms liegt.

Bei der Erzeugung der drei abgestuften Schweißstrommuster lassen sich die Zeitpunkte t_H1, t_H2, t_H3, bei denen der hohe Strom geliefert wird, folgendermaßen bestimmen:

t_H1 = (200 - 40)/3 = 160/3 ≈ 53 Millisekunden;

t_H2 = 2t_H1 ≈ 106 Millisekunden; und

t_H3 = 3t_H1 ≈ 160 Millisekunden.

Der Schritt 64 des Auswählens eines der abgestuften Schweißstrommu­ ster der Typen A, B und C in Abhängigkeit der Art, auf die Schweiß­ spritzer hervorgerufen werden, und des aufeinanderfolgenden Schweißens des Werkstücks W an vorbestimmten Schweißpunkten wird nachstehend anhand der Fig. 28 im einzelnen beschrieben.

Die Bedienungsperson stellt Steuerungsbedingungen zum Schweißen des Werkstücks W mit Schweißströmen von abgestuften Mustern ein. Diese Steuerungsbedingungen umfassen Einstellungen N₆₃, N₆₅ und N₆₇ zur Festlegung der Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen, in wel­ chen Schweißspritzer entstehen, wenn nacheinander mehreren Schweiß­ punkte geschweißt werden, sowie Einstellungen N₆₄, N₆₆ und N₆₈ zur Festlegung der Häufigkeit, mit der Schweißspritzer beim Schweißen aufeinanderfolgender Schweißpunkte nicht entstehen. Diese Einstellungen werden durch Versuche ermittelt.

Die CPU 58 wählt das abgestufte Schweißstrommuster des Typs A für den ersten Schweißzyklus aus. Die CPU 58 liefert im Schritt S64-1 einen Schweißstrom I_W mit dem abgestuften Muster des Typs A an das Werk­ stück W und stellt fest, ob Schweißspritzer entstehen oder nicht (Schritt S64-2).

Werden keine Schweißspritzer erzeugt, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne die Entstehung von Schweißspritzern einen Voreinstellwert N₆₄ erreicht hat oder nicht (Schritt S64-3). Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Voreinstellwert N₆₄ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahinge­ hend, daß der Schweißstrom I_W mit dem abgestuften Muster des Typs A nicht in der Lage ist, eine ausreichende Schweißfestigkeit zu gewähr­ leisten, und sie liefert einen Schweißstrom I_W mit dem abgestuften Mu­ ster nach dem Typ B an das Werkstück W an das Werkstück (Schritt S64-4). Wenn in dem Schritt S64-2 Schweißspritzer hervorgerufen wer­ den, bestimmt die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Zy­ klen mit Schweißspritzern einen Voreinstellwert N₆₃ erreicht hat oder nicht (Schritt S64-5). Falls ja, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der hohe Strom I_H zu stark ist, und sie führt den Schritt S31-2 und die daran anschließenden Schritte aus, um in einem Rechteck-Schweiß­ strommuster eine Schweißspritzer hervorrufende Grenzstromstärke I_S1 zu bestimmen.

Hat im Schritt S64-5 die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Voreinstellwert N₆₃ nicht erreicht, oder hat im Schritt S64-3 die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Voreinstellwert N₆₄ nicht erreicht, so beurteilt die CPU 58 dies dahingehend, daß Schweiß­ spritzer nur hin und wieder erzeugt worden sind, d. h. daß das Werk­ stück W, welches mit dem abgestuften Schweißstrom I_W geschweißt wird, eine ausreichende Schweißfestigkeit erhält, und sie fährt fort, das Werkstück W auch weiterhin mit dem Schweißstrom I_W des abgestuften Musters des Typs A zu schweißen (Schritt S64-1).

Die CPU 58 stellt in einem Schritt S64-6 fest, ob Schweißspritzer mit dem Schweißstrom I_W des Muster-Typs B erzeugt werden oder nicht. Falls nicht, bestimmt die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen ohne Schweißspritzer einen Voreinstellwert N₆₆ erreicht hat oder nicht (Schritt S64-7). Wenn die Anzahl N den Wert N₆₆ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß der Schweißstrom I_W des Musters vom Typ B nicht in der Lage ist, eine ausreichende Schweißfe­ stigkeit zu erzielen, und das Werkstück W wird mit einem Schweißstrom I_W des abgestuften Musters vom Typ C geschweißt (Schritt S64-8).

Wenn im Schritt S64-6 Schweißspritzer entstehen und die CPU 58 fest­ stellt, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen mit Schweißsprit­ zern einen Voreinstellwert N₆₅ erreicht hat oder nicht (Schritt S64-9), so wird im Fall des Erreichens der Zahl N₆₅ das Werkstück W von der CPU 58 mit dem Schweißstrom I_W des abgestuften Schweißstrommusters des Typs A geschweißt (Schritt S64-1).

Wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen den Voreinstell­ wert N₆₅ nicht erreicht hat (Schritt S64-9), oder wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen im Schritt S64-7 des Voreinstellwert N₆₆ nicht erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 dahingehend, daß Schweißspritzer nur gelegentlich entstanden sind, d. h., daß das Werk­ stück W mit dem abgestuften Schweißstrom I_W so geschweißt wird, daß eine ausreichende Schweißfestigkeit erzielt wird. Die CPU fährt fort, das Werkstück W mit dem Strom I_W des Typs B zu schweißen (Schritt S64- 4).

Anschließend stellt die CPU 58 fest, ob mit dem Schweißstrom I_W des Muster-Typs C Schweißspritzer verursacht werden oder nicht (Schritt S64-10). Wenn keine Schweißspritzer entstanden sind, stellt die CPU 58 fest, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen ohne Schweißspritzer einen Voreinstellwert N₆₈ erreicht hat oder nicht (Schritt S64-11). Ist der Voreinstellwert N₆₈ erreicht, bedeutet dies für die CPU 58, daß der Schweißstrom I_W mit dem Muster des Typs C nicht in der Lage ist, für eine ausreichende Schweißfestigkeit zu sorgen, weil der Schweißstrom aufgrund einer Abnahme des Kontaktwiderstands wegen des Verschleißes der Elektrodenspitzen 42 und 43 verringert ist, mit der Folge, daß eine Kontaktfläche erhöht wird. Dementsprechend wird eine Aufforderung auf der Kathodenstrahlröhre 38 angezeigt, wonach die Elektrodenspitzen 42 und 43 geschliffen oder abgezogen werden müssen. Nachdem die Elektrodenspitzen 42 und 43 im Schritt S64-12 geschliffen worden sind, führt die CPU 58 erneut den Schritt S61 aus.

Wenn im Schritt S64-10 Schweißspritzer entstehen, bestimmt die CPU 58, ob die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen mit Schweiß­ spritzern einen Voreinstellwert N₆₇ erreicht hat oder nicht (Schritt S64- 13). Falls der Voreinstellwert N₆₇ erreicht ist, schweißt die CPU 58 das Werkstück W mit dem Schweißstrom des Musters vom Typ B (Schritt S64-4).

Wenn im Schritt S64-13 die Anzahl N aufeinanderfolgender Zyklen nicht den Voreinstellwert N₆₇ erreicht, oder wenn die Anzahl N aufeinand­ erfolgender Zyklen im Schritt S64-11 nicht den Voreinstellwert N₆₈ erreicht hat, beurteilt dies die CPU 58 als nur gelegentlich erzeugte Schweißspritzer, d. h. das Werkstück W wird mit einem Schweißstrom I_W geschweißt, der eine ausreichende Schweißfestigkeit gewährleistet, und die CPU schweißt auch weiterhin das Werkstück W mit diesem Strom I_W des Musters vom Typ C (Schritt S64-8).

Wenn im Schritt S64 gemäß obiger Beschreibung das Werkstück W aufeinanderfolgend an mehreren Schweißpunkten geschweißt werden soll, wird irgendeines der abgestuften Schweißstrommuster A, B, C abhängig von der Art und Weise der Erzeugung der Schweißspritzer ausgewählt, und das Werkstück W wird mit einem Schweißstrom des ausgewählten, abgestuften Schweißstrommusters geschweißt.

Wenn das Werkstück W mit einem zugeführten Schweißstrom I_W eines abgestuften Schweißstrommusters geschweißt wird, welches sich aus dem hohen und dem niedrigen Strom I_H und I_L zusammensetzt, so kann die Zeit, zu der der hohe Strom I_H erzeugt wird, innerhalb der Schweiß­ strom-Zuführzeitspanne T auch dann variiert werden, wenn der mittlere Strom I_A und die Zuführzeitspanne t₁ des hohen Schweißstroms dieselben bleiben. Durch Untersuchungen wurde bestätigt, daß diese Art der Steue­ rung wirksam die Entstehung von Schweißspritzern verhindern und die Bildung guter Nuggets fördern kann.

Außerdem wurde durch Versuche bestätigt, daß während der Anfangs­ zeitspanne eines Prozesses zum sukzessiven Schweißen an mehreren Schweißstellen der hohe Strom I_H am Anfang der Schweißstrom-Zuführ­ zeitspanne T geliefert werden kann und die Zeit, zu der der hohe Strom I_H erzeugt wird, in Richtung auf das Ende der Schweißzeit T verschoben werden kann, wenn die Anzahl N aufeinanderfolgender Schweißzyklen oder -flecken zunimmt, um hierdurch eine stabile und ausreichende Schweißfestigkeit zu erzielen (vgl. Fig. 29A bis 29C, 4-6).

Auf der Grundlage der Ergebnisse der oben erläuterten Versuche werden die abgestuften Schweißstrommuster der Typen A, B und C mit ihren zu unterschiedlichen Zeiten erzeugten hohen Strömen I_H im Schritt S63 erzeugt, und das Schweißen des Werkstücks W beginnt mit dem Schweißstrom I_W, bei dem das abgestufte Muster vom Typ zugrundeliegt und abhängig davon, ob Schweißspritzer entstehen oder nicht, wird ein abgestuftes Muster vom Typ B oder C ausgewählt und dem Werkstück W zugeführt (Schritt S64). Deshalb wird im Schritt S64 das Werkstück W mit einem Schweißstrom I_W eines abgestuften Schweißstrommusters geschweißt, bei welchem der hohe Strom I_H1 zu einer optimalen Zeit zugeführt wird.

Bei der sechsten Ausführungsform werden gemäß obiger Beschreibung drei Typen A, B und C des abgestuften Schweißstrommusters erzeugt. Allerdings kann auch eine noch weiter erhöhte Anzahl abgestufter Muster erzeugt werden, oder man kann in Form einer Nachschlagetabelle detail­ lierte Daten bezüglich der Art und Weise, in der Schweißspritzer hervor­ gerufen werden, und bezüglich der Zeiten t_H1, t_H2, t_H3, zu denen der hohe Strom I_H1 erzeugt wird, in der Schweißsteuerung 30 abspeichern, um noch genauer die Zeitpunkte zu steuern, zu denen der hohe Strom I_H1 zugeführt wird.

Bei der sechsten Ausführungsform wird das Werkstück mit dem optima­ len Schweißstrom I_W, der die Stromstärke I_M des Rechteckschweißstrom­ musters als der Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstromstärke I_S1 geschweißt, und das Werkstück wird auch weiterhin mit dem Schweiß­ strom I_W des Musters vom Typ A, in welchem der hohe Strom I_H zur Zeit t_H1 zugeführt wird, geschweißt; d. h.: der hohe Strom wird 53 Millisekunden nach dem Beginn der Zufuhr des Schweißstroms zuge­ führt, basierend auf der Schweißspritzer hervorrufenden Grenzstrom­ stärke I_S1.

Abhängig von der Art und Weise, in der Schweißspritzer erzeugt wer­ den, wenn der Schweißstrom I_W mit dem abgestuften Muster des Typs A zugeführt wird, um das Werkstück W zu schweißen, wird eines der abgestuften Muster der Typen B und C ausgewählt und das Werkstück W wird mit diesem Muster des Schweißstroms I_W geschweißt. Damit läßt sich die Anzahl von Schweißpunkten, die aufeinanderfolgend geschweißt werden können, heraufsetzen, und die Entstehung von Schweißspritzern wird verhindert, während eine hohe Schweißfestigkeit erreichbar ist.

Bei der sechsten Ausführungsform werden Schweißspritzer anhand des Sekundärstroms I₂ erfaßt. Sie können allerdings auch anhand des Primär­ stroms I₁, der Spannung zwischen den Elektrodenspitzen 42 und 43, der Versetzung der Elektrodenspitzen 42 und 43, der Versetzungs-Beschleu­ nigung der Elektrodenspitzen 42 und 43, der Schallerzeugung oder der­ gleichen erfaßt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms beim sukzessiven Schweißen eines Werkstücks an mehreren Schweißpunkten mittels einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine, gekennzeichnet durch fol­ gende Schritte:
Schweißen des Werkstücks (W) mit einem abgestuften Schweißstrom (I_W) der mindestens eine erste Stromstufe (1) und eine zweite, größere Stromstufe (I_H) aufweist;
falls beim Schweißen einer vorbestimmten Anzahl von Schweißpunkten Schweißspritzer entstehen, Vorverlegen des Zeitpunkts innerhalb der Schweißzeit (T), bei dem die zweite Stromstufe (I_H) beginnt, für die nächsten Schweißpunkte,
falls beim Schweißen einer vorbestimmten Anzahl von Schweißpunkten keine Schweißspritzer entstehen, Verzögern des Zeitpunkts innerhalb der Schweißzeit (T), bei dem die zweite Stromstufe (I_H) beginnt, für die nächsten Schweißpunkte.

2. Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms beim sukzessiven Schweißen eines Werkstücks an mehreren Schweißpunkten mittels einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine, gekennzeichnet durch fol­ gende Schritte:
Schweißen des Werkstücks (W) mit einem abgestuften Schweißstrom (I_W), der mindestens eine erste Stromstufe (I_L) und eine zweite, größere Stromstufe (I_H) aufweist, und
wenn eine gegebene Anzahl von Schweißpunkten geschweißt worden ist, erfolgt - ausgehend vom Beginn der Schweißzeit (T) - ein fortschreiten­ des Verschieben der Zeit, bei der die zweite Stromstufe (I_H) beginnt, um die Entstehung von Schweißspritzern zu unterdrücken.

3. Verfahren zum Steuern eines Schweißstroms beim sukzessiven Schweißen eines Werkstücks an mehreren Schweißpunkten mittels einer Gleichstrom-Widerstandsschweißmaschine, gekennzeichnet durch fol­ gende Schritte:

• a) Schweißen jedes einer ersten Anzahl von Schweißpunkten mit einem konstanten Strom während einer Schweißzeit (T);
• b) wenn beim Schweißen einer ersten vorbestimmten Anzahl aufein­ anderfolgender Schweißpunkte Schweißspritzer entstehen, wird die Stromstärke des konstanten Stroms so verändert, daß schließlich eine Grenzstromstärke als maximale Stromstärke feststellbar ist, jenseits welcher Schweißspritzer entstehen;
• c) Schweißen jedes einer zweiten Anzahl von Schweißpunkten mit einem abgestuften Strom einer ersten Stromstufe (I_L), die um einen vorbestimmten Betrag geringer ist als die Grenzstromstärke (I_S1) und einer zweiten Stromstufe, die um einen vorbestimmten Betrag größer ist als die Grenzstromstärke (I_S1), wobei die mittlere Stromstärke höher ist als die Grenzstromstärke; und Ändern der zweiten Stromstufe abhängig davon, ob Schweißspritzer entstehen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ändern der zweiten Stromstufe deren Amplitude geändert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ändern der zweiten Stromstufe deren Anfangszeitpunkt innerhalb der Schweißzeit (T) verschoben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Schritte:
Erhöhen des konstanten Stroms, wenn beim Schweißen von N₁ aufein­ anderfolgenden Schweißpunkten mit dem konstanten Strom keine Schweißspritzer entstanden sind; und
Verringern des konstanten Stroms, wenn beim Schweißen von N₂ aufein­ anderfolgenden Schweißpunkten mit dem konstanten Strom jeweils Schweißspritzer entstanden sind,
wobei N₁ und N₂ vorgebbare natürliche Zahlen sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Schritte:
Erhöhen der zweiten Stromstufe (I_H), wenn beim Schweißen von N₃ aufeinanderfolgenden Schweißpunkten mit dem abgestuften Schweiß­ strom keine Schweißspritzer entstanden sind; und
Verringern der zweiten Stromstufe, wenn beim Schweißen von N₄ auf­ einanderfolgenden Schweißpunkten mit dem abgestuften Schweißstrom jeweils Schweißspritzer entstanden sind.

8. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Schritte:
Verzögern des Anfangszeitpunkts der zweiten Stromstufe innerhalb der Schweißzeit (T), wenn beim Schweißen von N₅ aufeinanderfolgenden Schweißpunkten mit dem abgestuften Schweißstrom keine Schweiß­ spritzer entstanden sind; und
Vorverlegen des Anfangszeitpunkts der zweiten Stromstufe innerhalb der Schweißzeit (T), wenn beim Schweißen von N₆ aufeinanderfolgenden Schweißpunkten mit dem abgestuften Schweißstrom jeweils Schweiß­ spritzer entstanden sind,
wobei N₅ und N₆ vorgebbare natürliche Zahlen sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Werkstück sukzessive an einer gegebenen Anzahl von Schweißpunkten mit der Grenzstromstärke geschweißt wird, bevor das Schweißen mit einen abgestuften Schweißstrom beginnt.