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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 auf ein Punktschweißverfahren zum Zusammenfügen von
zumindest zwei Startelementen, die aus einem galvanisierten Stahlblech ausgebildet
sind, wobei in dem technischen Gebiet von Fahrzeugen und elektrischen
Haushaltsgeräten
ein Punktschweißvorgang
zwischen den Verbindungs- oder Anlageflächen von Elementen mit zumindest
zwei geformten Stahlblechen über
eine galvanisierte Lage durchgeführt
wird, um diese Bauelemente als eine Struktur zusammenzufügen.
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Hintergrundinformationen
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Galvanisierte Stahlbleche werden
immer mehr auf dem Gebiet der Fahrzeuge und elektrischen Haushaltsvorrichtungen
verwendet. Jedoch traten Probleme hinsichtlich einer Verschlechterung
der Schweißelektrode
einer Schweißmaschine
auf. Der Punktschweißvorgang
eines galvanisierten Stahlbleches erfordert eine hohe Schweißstromstärke und
eine lange Schweißzeit
(Stromzuführungszeit)
verglichen mit einem Punktschweißvorgang eines reinen (nicht-beschichteten)
Stahlbleches, und folglich wird eine Verschlechterung der Schweißelektrode
gefördert,
und zwar eine Verformung der Schweißelektrode oder eine Ausbildung
einer Zinklegierung. Falls die Schweißelektrode verschlechtert ist,
dann wird das daraus resultierende Schweißprodukt instabil, und schließlich kann
keine Schweißlinse
erhalten werden. Dementsprechend muss die Schweißelektrode häufig ausgetauscht
werden, und der Wirkungsgrad der Produktionslinie ist reduziert.
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Ein kleiner elektrischer Widerstandswert
zwischen Verbindungsflächen
wird als eine Hauptursache einer frühzeitigen Verschlechterung
der Schweißelektrode
betrachtet. Unter Berücksichtigung
dieser Tatsache haben die Erfinder unlängst vorgeschlagen, ein Widerstandserhöhungsmaterial
zwischen den Verbindungsflächen
von galvanisierten Stahlblechen anzuordnen, die aneinander gefügt werden
sollen. Somit wird der elektrische Widerstand zwischen den Verbindungsflächen erhöht, um einen
Punktschweißvorgang
zu bewirken (siehe JP-A-64-62284 und JP-A-62286, JP-B-5-85269 und US-A-4 922 075
sowie US-A-5 075 531, die ein gattungsgemäßes Punktschweißverfahren
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 zeigen). Das durch diesen Versuch erhaltene Ergebnis
war eine verbesserte Schweißfunktion.
Und zwar hat dieses Schweißverfahren Vorteile
dahingehend, dass (1) die Kosten der elektrischen Energie (2) die
Möglichkeit
einer Verbrennung und (3) die Schweißspannung reduziert werden,
(4) Markierungen klein sind und (5) kein Grad aufgrund des verringerten
Energieverbrauchs beim Fügen
auftritt. Außerdem
wird bei diesem Verfahren das Schmelzen von jeder Schweißelektrode
merklich reduziert, und somit können
kleinere Punktschweißmaschinen
verwendet werden.
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Einerseits gibt es ein Problem beim
Punktschweißen
eines galvanisierten Stahlbleches, dass die Steuerung der Qualität schwierig
ist. Gegenwärtig
wird ein Gerät
zum Überwachen
einer Schweißstromstärke und einer
elektrischen Spannung oder eines Widerstandes zwischen Elektroden
zur Qualitätssteuerung
verwendet. Außerdem
wurden einige zerstörungsfreie
Testverfahren für
geschweißte
Abschnitte vorgeschlagen. Darüber
hinaus wurden weitverbreitet Abschältestes unter Verwendung eines
Meißels
durchgeführt.
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Andererseits haben Schweißfügeverfahren,
bei denen ein Fügevorgang
und ein Schweißvorgang
zusammen verwendet werden, kürzlich
Aufmerksamkeit beim Zusammenbauen von Fahrzeugen erregt, und dieser
Bereich dieser Anwendung wächst
stetig.
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Während
herkömmliche
Punktschweißverfahren
zu einer Punktfügung
führen,
so führt
das Schweißfügen zu einer
Flächenfügung. Aus
diesem Grund kann das Schweißfügen die
Fügefestigkeit
und – steifigkeit verbessern,
und sie bewirkt eine Gewichtsreduktion der Karosserie eines Fahrzeugs.
Darüber
hinaus hat das Schweißfügeverfahren
Vorteile dahingehend, dass es zu einer ausgezeichneten Schwingungsstoßcharakteristik
führt,
das lärmreduziert
wird und, dass die Dichtfunktion gewährleistet ist.
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Jedoch kann das Verfahren ineffizient
und unproduktiv bei dem Punktschweißverfahren sein, bei dem ein
Widerstandserhöhungsmaterial
zwischen den Fügeflächen angeordnet
ist, abgesehen von einer experimentellen Implementation oder jenes
Falles, bei dem die Anzahl der Stoßpunkte oder Schweißpunkte
relativ klein ist, wenn verschiedene galvanisierte Stahlblecharten
verwendet werden und Bauteile mit einer komplizierten Form mehrmals
in einer kurzen Zeitperiode geschweißt werden, wie dies bei Fahrzeugen
der Fall ist.
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Insbesondere ist es bei dem vorstehend
genannten Schweißverfahren
erforderlich, dass ein Widerstandserhöhungsmaterial genau an einer
festgelegten Position an der jeweiligen Fügefläche angeordnet wird, und, dass
außerdem
direkt angrenzend an dem Widerstandserhöhungsmaterial Stahlbleche eine
Stromstärke quer
zu den Elektroden elektrisch leiten. In diesem Fall kann jedoch
die Anordnung des Widerstandserhöhungsmaterials
von der Außenseite
nicht sichergestellt werden. Darüber
hinaus ist es bei diesem Schweißverfahren
schwierig, einen guten Kontaktzustand zwischen Fügeflächen aufgrund der Existenz
des Widerstandserhöhungsmaterials
aufrecht zu erhalten. Insbesondere wenn die Schweißelektrode
verschlechtert ist, dann könnte
die Stromstärke
der Elektrode instabil werden. Es besteht die Möglichkeit, dass irgendeiner
von diesen Nachteilen zu einer Reduzierung der Produktivität führt, und
trotz der merklichen Verbesserung der Schweißfunktion bleibt es schwierig,
dieses Schweißverfahren
bei einem Massenproduktionssystem praktisch zu verwenden.
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Daneben wird hinsichtlich der Qualitätssteuerung
ein Punktschweißvorgang
bei der Montage von Fahrzeugkarosserien weit verbreitet verwendet,
und es ist anzumerken, dass die Qualität der Fahrzeugkarosserie dadurch
bestimmt wird, dass der Punktschweißvorgang gut oder schlecht
ist. Zum Beispiel besteht die Fahrzeugkarosserie aus 600 bis 800
Bauteilen, und die meisten von diesen sind durch einen Punktschweißvorgang
zusammengefügt.
Die Anzahl der Schweißstoßpunkte
oder Spots erreicht 3000 bis 5000 pro Fahrzeug. Und aus verschiedenen
Gründen
kann das Auftreten eines Schweißfehlers
bei dem Herstellprozess nicht vermieden werden. Während die
Form, Markierungen, Spritzer, Risse, Sickern und der gleichen einer Schweißlinse zum
Bestimmen der Qualität
des Schweißabschnittes
eines galvanisierten Stahlbleches vorgegeben sind, wird in der Praxis
besonders darauf geachtet, einen korrekten Schweißlinsendurchmesser
zu gewährleisten.
Falls der Schweißlinsendurchmesser
nicht ausreicht, dann wird eine Verschlechterung einer Elektrode
oder eines Kabels hervorgerufen, was die elektrische Stromstärke aufgrund
einer Spannung der zugeführten
Schweißspannung
reduziert, und eine Fehlausrichtung zwischen Fügeflächen wird hervorgerufen. Die Schwankung
der zugeführten
elektrischen Spannung resultiert aus der gleichzeitigen Verwendung
einer Vielzahlpunktschweißmaschinen,
einen Stromverbrauch von anderen Herstellungsstätten und einer Differenz zwischen
der zur Tageszeit und zur Nachtzeit verfügbaren Stromzufuhr. Außerdem ist
bei einem galvanisierten Stahlblech der Bereich einer geeigneten
elektrischen Stromstärke
zum Punktschweißen
eng, und eine Schweißlinse
kann nicht erhalten werden, falls eine geringfügige Änderung der elektrischen Stromstärke auftritt.
Daher gibt es gute Gründe,
warum eine Qualitätssteuerung
insbesondere bei dem Punktschweißen von galvanisierten Stahlblechen
besondere Wichtigkeit zukommt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen
herkömmlichen Überwachungsgerät ist die
Zuverlässigkeit
hinsichtlich galvanisierten Stahlblechen gering anders als im Falle
von reinen Stahlblechen, und folglich gibt es viele Fälle, bei
denen Schweißlinien
aufgrund von Problemen gestoppt werden. Aus diesem Grund ist das
herkömmliche Überwachungsgerät unzulänglich,
sofern die Zeitlänge
verbessert wird, bei der eine Produktionslinie fortlaufend unbemannt
betrieben wird. Zusätzlich
wird bei dem vorstehend erwähnten
Abschältestverfahren
unter Verwendung eines Meißels
ein Abtasttest durchgeführt,
und falls ein Fehler gefunden wird, dann werden Messungen durchgeführt, um
alle vorherigen Produkte zu überprüfen, und
den Punktschweißvorgang
erneut durchzuführen.
Folglich sind die Laborkosten der Tests und die Kosten der Ausschussprodukte
sehr groß.
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Unter diesen Umständen ist es wünschenswert,
dass innerhalb eines Prozesses die Qualität garantiert wird, und die
Entwicklung einer Überwachungsvorrichtung
ist erforderlich, die alle Schweißabschnitte überprüft, während diese
geschweißt
werden. Darüber
hinaus bleiben die vorstehend genannten Schwierigkeiten nach wie
vor, die aus einer Verschlechterung der Elektrode resultieren, auch
im Falle des herkömmlichen Schweißfügeverfahrens.
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Dementsprechend ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Punktschweißvorgang eines galvanisierten
Stahlbleches unter Verwendung eines Widerstandserhöhungsmaterials
zu verbessern und eine ausgezeichnete Schweißfunktion sowie eine hohe Produktivität bei einem
Massenproduktionssystem aufrecht zu erhalten.
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Die vorliegende Erfindung löst darüber hinaus
Probleme bei der Qualitätssteuerung
von Schweißabschnitten,
und sie bewältigt
Schwierigkeiten, die bei der Qualität beim Schweißen im voraus bei
einem Massenproduktionssystem verknüpft sind. Ein In-Prozess-Qualitätstest wird
dadurch bewirkt, dass alle Schweißabschnitte gleichzeitig mit
dem Schweißvorgang
geprüft
werden, und außerdem
werden die bei der Qualität des
Schweißvorgangs
verknüpften
Schwierigkeiten im voraus überwacht.
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Die vorliegende Erfindung bewirkt
bei einem Massenproduktionssystem des weiteren eine Dichtwirkung
oder eine Klebewirkung eines Schweißabschnittes, um damit den
Schweißabschnitt
so auszubilden, dass die Dichtfunktion und eine Verbesserung der
Steifigkeit in hohem Maße
ohne einen Kostenanstieg gewährleistet
werden.
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In der Forschung wurde zunächst die
Entwicklung eines Widerstandserhöhungsmaterials
untersucht, dass für
das gegenwärtige
System geeignet ist. Ein Punktschweißvorgang, bei dem das Widerstandserhöhungsmaterial
zwischen Fügeflächen angeordnet
ist, hat eine ausgezeichnete Schweißfunktion, aber es ist in der
Praxis noch nicht einsetzbar, insbesondere bei einem Massenproduktionssystem.
Der Hauptgrund ist, dass das Widerstandserhöhungsmaterial Schwierigkeiten
dahingehend zeigt, wenn es wirksam zwischen Fügeflächen angeordnet wird. Daher
wurde bei der gegenwärtigen
Forschung die Entwicklung eines Widerstandserhöhungsmaterials erachtet, das
in einfacher Weise zwischen Fügeflächen angeordnet
werden kann. Genauer gesagt wurde ein Abstandsstück wie zum Beispiel Aluminiumoxydpulver
in ein Klebematerial eingefügt, und
eine erforderliche Menge des Gemisches wurde korrekt zugeführt und
an einer festen Lage an der Fügefläche mittels
einer automatischen Beschichtungsmaschine angeordnet. Außerdem kann
ein perforiertes Band verwendet werden, das an beiden Seiten mit
einem Klebemittel beschichtet ist.
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Es ist zu beachten, dass das bei
dem gegenwärtigen
System verwendete Widerstandserhöhungsmaterial
eine ausgezeichnete Schweißfunktion,
einen stabilen Stoßpunkt
während
einer langen Zeitperiode und eine gute Widerstandserhöhungswirkung
zeigen soll, damit das zweite Ziel der Erfindung erzielt wird, das
heißt eine
In-Prozess-Qualitätsgarantie
und die Übernahme
eines lernfähigen
sukzessiven automatischen Betriebs. Eine gute Widerstandserhöhungswirkung
bewirkt einen Reduktionsbetrag eines Elektrodeninnenwiderstandswerts,
der aus einer Ausbildung einer zu vergrößernden Schweißlinse resultiert,
und folglich ist es denkbar, dass genau bestimmt werden kann, ob
eine Schweißlinse
gut oder schlecht ist.
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Darüber hinaus muss das bei dem
gegenwärtigen
System verwendete Widerstandserhöhungsmaterial
jenes sein, bei dem eine Reduzierung der Klebekraft und einer Dichtfunktion
nicht dadurch auftritt, dass das Widerstandserhöhungsmaterial eingefügt wird,
um eine Klebewirkung eines Schweißabschnittes zu induzieren,
was das vorstehend erwähnte
dritte Ziel ist. Ein geeignetes Klebemittel muss ausgewählt werden,
das die vorstehend genannten Ziele bewirkt.
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Unter Berücksichtigung dieser verschiedenen
Punkte haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Forschungen
und Experimente durchgeführt,
bei denen sie ein Widerstandserhöhungsmaterial
gesucht haben, welches für
das gegenwärtige
System geeignet ist.
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Ein lernfähiges Steuersystem soll zusätzlich diskutiert
werden. Das lernfähige
Steuersystem hat einen Erfassungsschritt, einen Berechnungsschritt,
einen Schritt zum Bestimmen, ob eine Schweißlinse gut oder schlecht ist,
einen zweiten Aufzeichnungsschritt, einen Schätzschritt und einen Steuerschritt,
die in dem System der gegenwärtigen
Erfindung implementiert sind. Dieses lernfähige Steuersystem richtet sich
an die Änderung
der elektrischen Charakteristik zwischen Schweißelektroden, die während aufeinanderfolgenden
Stoßpunkten
bei einem Massenproduktionssystem auftreten. Die Änderung
der elektrischen Charakteristik hat zum Beispiel einen elektrischen
Widerstandswert, das heißt
eine Änderung
eines Elektrodeninnerwiderstandswertes.
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Insbesondere wird die elektrische
Charakteristik zwischen Schweißelektroden
bei der Stromzuführungszeit
eines Schweißstromes
bei dem Erfassungsschritt erfasst. Dann wird bei dem Berechnungsschritt
der Elektrodeninnenwiderstandswert aus der erfassten elektrischen
Charakteristik berechnet, und außerdem wird eine Widerstandswertsänderungscharakteristik
aus dem Elektrodeninnenwiderstandswert berechnet, und aus diesem
Berechnungsergebnis wird eine In-Prozess-Qualitätsgarantie bei dem ersten und
dem zweiten Bestimmungsschritt gewährleistet. Darüber hinaus
wird bei dem zweiten Aufzeichnungsschritt zumindest eine Änderungsart
der elektrischen Charakteristik, des Elektrodeninnenwiderstandswerts
und der Widerstandswertänderung
im Detail während
aufeinanderfolgenden Stoßpunkten
aufgezeichnet. Bei dem Schätzschritt
werden die aufgezeichneten Daten analysiert, und aus diesem Ergebnis
wird vorausgesagt, dass eine Schweißlinse nicht ausgebildet ist,
wenn sich die Schweißelektrode
verschlechtert hat. Dann werden die Schweißzustände bei dem Steuerschritt geändert. Als
die Änderung
der Schweißzustände bei
dem lernfähigen
Steuerschritt gibt es zum Beispiel mehrere Möglichkeiten einschließlich eines
Schleifens der Schweißelektrode,
einer Erhöhung des
Schweißdrucks,
einer Erweiterung der Stromzuführungszeit
und/oder einer Erhöhung
der festgelegten elektrischen Stromstärke. Durch das automatische
Durchführen
dieser Steuerungen kann eine hohe Produktivität aufrecht erhalten werden,
und Schweißlinsen
können
gewährleistet
werden.
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Der vorstehend erwähnte Elektrodeninnenwiderstandswert
besteht aus einem Kontaktwiderstand zwischen einer Schweißelektrode
und einem Grundelement, das zu verbinden ist, und einen Blechinnenwiderstand
zwischen den Fügeflächen der
Grundelemente, und einem eigentlichen Widerstand des Grundelementes.
Der Elektrodeninnenwiderstandswert kann an einer Produktionslinie
während
des Schweißvorgangs
gemessen werden. Im Falle von galvanisierten Stahl Stahlblechen
existiert jedoch ein bekannte Theorie, dass die Werte keine Informationen
bezüglich
einer Ausbildung von Schweißlinsen
liefern. Der Blechinnenwiderstand verschwindet nämlich, wenn eine Schweißlinse ausgebildet
ist, aber die Stromzuführungszeit
ist im Falle eines normalen Schweißverfahrens lang. Zum Beispiel
ist eine Stormzuführungszeit
von ungefähr
10 Zyklen erforderlich, falls zwei galvanisierte Stahlbleche mit
einer Dicke von 0,8 mm zusammengefügt werden. Aus diesem Grund
erhöht
sich die Temperatur des Grundelementes während diesem Schweißvorgang,
und folglich erhöht
sich der eigentliche Widerstand des Grundelementes. Die Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandswertes, bei der der Blechinnenwiderstand
und der eigentliche Widerstand summiert werden, gibt nicht immer den
Erfolg oder den Fehler einer Schweißlinse an.
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Andererseits ist bei dem System der
vorliegenden Erfindung, bei dem ein Widerstanderhöhungsmaterial
an jeder Fügefläche aufgebracht
wird, der Blechinnenwiderstandswert selbst hoch, und die Stromzuführungszeit
ist außerdem
kurz (ungefähr
3 Zyklen) daher besteht bei dem System der vorliegenden Erfindung
die Möglichkeit,
dass das Verschwinden des Blechinnenwiderstandswerts, das aus einer
Ausbildung einer Schweißlinse
resultiert, wirksam erfasst werden kann. Falls eine derartige verwirklicht
werden kann, dann kann die Änderung
des Blechinnenwiderstandswertes im einzelnen überprüft werden. Dementsprechend
kann nicht nur der Erfolg oder der Fehler einer Schweißlinse sondern
auch eine Missbildung einer Schweißlinse vorausgesagt werden,
die aus der Verschlechterung der Schweißelektrode während aufeinanderfolgenden
Stoßpunkten
resultiert, und die Entwicklung einer lernfähigen Steuerung wird möglich, die
dieses Erfordernis erfüllt.
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Daneben gibt es eine große Anzahl
von Einflussfaktoren hinsichtlich der Änderung des Elektrodeninnenwiderstandswertes eines
galvanisierten Stahlbleches. Bei dem galvanisierten Stahlblech wird
zink zwischen der Schweißelektrode
und dem galvanisierten Stahlblech oder zwischen den Fügeflächen der
galvanisierten Stahlbleche zunächst
geschmolzen, da sein Schmelzpunkt niedrig ist, falls ein Speisstrom
zugeführt wird.
Hinsichtlich der Fügeflächen wird
das geschmolzene Zink verdampft und ausgedehnt, und es wird von einem
Bereich zur Außenseite
ausgestoßen,
wo eine Schweißlinse
ausgebildet wird. Dann wird die Temperatur der Fügefläche größer als jene an anderen Abschnitten,
ein Teil des Stahlbleches schmilzt und vermischt sich, und eine
Schweißlinse
wird ausgebildet. Wenn die Schweißlinse ausgebildet wird, dann
verschwindet der Blechinnenwiderstandswert.
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Zwischen der Schweißelektrode
und dem galvanisierten Stahlblech wird ein Teil des Zinkes geschmolzen
und mit dem Material der Schweißelektrode
legiert, die Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist, und folglich
wird die Elektrode allmählich
verschlechtert. Einerseits steigt die Temperatur des galvanisierten
Stahlbleches während
der Stromzuführungszeit
aufgrund seines eigentlichen Widerstandes weiter an.
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Dieses Phänomen unterscheidet sich in
der Fortschrittsrate in Abhängigkeit
von den Schweißzuständen, und
folglich ändert
sich der Elektrodeninnenwiderstandswert außerdem auf eine komplizierte
Art und Weise. Die von den folgenden konkreten Hauptfaktoren wird
angenommen, dass sie sich auf die Änderungscharakteristik des
Elektrodeninnenwiderstandwertes beziehen, während der Schweißstrom fließt.
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1. Verschlechterung
der Schweißelektrode
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Falls die Schweißelektrode verschlechtert ist,
dann treten Probleme hinsichtlich des Kontaktes zwischen der Schweißelektrode
und dem galvanisierten Stahlblech auf, und der Widersandswert zwischen
der Schweißelektrode
und dem Grundelement ändert
sich. In folge dessen ändert
sich der Wärmeerzeugungszustand,
und daher ändert
sich außerdem
der Schmelz- und Verdampfungszustand von Zink. Falls das Zink geschmolzen
wird, dann wird der Widerstandswert stark reduziert.
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Diese Phänomene beeinflussen sich einander,
und der Elektrodeninnenwiderstand ändert sich auf komplizierte
Art und Weise. Andererseits wird zwischen den Fügeflächen die Stromdichte des Schweißstromes
aufgrund der Verschlechterung der Schweißelektrode reduziert, und der
Temperaturanstieg der Fügeflächen wird
verzögert.
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2. Zustand von galvanisierten
Stahlblechen, die aneinander gefügt
werden sollen
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Hinsichtlich Werkstücken von
gepressten Bauelementen (an einer Produktionslinie zugeführte Bauelemente)
tritt ein Problem beim Anpassen der Fügeflächen auf. Falls die Anpassung
unzureichend ist, dann wird die Kontaktfläche kleiner. Bei dieser Gelegenheit
ist der Blechinnenwiderstandswert groß, und ein unzureichendes Fügen verursacht
ein fehlerhaftes Leiten oder ein unregelmäßiges Leiten des Schweißstromes. Außerdem der
Schweißstrom örtlich fließt, ist
der Durchmesser der Schweißlinse
unzureichend, und es könnte eine
Verbrennung auftreten.
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3. Material
und Dicke eines Grundelementes oder einer beschichteten Lage
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Falls ein Grundelement oder eine
beschichtete Lage dick ist, dann wird der Temperaturanstieg verzögert, und
der Elektrodeninnenwiderstandswert ändert sich in Abhängigkeit
von der Dicke des Grundelementes oder der beschichteten Lage.
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4. Anzahl
der sich überlappenden
Stahlbleche
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Falls drei oder mehrere galvanisierte
Stahlbleche überlappt
und verschweißt
werden, dann ist die Anzahl der Ausbildung von Schweißlinsen
an zwei oder mehreren Hügelflächen unterschiedlich,
und der Elektrodeninnenwiderstandswert ändert sich auch.
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5. Schweißstrom
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Die Elektrodeninnenwiderstandswerte
während
der Zufuhr des Stromes unterscheiden sich zwischen jenem Fall, wenn
der festgelegte Fest des Schweißstromes
niedrig ist, und jenen Fall, wenn der festgelegte Wert hoch ist.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist,
gibt es eine große
Anzahl von Faktoren, die die Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandswertes des galvanisierten Stahlbleches
beeinflussen. Wenn daher industrielle Produkte mit einer großen Bauteilanzahl
hergestellt werden, insbesondere wenn Produkte mittels eines Massenproduktionssystems
hergestellt werden, dann muss der Schweißlinsendurchmesser und die Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandswertes noch genauer für die jeweiligen
Fälle korreliert
werden.
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird
durch ein Punktschweißverfahren
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterentwicklungen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Es ist wünschenswert, dass die Änderung
der Schweißzustände für den ersten
Ausgleichsschritt eine Verlängerung
der Dauer zum Fließen
des Schweißstromes
aufweist.
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Wenn die gute Schweißlinse entsprechend
der Aufzeichnung bei dem fortlaufenden Aufzeichnungsschritt oder
aufgrund eines unerwarteten Unfalles nicht ausgebildet wird, dann
ist es vorzuziehen, den Fehler durch Aktivieren eines zusätzlichen
Sicherungssystems sekundär
auszugleichen.
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Es ist wünschenswert, dass der Schätzschritt
die Anzahl der Punkte oder die Dauer schätzt, bis eine ausreichende
Zweitlinse nicht erhalten ist, indem ein vorbestimmter Standard
mit einer Widerstandswertänderungscharakteristik
während
des aufeinanderfolgenden Punktschweißvorgangs verglichen wird.
Es ist außerdem
wünschenswert,
dass die Änderung
der Schweißzustände bei
dem Steuerschritt ein automatisches Schleifen der Schweißelektroden
ist.
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Es ist auch bei dem Schätzschritt
möglich,
die Anzahl der Punkte oder die Dauer zu schätzen, bis eine ausreichende
Schweißlinse
nicht erhalten ist, indem eine vorbestimmte Referenz mit einer Frequenz
eines unregelmäßig zugeführten Stromes
während
aufeinander folgenden Punktschweißvorgängen verglichen wird. Die Änderung
der Schweißzustände des
Steuerschrittes kann außerdem
eine Erhöhung
des Elektrodendruckes (Schweißkraft)
sein.
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Die Änderung der Schweißzustände des
Steuerschrittes können
außerdem
die Ausdehnung der vorbestimmten Stromzuführungszeit des Schweißstromes
sein.
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Die Änderung der Schweißzustände bei
dem Steuerschritt können
außerdem
eine Erhöhung
eines vorbestimmten elektrischen Stromstärkewertes sein.
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Bei dem Überlappungschritt ist es möglich, ein
Abstandsstück
zu verwenden, um einen Spalt zwischen den Hügelflächen von Stahlblechen zu gewährleisten,
die aneinander zu fügen
sind.
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Es ist wünschenswert, dass das Widerstandserhöhungsmaterial
jenes ist, bei dem bei dem Druckschritt ein Teil des Spaltes um
das Abstandsstück
zwischen den Hügelflächen verbleibt,
so dass die Hügelflächen teilweise
miteinander in Kontakt sein können.
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Es ist wünschenswert, dass das Widerstandserhöhungsmaterial
bei dem Druckschritt einen Teil des Spaltes um das Abstandsstück zwischen
den Fügeflächen lässt, so
dass die Fügeflächen teilweise
in Kontakt miteinander sein können,
und es ist wünschenswert,
dass der verbleibende Spalt eine derartige Größe hat, dass das geschmolzene
oder verdampfte Zink austreten kann.
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Das Widerstandserhöhungsmaterial
ist ein Gemisch von Partikeln mit schlechter elektrischer Leitfähigkeit
und einem Klebematerial. Es ist es vorzuziehen, dass die Partikel
als ein Abstandsstück
wirken, und dass das Klebematerial schäumt oder die Klebekraft erhöht ist,
wenn es erwärmt
oder gealtert wird.
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Das Widerstandserhöhungsmaterial
kann außerdem
ein perforiertes Band mit einem Klebemittel sein, das an seinen
entgegensetzten Seiten aufgetragen ist.
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Die Erfindung wird zusammen mit ihrer
Aufgabe und ihren Vorteilen unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung
der gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsbeispiele
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem Elektrodendruck
und einem Elektrodeninnenwiderstandswert unter Verwendung eines
Werkstückes
und außerdem
die Beziehung zwischen einem Schweißdruck und einer Kontaktfläche zwischen
Tafeln;
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2 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Aluminiumoxidpulvermenge
in einem Klebstoff und dem Durchmesser einer Schweißlinse;
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3 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem festgelegten
Stromstärkewert und
dem Durchmesser einer Schweißlinse;
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4 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Anzahl der
Lastwiederholungen und einer Scherzuglast;
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5 zeigte
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem elektrischen
Stromstärkewert
und einem Schweißlinsendurchmesser
sowie einem elektrischen Stromstärkewert
und einem Elektrodeninnenwiderstandswert, falls zwei galvanisierte
Stahlbleche überlappt
sind und falls Zugversuchsstücke
durch eine stationäre
Schweißmaschine
geschweißt
werden;
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6 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung, wie diese in
der 5 gezeigt ist, wobei
Werkstücke
durch einen Roboter mit einer Schweißpistole und einem Transformer
geschweißt
werden (nachfolgend zur Vereinfachung „ein Roboter");
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7 zeigte
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem elektrischen
Stromstärkewert
und einem Schweißlinsendurchmesser
sowie zwischen einem elektrischen Stromstärkewert und einem Elektrodenwiderstandswert,
falls ein galvanisiertes Stahlblech und ein reines gewöhnliches
Stahlblech überlappt
sind, und Zugversuchsstücke,
die durch eine stationäre
Schweißmaschine
geschweißt
werden;
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8 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung, wie diese in
der 7 gezeigt ist, wobei
Werkstücke
durch einen Roboter geschweißt
werden.
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9 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem elektrischen
Stromstärkewert und
einem Scheißlinsendurchmesser,
sowie zwischen einem elektrischen Stromstärkewert und einem Elektrodeninnenwiderstandswert,
falls drei galvanisierte Stahlbleche überlappt sind, und Zugversuchsstücke, die durch
eine stationäre
Schweißmaschine
geschweißt
werden.
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10 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung, wie diese in
der 9 gezeigt ist, wobei
Werkstücke
durch einen Roboter geschweißt
werden.
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11 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem elektrischen
Stromstärkewert
und einem Schweißlinsendurchmesser
sowie zwischen einem elektrischen Stromstärkewert und einem Elektrodeninnenwiderstandswert,
falls ein galvanisiertes Stahlblech, ein reines höherfestes
Stahlblech und ein galvanisiertes Stahlblech überlappt sind, sowie Zugversuchsstücke, die
durch eine stationäre
Schweißmaschine
geschweißt
werden.
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12 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung wie diese in
der 11 gezeigt ist, wobei
Werkstücke
durch einen Roboter geschweißt
werden.
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13 zeigt
eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen einem elektrischen
Stromstärkewert
und einem Linsendurchmesser sowie zwischen einem elektrischen Stromstärkewert
und einem Elektrodeninnenwiderstandswert, falls ein galvanisiertes
Stahlblech, ein reines höherfestes
Stahlblech, ein reines gewöhnliches
Stahlblech und ein reines gewöhnliches
Stahlblech überlappt
sind und Zugversuchsstücke,
die durch eine stationäre
Schweißmaschine
geschweißt
werden;
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14 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung, wie diese in
der 13 gezeigt ist, wobei
Werkstücke
durch einen Roboter geschweißt
werden;
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15 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Änderung
eines Elektrodeninnenwiderstandwertes und einem Schweißlinsendurchmesser
während
aufeinanderfolgender Stoßpunkte oder
Spots durch die selbe Elektrode, falls drei geformte galvanisierte
Stahlbleche (Werkstücke) überlappt
sind und der Schweißstrom
betrug 12 kA und die Stromzuführungszeit
betrug drei Zyklen;
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16 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung wie diese in
der 15 gezeigt ist und
der Schweißstrom
betrug 12 kA und die Stromzuführungszeit
betrug vier Zyklen.
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17 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung, wie diese in
der 15 gezeigt ist und
der Schweißstrom
betrug 14 kA und die Stromzuführungszeit
betrug drei Zyklen;
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18 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandwertes und einem Schweißlinsendurchmesser
während
aufeinanderfolgenden Stoßpunkten durch
die selbe Elektrode, falls drei galvanisierte Stahlbleche (Werkstücke) überlappt
sind, und der Schweißstrom
betrug 12 kA, und die Stromzuführungszeit
betrug drei Zyklen;
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19 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung, wie diese in
der 18 gezeigt ist, und
der Schweißstrom
12 kA, und die Stromzuführungszeit
betrug vier Zyklen;
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20 zeigt
eine graphische Darstellung der gleichen Beziehung, wie diese in
der 18 gezeigt ist, wobei
der Schweißstrom
14 kA und die Stromzuführungszeit
drei Zyklen betrugen;
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21 zeigt
schematisch eine Aufbauskizze einer Steuerlinie eines ersten Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung;
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22 zeigt
eine Hauptflusskarte der Steuerlinie des ersten Ausführungsbeispieles;
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23 zeigt
eine Flusskarte einer Routine zum unregelmäßigen Zuführen von Strom bei der Steuerlinie
des ersten Ausführungsbeispieles;
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24 zeigt
eine Flusskarte der Berechnungsroutine bei der Steuerlinie des ersten
Ausführungsbeispieles;
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25 zeigt
eine Flusskarte der Routine zum Erweitern Stromzufuhr bei der Steuerlinie
des ersten Ausführungsbeispieles;
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26 zeigt
eine Flusskarte einer Musteroutine zum monotonen Verringern bei
der Steuerlinie des ersten Ausführungsbeispieles;
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27 zeigt
eine Flusskarte der spitzenförmigen
Musterroutine bei der Steuerlinie des ersten Ausführungsbeispieles;
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28 zeigt
eine Flusskarte der talförmigen
Musterroutine bei der Steuerlinie des ersten Ausführungsbeispieles;
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29 zeigt
eine Flusskarte der Musterroutine zum monotonen Erhöhen bei
der Steuerlinie des ersten Ausführungsbeispieles;
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30 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Anzahl
Stoßpunkten
und einem Reduzierungsbetrag eines Elektrodeninnenwiderstandswerts,
die bei dem ersten Ausführungsbeispiel
erhalten wird;
-
31 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Anzahl
von Stoßpunkten
und einem Reduzierungsbetrag eines Elektrodeninnenwiderstandswerts,
die bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten
wird;
-
32 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Anzahl
von Stoßpunkten
und einem Reduzierungsbetrag eines Elektrodeninnenwiderstandswert,
die bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten
wird;
-
33 zeigt
eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Anzahl
von Stoßpunkten
und einem Schweißlinsendurchmesser,
die bei dem ersten Ausführungsbeispiel
erhalten wird;
-
34 zeigt
eine graphische Darstellung des Biegesteifigkeitwertes einer Fahrzeugkarosserie,
der bei dem ersten Ausführungsbeispiel
erhalten wird, und den Biegesteifigkeitswert einer Fahrzeugkarosserie,
der bei dem Stand der Technik erhalten wird;
-
35(a) zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Steuerlinie des
zweiten Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung; und
-
35(b) zeigt
eine schematische Schnittansicht des wesentlichen Teiles der Steuerlinie
der 35(a).
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Experimentelles
Beispiel
-
Bei der Forschung des gegenwärtigen Systemes
wurde zunächst
ein Widerstanderhöhungsmaterial entwickelt,
das für
das System geeignet ist. Dann wurde das gegenwärtige System bei einer Montagelinie
für die
Fahrzeugkarosserien als Beispiel verwendet und Schweißtests wurden
durch eine stationäre
Schweißmaschine
hinsichtlich Zugversuchsstücke
der gleichen Kombination als Tafeln durchgeführt, die an der Produktionslinie
befördert
wurden und montiert wurden. Dann wurden Schweißtests für Werkstücke mittels eines Roboters
mit einer Schweißpistole
und einem Transformer durchgeführt,
und die Beziehung zwischen der Änderung
des Elektrodeninnenwiderstands und dem Erfolg oder dem Fehler der
Schweißlinse
wurde für
die jeweiligen Fälle
erklärt,
bei denen verschiedene Kombinationen von Teststücken verwendet wurden.
-
Auswahl der
Schweißzustände
-
Die Schweißzustände bei dem Punktschweißvorgang
enthalten eine Stromzuführungszeit
(Schweißzeit)
eine Schweißstromstärke und
einen Elektrodendruck. Es ist wünschenswert,
dass die Stromzuführungszeit
so kurz wie möglich
ist, um das Schweißverfahren
unter Verwendung eines Widerstandserhöhungsmaterials am besten zu
nutzen. Bei diesem Experiment wurde eine Stromzuführungszeit
mit drei Zyklen (6 Hz) im Allgemeinen verwendet, sofern nichts anderes
angegeben wird.
-
Schweißstromstärken, bei denen ausreichende
Schweißlinsen
mit der Stromzuführungszeit
mit drei Zyklen erreicht wurden, wurde für die jeweilige Kombination
von Bauteilen erhalten, und die so erhaltenen Werte wurden als die
Referenzwerte verwendet. Das Schweißen bei diesem System wurde
in jenem Zustand durchgeführt,
bei dem ein Widerstandserhöhungsmaterial
zwischen den Zügelflächen angeordnet
wird, und dann wird ein Elektrodendruck aufgebracht, und ein teilweiser
Kontakt eines Grundelementes wird gewährleistet. Es besteht jedoch
die Möglichkeit,
dass ein ausreichender Kontakt des Grundelementes auf Grund der Existenz
des Widerstandserhöhungsmaterials
nicht erhalten wird, und daher kann eine unregelmäßige Stromzufuhr
und darüber
hinaus eine fehlerhafte Stromzufuhr resultieren. Dies erzeugt Schwierigkeiten
insbesondere bei gekrümmten
Zügelflächen.
-
Falls der Elektrodendruck erhöht wird,
dann wird das vorstehend erwähnte
Problem bewältigt.
Wenn jedoch der Elektrodendruck größer wird, dann wird der Elektrodeninnenwiderstandswert
kleiner und eine große
Stromstärke
ist erforderlich, um eine ausweichende Schweißlinse auszubilden. Dies beschleunigt
die Verschlechterung der Schweißelektrode.
-
Von den Tafeln, die z. B. eine Fahrzeugkarosserie
bilden, zeigt 1 hinsichtlich
einer Kombination von drei Tafeln, (1) eine Amaturentafel (galvanisiertes
Stahlblech), T: 0,65 mm, Beschichtungsgewicht: 45/45 (Beschichtungsgewicht
45 Gramm pro M2 für beide Flächen, wobei für beide
das folgende gilt (2), innere Verkleidungstafel (galvanisiertes
Stahlblech) T: 0,55 mm Beschichtungsgewicht: 45/45), und (3) eine äußere Verkleidungstafel
(galvanisiertes Stahlblech), T: 0,6 mm Beschichtungsgewicht: 45/45),
die Beziehung zwischen dem Elektrodendruck und der Kontaktfläche zwischen
Tafeln unter Verwendung eines Werkstückes, und außerdem die
Beziehung zwischen dem Elektrodendruck und dem Elektrodeninnenstandswert.
Die Elektrode mit einem Durchmesser von 16 mm und einer Krümmung mit
einem Radius von 40 mm wird verwendet. Das verwendete Widerstandserhöhungsmaterial
ist eine Paste, die dadurch vorbereitet wurde, dass 15 Gewichtsprozent
(nachfolgend abgekürzt
als gew.%) eines Aluminiumoxidpulvers mit einem durchschnittlichen
Partikeldurchmesser von 100 μm
einem Klebemittel hinzugefügt
wurde und dieses Material wurde außerdem bei dieser Forschung
entwickelt.
-
Ein Roboter mit einer Schweißpistole
und einem Transformer wird als eine Punktschweißmaschine verwendet. Ein Strom
von 1 k(Wechselstrom) wird für
einen Zyklus zugeführt,
und Elektrodeninnenwiderstandswerte werden gemessen. Wie dies aus
der 1 ersichtlich ist,
wird die Kontaktfläche
kleiner und eine unregelmäßige Stromzufuhr
tritt auf, wenn der Elektrodendruck niedriger wird. Im Falle dieser
Kombination wird die Kontaktfläche
zwischen Grundelementen mit einem bestimmten Niveau gewährleistet.
Daher wird der Elektrodendruck von 2353 Newton (auf 240 Kgs) verwendet,
während
eine stabile Stromzufuhr gewährleistet wird,
so dass der Elektrodendruck nicht zu groß werden kann.
-
Die hierbei verwendete unregelmäßige Stromzufuhr
ist ein Fall, bei dem der Elektrodeninnenwiderstandswert des ersten
Zykluses anormal hoch erscheint. Vom Erfassen eines unregelmäßigen Stromes
oder eines normalen Stromes kann jener Fall als eine unregelmäßige Stromzufuhr
bestimmt werden, bei dem der Elektrodeninnenwiderstandswert des
ersten Zykluses ein festgelegtes Niveau überschreitet. Um außerdem eine
unregelmäßige Stromzufuhr
zu erfassen, wird im Allgemeinen ein Schweißstromsteuergerät verwendet, das
eine Funktion aufweist, bei der eine gemessene Stromstärke unmittelbar
nach dem Start der Stromzufuhr niedriger ist als jene eines normalen
Falles, und danach tritt folglich ein besonders hoher Stromfluss
als Reaktion auf. Wenn diese Steuergeräteart verwendet wird, dann
kann die unregelmäßige Stromzufuhr
außerdem durch
den Maximalwert oder den Minimalwert einer gemessenen Stromstärke von
dem jeweiligen Zyklus während
der Stromzufuhr unterschieden werden.
-
Widerstandserhöhungsmaterial
-
Das durch diese Forschung entwickelte
Widerstandserhöhungsmaterial
ist eine Paste mit 15 Gew% Aluminiumoxidpulver mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser
von 100 μm,
die einem käuflich
erhältlichen Klebemittel
zugefügt
wurde. Falls das mit dem Klebemittel zu mischende Aluminiumoxidpulver
einen zu geringen Partikeldurchmesser aufweist, dann ist die Wirkung
zum Verbessern der Schweißfunktion
gering; während er
jedoch zu groß ist,
dann tritt wahrscheinlich eine unregelmäßige Stromzufuhr oder eine
fehlerhafte Stromzufuhr auf. Falls außerdem die zuzugebende Aluminiumoxidpulvermenge
zu klein ist, dann ist die Wirkung gering; während sie jedoch zu groß ist, dann
tritt möglicherweise
auch ein fehlerhafter Strom oder Sputter auf. Angesichts der Klebefestigkeit
ist es zusätzlich
denkbar einen gegenteiligen Einfluss wie z. B. eine Reduzierung
einer Klebekraft vorzusehen.
-
Die 2 zeigt,
wie der Partikeldurchmesser und die Menge des gemischten Aluminiumoxidpulvers einen
Einfluss auf die Schweißfunktion
unter Verwendung von Widerstandserhöhungsmaterialien haben, die durch
Zufügen
von Pulvern mit unterschiedlichem Partikeldurchmesser zu einem käuflich erhältlichen
Klebstoff bei verschiedenen Mischraten erhalten werden. Die Teststücke sind
zwei heiß getauchte
galvanisierte Stahlbleche (T: 0,8 mm), die sich überlappen, und das Widerstandserhöhungsmaterial
ist zwischen den Fügeflächen der
Teststücke
aufgetragen. Der Schweißtest
wurde mit einer festegelegten Stromstärke von 9 kA, einer Stromzuführungszeit
von zwei Zyklen und einem Elektrodendruck von 1960 Newton (200/Kgf)
durchgeführt. Der
Messwert ist ein Durchschnittswert aus 3 Teststücken.
-
Falls ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser
des Aluminiumoxidpulvers 15 μm
beträgt,
dann kann die Wirkung einer Ausbildung einer Schweißlinse kaum
erhalten werden, auch wenn eine relativ große Aluminiumoxidpulvermenge
verwendet wird. Wenn andererseits die Aluminiumoxidpulvermenge 72
gew% erreicht, dann tritt eine unregelmäßige Stromzufuhr auf. Wenn
außerdem
der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Aluminiumoxidpulvers
30 μm beträgt, dann
wurde eine geringe Wirkung beobachtet. Wenn der durchschnittliche
Partikeldurchmesser 50 μm
erreicht und die Menge groß war,
dann wurde eine Schweißlinse
mit einem Durchmesser von ungefähr
3 mm ausgebildet. Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser
100 μm erreicht,
dann wurde eine Schweißlinse
mit einem Durchmesser von ungefähr
3 mm ausgebildet, wobei die Aluminiumoxidpulvermenge mit 18 gew%
klein war.
-
Es ist ersichtlich, dass eine merkliche
Verbesserung der Schweißfunktion,
die bei Aluminiumoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von 100 μm
herausgefunden wurde, auf einer plötzlichen Erhöhung des
Elektrodeninnenwiderstandswertes der anfänglichen Stufe der Stromzufuhr
beruht. Dieses Phänomen
ist dem Schweißverfahren
der vorliegenden Erfindung und der Verwendung von Widerstandserhöhungsmaterial
zu eigen, und es ermöglicht
eine Qualitätsgarantie
von Schweißabschnitten
auf der Grundlage der Widerstandswertänderungscharakteristik, die
das Merkmal des gegenwärtigen
Systems ist, zusammen mit einer kurzen Stromzuführungszeit.
-
Daneben wurde die Stromzufuhr irregulär, falls
der durchschnittliche Partikeldurchmesser 30 μm beträgt, das Aluminiumoxidpulver
eine Menge von 57 gew% hatte; falls ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser
50 μm beträgt, die
Aluminiumoxidpulvermenge 50 gew% beträgt; und falls ein durschnittlicher
Partikeldurchmesser 100 μm
beträgt
und das Aluminiumpulver eine Menge von 36 gew% hat. Daher wurde
bei dem gegenwärtigen
System das Aluminiumoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
100 μm verwendet,
wobei der Widerstandserhöhungseffekt
bemerkenswert ist.
-
Die 3 zeigt
die Wirkung einer Schweißlinsenausbildung
als das Aluminiumoxydpulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von 100 μm
einem käuflich
erhältlichen
Strukturklebemittel bei verschiedenen Mischraten zum Zwecke einer
ausreichenden Klebewirkung des Widerstandserhöhungsmaterials zugefügt wurde.
Die Teststücke
sind zwei galvanisierte Stahlbleche (t: 1,6 mm), die sich überlappen,
und das Widerstandserhöhungsmaterial
ist zwischen den Flügelflächen der
Teststücke
aufgetragen. Der Schweißtest wurde
mit einer Stromzuführungszeit
von drei Zyklen und einem Elektrodendruck von 3185 N (325 Kgf) durchgeführt.
-
Während
einige der Widerstandserhöhungsmaterialien
eine bemerkenswerte Wirkung hinsichtlich einer Verbesserung der
Schweißfunktion
zeigen, so ist das Material, das mit 10 Gew.-% von Aluminiumoxydpulver
versetzt ist, weitaus schlechter in der Wirkung verglichen mit dem
Material mit 15 Gew.-% Aluminiumoxydpulver und dem Material, das
mit 20 Gew.-% Aluminiumoxydpulver vermischt ist. Andererseits besteht
fast kein Unterschied hinsichtlich der Wirkung zwischen dem Material mit
15 Gew.-% Aluminiumoxydpulver und dem einen Material, das mit 20
Gew.-% Aluminiumoxydpulver gemischt ist.
-
Tabelle 1 zeigt das Ergebnis der
Stromzuführungsfunktion,
das hinsichtlich einer Kombination aus vier galvanisierten Stahlblechen
eines galvanisierten Stahlbleches (t: 0,8 mm, Beschichtungsgewicht:
60/60), eines galvanisierten Stahlbleches (t: 1,6 mm, Beschichtungsgewicht:
60/60), einem reinen Stahlblech (t: 0,8 mm) und einem galvanisierten
Stahlblech (t: 0,8 mm, Beschichtungsgewicht: 60/60) unter Verwendung
der Widerstandserhöhungsmaterialien
erhalten wurde, die in der 3 gezeigt
sind. Mit einer neuen Elektrode und einer gebrauchten Elektrode
wurde die Stromzuführungsfunktion
(Anzahl der Stoßpunkte,
wenn eine unregelmäßige Stromzufuhr
auftritt/Anzahl der getesteten Stoßpunkte) durch Ändern des
Elektrodendruckes getestet.
-
Die Schweißzustände waren eine festgelegte
Stromstärke
von 12 kA und eine Stromzuführungszeit von
3 Zyklen. Es ist zu beachten, dass die gebrauchte Elektrode eine
Elektrode ist, nachdem ein galvanisiertes Stahlblech (t: 0,8 mm × 2) 150
mal mit einer festgelegten Stromstärke von 12 kA einem Elektrodendruck
von 1960 N (200 Kgf) und einer Stromzuführungszeit von 12 Zyklen gestoßen wurde.
-
-
Wenn die Schweißelektrode neu ist, dann haben
sowohl das Widerstandserhöhungsmaterial,
dem 15 Gew.-% Aluminiumoxyd zugefügt wurde (nachfolgend als "das 15 Gew.%-Widerstandserhöhungsmaterial" bezeichnet) als
auch das 20 Gew.%-Widerstandserhöhungsmaterial
kein Problem hinsichtlich der Stromzuführungsfunktion. Wenn andererseits
die gebrauchte Elektrode verwendet wird, dann trat eine unregelmäßige Stromzufuhr
bei dem 20 Gew.%-Widerstandserhöhungsmaterial
auf, wenn der Elektrodendruck geringer wurde.
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Bei dem System der vorliegenden Erfindung
wird das 15 Gew.%-Widerstanderhöhungsmaterial,
bei dem die unregelmäßige Stromzufuhr
kaum auftreten würde,
auch wenn die Schweißelektrode
verschlechtert ist, als besser betrachtet, da aufeinanderfolgende
Stoßpunkte
durch die selbe Elektrode durchgeführt werden. Hinsichtlich der
Aluminiumoxydpulvermenge in dem Klebemittel ist es denkbar, dass
eine kleinere Menge angesichts der Faktoren des Sputter, der Klebekraft
und der Zufuhr eines Widerstandserhöhungsmaterials zu der Fügefläche besser
ist. Daher hat das bei diesem Experiment verwendete Widerstandserhöhungsmaterial
ein Widerstandserhöhungsmaterial,
bei dem Aluminiumoxydpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von 100 μm
mit einem Strukturklebemittel von 15 Gew.-% gemischt ist.
-
Die 4 zeigt
Ergebnisse eines Wechsel-Shear-Belastungstestes hinsichtlich der
Schweißabschnitte,
die entsprechend dem Stand der Technik beziehungsweise dem System
der vorliegenden Erfindung hergestellt sind. Dieser Test ist in
JIS Z 3138 beschrieben. Bei diesem System verbleibt Aluminiumoxydpulver
im Inneren einer Schweißlinse
und um deren Umfang. Bei diesem Test wurde der Einfluss des verbleibenden
Aluminiumoxydpulvers hinsichtlich der Bruchfestigkeit und außerdem der
Einfluss einer Klebefestigkeit untersucht, die durch das Mischen
von Aluminiumoxydpulver in ein Klebemittel bewirkt wird.
-
Gemäß dem Stand der Technik wurde
ein normaler Einpunktschweißvorgang
an dem mittleren Abschnitt eines Überlappungsbereiches während einer
Stromzuführungszeit
von 12 Zyklen durchgeführt,
ohne dass ein Widerstandserhöhungsmaterial
angeordnet wurde. Andererseits war bei dem System der vorliegenden
Erfindung das Widerstandserhöhungsmaterial über eine
Fläche
von 40 mm × 25
mm beschichtet, und in ähnlicher
Weise wurde ein Einfachpunktschweißvorgang in drei Zyklen durchgeführt. Gemeinsam
mit dem Stand der Technik und dem System der vorliegenden Erfindung
ist, dass die Teststücke
galvanisierte Stahlbleche (t: 0,8 mm) von 200 mm × 40 mm
sind, und der Elektrodendruck beträgt 1960 N (200 kgf), und die
festgelegte Stromstärke
beträgt
11 kA. Außerdem
wurde das Teststück
des Systems der vorliegenden Erfindung einer Härtebehandlung durch Aufwärmen auf
180°C in
30 Minuten nach dem Schweißen
ausgesetzt. In der Produktionslinie wurde ein weißer Körper auf
180°C in
30 Minuten bei dem Trocknungsprozess im Zeitraum der Beschichtung
erwärmt,
und das Widerstandserhöhungsmaterial
wurde während
dieses Prozesses gehärtet.
-
Wie dies aus der 4 ersichtlich ist, zeigt der Schweißabschnitt
gemäß dem gegenwärtigen System eine
merklich hohe Bruchfestigkeit verglichen mit dem Schweißabschnitt,
der unter Verwendung der Technologie des Stand der Technik erhalten
wird. Es ist klar, dass dieser Unterschied hauptsächlich durch
die Wirkung des Widerstandserhöhungsmaterials
erhalten wird. Aus dieser Tatsache wurde herausgefunden, dass es
zur praktischen Verwendung kein Problem gibt, auch wenn die Festigkeit
des Schweißabschnittes
durch das verbleibende Aluminiumoxydpulver reduziert ist und wenn
die Klebekraft durch das gemischte Aluminiumoxydpulver reduziert
ist. Das bei dieser Forschung verwendete Klebemittel zeigt eine
Fließcharakteristik
bei Raumtemperatur. Das Widerstandserhöhungsmaterial mit Aluminiumoxydpulver
mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 100 μm, das dem
Klebemittel mit 15 Gew.-%
hinzugefügt
ist, hat eine geeignete Viskosität und
kann in einfacher Weise an einer Fügefläche mittels einer automatischen Beschichtungsmaschine
beschichtet werden. Wenn eine Änderung
der Raumtemperatur einen Einfluss auf die Viskosität des Widerstandserhöhungsmaterials
hat, und daher das Beschichten durch die automatische Beschichtungsmaschine
nicht gleichmäßig durchgeführt werden
kann, zum Beispiel wenn die Temperatur niedrig ist, dann kann der
Vorgang ohne Schwierigkeit durchgeführt werden, wenn das Widerstandserhöhungsmaterial
erwärmt
wird und auf einer konstanten Temperatur aufrecht erhalten wird.
-
Eine Beziehung zwischen
einer Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandswertes und eine Ausbildung von Schweißlinsen
-
Die 5 und 6 zeigen das Ergebnis des
Experimentes, welches mit zwei sich überlappenden galvanisierten
Stahlblechen unter Verwendung des entwickelten Widerstandserhöhungsmaterials
durchgeführt
wurde. Die beiden galvanisierten Stahlbleche sind eine äußere Tafelseite
(galvanisiertes Stahlblech, t: 0,7 mm, Beschichtungsgewicht: 90/60)
und eine Verstärkungstafel
(galvanisiertes Stahlblech, t: 0,8 mm, Beschichtungsgewicht: 60/60).
-
Das Experiment wurde mit einem Elektrodendruck
von 1960 N (200 kgf) und einer Stromzufuhrzeit von 3 Zyklen durchgeführt. Die
obere Karte zeigt die Beziehung zwischen einer festgelegten Stromstärke und
einem Schweißlinsendurchmesser.
Für den
jeweiligen Zyklus während
der Stromzufuhr von 3 Zyklen zeigt der obere Bereich der unteren
Karte die Änderungen
des Elektrodeninnenwiderstandswertes, und der untere Bereich der
unteren Figur zeigt die Änderungen
der gemessenen Stromstärke.
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Es ist zu beachten, dass der Elektrodeninnenwiderstandswert
gemäß den 5 und 6 ein Wert ist, der aus den jeweiligen
Durchschnitten der inneren Elektrodenstromstärken und den inneren Elektrodenspannungen
der zweiten Hälfte
von jedem Zyklus erhalten wird. Bei dieser Forschung wurde dieser
Wert als der Elektrodeninnenwiderstandswert von dem jeweiligen Zyklus
betrachtet. Gemessene Stromstärke
ist ein Effektivwert (RMS) für
den jeweiligen Zyklus der gemessenen Stromstärke.
-
Die 5 zeigt
das Ergebnis des Testes, der durch eine stationäre Schweißmaschine unter Verwendung
von Zugteststücken
durchgeführt
wurde. Die 6 zeigt das
Ergebnis des Testes, der hinsichtlich den Werkstücken mit der gleichen Kombination
wie die Teststücke
mittels eines Roboters durchgeführt
wurde. In beiden Fällen
wurden neue Elektroden verwendet.
-
Wie dies in der 5 gezeigt ist, wird der Elektrodeninnenwiderstandswert
bedeutend reduziert, wenn eine ausreichende Schweißlinse ausgebildet
wird. Außerdem
wird die gemessene Stromstärke
hinsichtlich den durch den Roboter gemäß der 6 gestoßenen Punkte hoch, wenn die
Ausbildung einer Schweißlinse beginnt.
Die geteilten Ströme
des Schweißstromes
werden als die Hauptursache betrachtet. Jedoch gibt es auch in diesem
Fall eine klare Beziehung zwischen der Ausbildung der Schweißlinse und
dem Reduzierungsbetrag des Elektrodeninnenwiderstandswertes.
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Die 7 und 8 zeigen das Ergebnis des
Experimentes, bei dem eine Kombination von 2 Blechen verwendet wurde,
von denen eines ein galvanisiertes Stahlblech und das andere ein
reines gewöhnliches
Stahlblech ist. Das galvanisierte Stahlblech ist eine Außentafel
(galvanisiertes Stahlblech, t: 0,7 mm, Beschichtungsgewicht: 30/60),
und das reine gewöhnliche
Stahlblech ist eine innere Dachschiene (reines gewöhnliches Stahlblech,
t: 0,65 mm). Der Elektrodendruck beträgt 1862 N (190 kgf). Auch in
dem Test (siehe 7),
der hinsichtlich den Zugteststücken
durch eine stationäre
Schweißmaschine
durchgeführt
wird, kann die Ausbildung und die fehlende Ausbildung der Schweißlinse klar
unterschieden werden. In diesem Fall ist jedoch ein Reduzierungsbetrag
alleine unzureichend, um zu bestimmen, ob die Schweißlinse erfolgreich
oder fehlerhaft ausgebildet ist. Wenn nämlich die festgelegte Stromstärke niedrig
ist, nämlich
ungefähr
4 kA, dann beträgt
der Reduzierungsbetrag 60 μΩ. Dieser
Reduzierungsbetrag ist nahezu gleich wie der Reduzierungsbetrag
von 7 kA, bei dem eine ausreichende Schweißlinse ausgebildet wird. Es
ist denkbar, dass die starke Reduzierung des Elektrodeninnenwiderstandswertes
im Falle eines niedrigen festgelegten Stromstärkewertes auf der Tatsache
beruht, dass lediglich das Schmelzen von Zink auftritt. Auch in
dem Fall, bei dem ein Werkstück
durch einen in der 8 gezeigten
Roboter gestoßen
wird, kann ein ähnliches
Ergebnis erhalten werden.
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Die 9 und 10 zeigen das Ergebnis des
Experimentes, bei dem eine Kombination von 3 galvanisierten Stahlblechen
verwendet wurde. Die 3 galvanisierten Stahlbleche sind eine Armaturentafel
(galvanisiertes Stahlblech, t: 0,65 mm, Beschichtungsgewicht: 45/45),
eine innere Verkleidungstafel (galvanisiertes Stahlblech, t: 0,55
mm, Beschichtungsgewicht: 45/45) und eine äußere Verkleidungstafel (galvanisiertes
Stahlblech, t: 0,6 mm, Beschichtungsgewicht: 45/45).
-
Der Elektrodendruck beträgt 2352
N (240 kgf). In diesem Fall gibt es zwei Fügeflächen, und es besteht die Tendenz,
dass sich verschiedene Schweißlinsendurchmesser
geringfügig
unterscheiden. Jedoch wird bei beiden eine Differenz zwischen Schweißlinsendurchmesser
kleiner, als ein Teststück
durch eine stationäre Schweißmaschine
geschweißt
wird, wie diese in der 9 gezeigt
ist, und falls ein Werkstück
durch einen Roboter geschweißt
wird, wie dieser in der 10 gezeigt
ist, und außerdem
können
die Änderungen
der Elektrodeninnerwiderstandswerte klar unterschieden werden, falls
eine ausreichende Schweißlinse
ausgebildet wird.
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Die 11 und 12 zeigen das Ergebnis des
Experimentes, bei dem eine Kombination von 3 Stahlblechen verwendet
wurde. Das mittlere Stahlblech ist ein reines höherfestes Stahlblech, das relativ
dick ist. Die beiden galvanisierten Stahlbleche sind Außentafeln
(galvanisiertes Stahlblech, t: 0,7 mm, Beschichtungsgewicht: 30/60)
und eine innere untere Karosseriemittelsäule (galvanisiertes Stahlblech,
t: 0,7 mm, Beschichtungsgewicht: 30/60). Das reine höherfeste
Stahlblech ist ein Verstärkungsgürtel der
Anker-zu-Mittelsäulen-Bauart
(reines höherfestes
Stahlblech, t: 1,6 mm).
-
Der Elektrodendruck beträgt 2401
N (245 kgf). Wenn das Teststück
durch eine stationäre
Schweißmaschine
geschweißt
wird, wie diese in der 11 gezeigt
ist, dann ist es denkbar, dass sich ein Verfahren auf den Elektrodeninnenwiderstandswert
nach einer Stromzufuhr mit drei Zyklen bezieht, als dass es den
Erfolg oder den Fehler einer Schweißlinse unterscheidet, die durch
den Reduzierungsbetrag des Elektrodeninnenwiderstandswerts hervorgerufen
werden. Wenn andererseits das Werkstück durch einen Roboter geschweißt wird,
wie dieser in der 12 gezeigt
ist, dann ist ein Unterschied zwischen den Schweißlinsendurchmessern an
den beiden Fügeflächen bemerkenswert,
aber der Reduzierungsbetrag kann eindeutig bei Stromstärkenniveaus
unterschieden werden, die größer als
14 kA sind, wobei eine ausreichende Schweißlinse ausgebildet wird, und
auch bei Niveaus, die weniger als 14 kA betragen.
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Die 13 und 14 zeigen das experimentelle
Ergebnis aus einer Kombination von 4 Tafelblechen. Die Tafelkombination
hat von oben aus betrachtet eine Außentafel (galvanisiertes Stahlblech,
t: 0,7 mm, Beschichtungsgewicht: 30/60), eine obere innere Frontkarosserieverstärkungssäule (reines
höherfestes
Stahlblech der Klasse 45 kgf, t: 1,2 mm), eine obere innere Frontkarosseriesäule (reines
gewöhnliches
Stahlblech, t: 0,8 mm) und eine innere Dachschiene (reines gewöhnliches
Stahlblech, t: 0,65 mm).
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Der Elektrodendruck beträgt 2254
N (230 kgf). In der 13 ist
das Ergebnis der Teststücke
gezeigt, die durch eine ortsfeste Schweißmaschine geschweißt wurden,
wobei bei den mit einem Stern bezeichneten Teststücken eine
unregelmäßige Stromzufuhr
auftrat. Bei den mit dem Stern bezeichneten Teststücken ist
es hinsichtlich des Reduzierungsbetrages des Elektrodeninnenwiderstandswertes
alleine schwierig, ein Kriterium zu erhalten, um den Erfolg oder
den Fehler einer Schweißlinse
zu bestimmen.
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Hinsichtlich der Elektrodeninnenwiderstandswerte
nach einer Stromzufuhr mit 3 Zyklen gibt es jedoch einen eindeutigen
Unterschied zwischen dem Widerstandswert, bei dem eine Schweißlinse ausgebildet
wird, und dem Widerstandswert, bei dem keine Schweißlinse ausgebildet
wird. Aus dieser Tatsache kann der Erfolg oder der Fehler einer
Schweißlinse
bestimmt werden, wenn eine unregelmäßige Stromzufuhr auftritt,
indem auf den Elektrodeninnenwiderstandswert zum Zeitpunkt des Endes
der Stromzufuhr Bezug genommen wird, und zwar zusätzlich zu
dem Reduzierungsbetrag.
-
Die 15 bis 20 zeigen einige der Ergebnisse,
die hinsichtlich der Beziehung zwischen einer Änderung des Reduzierungsbetrags
des Elektrodeninnenwiderstandswertes und eines Schweißlinsendurchmessers
während
aufeinanderfolgenden Stoßpunkten
durch die selbe Elektrode erhalten werden, und zwar hinsichtlich
einer Kombination von 3 geformten galvanisierten Stahlblechen oder
Werkstücken
(Armaturentafel, innere Verkleidungstafel und äußere Verkleidungstafel), unter
Verwendung einer Steuerlinie, die hinter einem Abschnitt einer tatsächlichen
Produktionslinie aufgebaut ist. Bei dieser Kombination betrug die
Anzahl der Stoßpunkte
18, und die Anzahl der verwendeten Tafeln betrug 330 Sätze. Die
Einzelheiten von jedem Prozess der Steuerlinie werden bei den folgenden
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung beschrieben, und die Schritte sind folgendermaßen:
- (1) Anordnen der Armaturentafel an einer Spannvorrichtung.
- (2) Automatisches Beschichten eines Wiederstandserhöhungsmaterials
auf die Fügeflächen der
Armaturentafel.
- (3) Anordnen der inneren Verkleidungstafel an die Spannvorrichtung.
- (4) Automatisches Beschichten des Widerstandserhöhungsmaterials
auf die Fügeflächen der
inneren Verkleidungstafel.
- (5) Anordnen der äußeren Verkleidungstafel
an die Spannvorrichtung.
- (6) Durchführen
eines Punktschweißvorganges
durch einen Roboter.
- (7) Herausnehmen der Tafeln aus der Spannvorrichtung.
-
Bei dieser Steuerlinie beträgt die festgelegte
Stromstärke
12 bis 16 kA, die Schweißzufuhrzeit
beträgt 2
bis 4 Zyklen und die Elektrodenkraft beträgt 2352 Newton (240 kgf) bis
2646 Newton (270 kgf). Die Tafeln wurden aufeinanderfolgend mit
Stößen beaufschlagt,
während
sich deren Wert je nach Bedarf änderte.
Die Schweißzustände und
die in den Diagrammen gezeigten experimentellen Ergebnisse sind
Daten, die dann erhalten wurden, als die Verschlechterung der Schweißelektrode
auf ein bestimmtes Niveau anhand der Anzahl der Stoßpunkte
festgelegt wurde.
-
Die 15 bis 17 zeigen jeweils die Beziehung
zwischen einer Anzahl der Stoßpunkte
und einem Reduzierungsbetrag des Elektrodeninnenwiderstandswertes
sowie die Beziehung zwischen einer Anzahl der Stoßpunkte
und eines Änderungsmusters
eines Elektrodeninnenwiderstandswertes hinsichtlich eines bestimmten
Abschnittes (Abschnitt A), der ein Durchschnittsergebnis zeigt.
-
Das Änderungsmuster ist lediglich
für einen
repräsentativen
Fall in der Nähe
eines jeweiligen Stoßpunktes
gezeigt. Der Reduzierungsbetrag (Δr)
des Elektrodeninnenwiderstandswertes gemäß den 15 bis 17 stellt
einen Wert dar, der durch Subtrahieren des Minimalwertes des Elektrodeninnenwiderstandwertes
bei dem jeweiligen Zyklus der Zyklen 1 bis 3 von dem Maximalwert
erhalten wird. Der Reduzierungsbetrag (Δr) des Elektrodeninnenwiderstandswertes
kann in Abhängigkeit
von dem Änderungsmuster
erhalten werden. Ein monoton abfallendes Muster wird unmittelbar
nach dem Start des Testes beobachtet, und der Elektrodeninnenwiderstandswert
reduziert sich monoton über
3 Zyklen (1-2-3 Zyklen). Der Reduzierungsbetrag des monoton abfallenden
Musters ist ein Wert, der durch Subtrahieren des Wertes des dritten
Zyklusses von dem Wert des ersten Zyklusses erhalten wird. Ein spitzenförmiges Muster
erscheint zwischen 1500 Punkten und 4000 Punkten. Der Reduzierungsbetrag
des spitzenförmigen
Musters ist ein Wert, der durch Subtrahieren des Wertes von dem
dritten Zyklus von dem Wert des zweiten Zyklusses erhalten wird.
Ein talförmiges
Muster erscheint nach 4000 Punkten. Der Reduzierungsbetrag des talförmigen Musters
ist ein Wert, der durch Subtrahieren des Wertes des zweiten Zyklusses
von dem Wert des ersten Zyklusses erhalten wird.
-
Es ist zu beachten, dass die in dem
Diagramm gezeigte Bezeichnung Kreis jenen Fall darstellt, bei dem
die Reduzierung des Elektrodeninnenwiderstandswertes über 3 Zyklen
nicht beobachtet wird und sich der Elektrodeninnenwiderstandswert
außerdem
monoton erhöht,
und der Wert stellt den Erhöhungsbetrag
dar. Da die drei Stahlbleche aufgeschichtet sind, sind hinsichtlich
des selben Stoßpunktes
zwei Schweißlinsen
vorhanden.
-
In dem Fall gemäß der 15, bei dem eine festgelegte Stromstärke 12 kA
beträgt
und eine Stromzuführungszeit
3 Zyklen beträgt,
wird der Reduzierungsbetrag Δr
des Elektrodeninnenwiderstandswertes in der Nähe von 2000 Stoßpunkten
plötzlich
reduziert. Das spitzenförmige Änderungsmuster
wird über
die 2000 Stoßpunkte
hinaus fortgesetzt und ändert
sich zu einem talförmigen Änderungsmuster
in der Nähe
von 4000 Stoßpunkten.
Andererseits reduziert sich der Schweißlinsendurchmesser von der
Nähe der
3000 Stoßpunkte auf
weniger als 4t1/2 (t:
minimale Grundelementblechdicke, 0,5 mm in diesem Fall). Danach
reduziert sich der Schweißlinsendurchmesser
weiter, und in der Nähe
von 6000 Stoßpunkten
wurde keine Schweißlinse
ausgebildet. Daher sollte in diesem Falle einer Kombination von
galvanisierten Stahlblechen die Lebensdauer der Elektrode vor den
2000 Stoßpunkten
anhalten, um eine ausreichende Schweißlinse hinreichend zu garantieren,
wenn die plötzliche Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandswertes stattfindet. Dementsprechend
wird die Ausbildung der Schweißlinse
als erfolgreich bestimmt, wenn zum Beispiel der Reduzierungsbetrag
des Elektrodeninnenwiderstandswertes 30 μΩ oder mehr beträgt, und
die Ausbildung der Schweißlinse
wird als fehlerhaft bestimmt, wenn der Elektrodeninnenwiderstandswert
geringer als 30 μΩ ist. Außerdem ist
es denkbar, dass dieses Bestimmungsergebnis als ein Objekt einer
lernfähigen
Steuerung verwendet werden kann, die später beschrieben wird.
-
Zusätzlich wird gemäß der 15 hinsichtlich des Elektrodeninnenwiderstandswertes
bei dem ersten Zyklus der Elektrodeninnenwiderstandswert, der ungefähr 160 μΩ beim Start
des Testes betrug, danach allmählich
reduziert und erreicht ungefähr
130 μΩ in der
Nähe von
3000 Stoßpunkten,
bei dem eine Reduzierung des Schweißlinsendurchmessers beginnt.
Falls somit der Elektrodeninnenwiderstandswert bei dem ersten Zyklus
während
aufeinanderfolgenden Stoßpunkten überwacht
wird, um den Reduzierungsbetrag dieses Wertes zu überprüfen, dann
kann die verbleibende Lebensdauer der Elektrode außerdem geschätzt werden.
-
Falls darüber hinaus der Elektrodeninnenwiderstandswert
bei dem dritten Zyklus beachtet wird, dann steigt der Elektrodeninnenwiderstandswert
nach der Nähe
von 2000 Stoßpunkten
an, bei denen der Reduzierungsbetrag Δr des Widerstandswertes plötzlich reduziert
wird. Somit kann die verbleibende Lebensdauer der Elektrode außerdem mit
dem Elektrodeninnenwiderstandswert bei dem dritten Zyklus (das Ende
der Stromzufuhr) während
aufeinanderfolgenden Stoßpunkten
geschätzt
werden.
-
Wenn andererseits die Lebensdauer
einer Elektrode dadurch bestimmt werden kann, dass ein Reduzierungsbetrag
einen bestimmten standardisierten Wert wie zum Beispiel 4t1/2 erfüllt,
dann kann die Lebensdauer außerdem
durch eine Mustererkennung auf der Grundlage der Anzahl der Stoßpunkte
geschätzt
werden, bei der sich ein Muster von der Spitzenform zu der Talform ändert, als
dass sie durch den Reduzierungsbetrag eines Elektrodeninnenwiderstandswertes
geschätzt
wird. Zum Beispiel ist es im Falle dieses Experimentes auch möglich, die
Nähe von
4000 Stoßpunkten
als ein Objekt einer lernfähigen
Steuerung zu verwenden.
-
Bei dem vorstehend erwähnten Stand
der Technik kann eine Qualitätsgarantie
nicht zuverlässig
erhalten werden, und ein Austausch einer Schweißelektrode ist erforderlich,
wenn die Anzahl der Stoßpunkte
ungefähr
1000 erreicht. Andererseits kann bei dem gegenwärtigen System ein Paar Schweißelektroden
stabile Stoßpunkte
vorsehen, und zwar ungefähr
bis 4000 Stoßpunkte,
während
eine In-Prozess-Qualitätsgarantie
zuverlässig
gewährleistet
wird.
-
Die 16 zeigt
die Testergebnisse in jenem Fall, bei dem ein Punktschweißvorgang
mit einem Schweißstrom
von 12 kA und einer Stromzuführungszeit
von 4 Zyklen durchgeführt
wurde. Während
des Testes mit 12 kA und 3 Zyklen, wie dieser in der 15 gezeigt ist, wurde eine
Stromzuführungszeit
in geeigneter Weise um einen Zyklus erweitert, und das Ergebnis
wurde erforscht. Durch die Erweiterung um einen Zyklus der Stromzuführungszeit
wurden sowohl der Schweißlinsendurchmesser
als auch der Reduzierungsbetrag des Elektrodeninnenwiderstandswertes
wiederhergestellt.
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Die 17 zeigt
einen Fall, bei dem ein Punktschweißvorgang mit 14 kA und 3 Zyklen
in der gleichen Art und Weise durchgeführt wurde. Auch bei einer Erhöhung der
festgelegten Stromstärke
wurden sowohl der Schweißlinsendurchmesser
als auch der Reduzierungsbetrag des Elektrodeninnenwiderstandswertes
wiederhergestellt.
-
Aus den Ergebnissen der Experimente
wurde herausgefunden, dass eine Erhöhung der festgelegten Stromstärke und/oder
einer Stromzuführungszeit
ein wirksames Verfahren zum Gewährleisten
einer ausreichenden Schweißlinse
ist, wenn ein Mangel hinsichtlich eines Schweißlinsendurchmessers vorausgesagt
wird.
-
Wenn die Stromzuführungszeit erweitert wird oder
wenn die festgelegte Stromstärke
erhöht
wird, dann ist der Reduzierungsbetrag Δr des Elektrodeninnenwiderstandswertes
manchmal geringfügig
kleiner als 30 μΩ, wie dies
in den 16 und 17 gezeigt ist. Andererseits
wurde der Schweißlinsendurchmesser
für diese Fälle hinreichend
gewährleistet.
Hinsichtlich der Stoßpunkte,
die dann ausgebildet wurden, als sich die Schweißzustände in gewissem Maße geändert haben,
wie zum Beispiel eine Erhöhung
des Elektrodendrucks, eine Erweiterung der Stromzuführungsdauer
oder eine Erhöhung
der festgelegten Stromstärke,
ist es denkbar, dass zum Beispiel ΔRp ≥ 15 μΩ oder ein spitzenförmiges Muster
als ein Kriterium zum Bestimmen einer Schweißlinse verwendet wird.
-
Die 18 bis 20 zeigen das Ergebnis bezüglich eines
bestimmten Abschnittes (Abschnitt B), bei dem eine Ausbildung einer
Schweißlinse
unzureichend war. Hinsichtlich des Reduzierungsbetrages Δr des Elektrodeninnenwiderstandswertes
hat dieser Abschnitt bereits weniger als ein Kriterium einer 30 μΩ-Reduzierung bei ungefähr 1100
Stoßpunkten.
Der Schweißlinsendurchmesser
neigt außerdem
dazu, dass er sich bei ungefähr
2700 Stoßpunkten
reduziert. Hinsichtlich der Muster ist eine Fläche, die eine etwas unklare
spitzenförmige Art
zeigt, die zwischen einer Spitzenform und einer Talform erscheint,
andererseits eine Charakteristik.
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Die 19 zeigt
das Ergebnis bei 12 kA und 4 Zyklen, das heißt ein Fall, bei dem eine Stromzuführungszeit
um einen Zyklus erweitert wurde. Durch die Erweiterung der Stromzuführungszeit
wurden sowohl der Schweißlinsendurchmesser
als auch der Reduzierungsbetrag Δr
beträchtlich
wiederhergestellt. Bei einem Stoßpunktbereich, bei dem das
Muster spitzenförmig
beziehungsweise eine nicht eindeutige Spitzenform gemäß der 18 annimmt, wurden der Schweißlinsendurchmesser
und der Reduzierungsbetrag Δr
vollständig wiederhergestellt.
Bei einem Stoßpunktbereich,
bei dem das Muster eine talförmige
Form gemäß der 18 annimmt, verbleibt der
Schweißlinsendurchmesser
jedoch unzureichend, und der Reduzierungsbetrag Δr bleibt außerdem niedrig.
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Wenn andererseits die festgelegte
Stromstärke
auf 14 kA erhöht
wird und die Stromzuführungszeit
um einen Zyklus auf 4 Zyklen erweitert wird, wie dies in der 20 gezeigt ist, dann wurden
sowohl der Schweißlinsendurchmesser
als auch der Reduzierungsbetrag Δr
vollständig
wiederhergestellt. Die in den 18 bis 20 gezeigten Ergebnisse zeigen,
dass eine Steuerung durch den Reduzierungsbetrag Δr oder die
Mustererkennung möglich
ist, auch wenn das Schweißergebnis
unzureichend ist.
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In Anbetracht der Tatsache, dass
die Tafeln zwar gleich sind, wie dies in den 15 bis 17 sowie
in den 18 bis 20 gezeigt ist, die Schweißergebnisse
aber in Abhängigkeit
von der Position des Stoßpunktes unterschiedlich
sind, werden die geteilten Ströme
des Schweißstromes
als eine der Hauptursachen betrachtet. Wie dies in den 15 bis 20 gezeigt ist, wird eine eindeutige
Beziehung zwischen einer Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandswertes und eine Ausbildung einer Schweißlinse erkannt,
und zwar selbst in jenem Zustand, wenn die Verschlechterung der
Elektrode aufgrund der aufeinanderfolgenden Stoßpunkten fortgeschritten ist,
oder auch in jenem Zustand nahe einer tatsächlichen Produktionslinie,
die durch wesentliche Störgrößen wie
zum Beispiel geteilte Ströme
geteilt sind.
-
Es ist zu beachten, dass die in den 1 bis 20 gezeigten experimentellen Ergebnisse
mittels einer Wechselstromschweißmaschine erhalten werden.
Zusätzlich
zu dieser Punktschweißmaschinenbauart
gibt es eine Inverterbauart und eine Gleichstrombauart. Bei diesen
Bauarten wird eine Stromzuführungszeit
schließlich
geteilt, dann werden Elektrodeninnenwiderstandswerte für die jeweiligen
geteilten Stromzuführungszeiten erhalten,
und die so erhaltenen Werte werden während der Stromzuführungszeiten
aufgezeichnet. Auf diese Art und Weise können die Widerstandswerte von
allen Stromzuführungszeiten
erhalten werden. Daher treffen auch für die Inverter- und die Gleichstrombauart
gleichsam die selben Wirkungen zu, die bei den in den 1 bis 20 experimentellen Ergebnissen genannt
wurden, das heißt,
dass die Ausbildung einer Schweißlinse auch aus der Änderungscharakteristik
des Elektrodeninnenwiderstandswertes bestimmt werden kann.
-
Auch bei diesem experimentellen Ergebnis
wird die Stromzuführungszeit
mit 3 Zyklen als ein Standard beschrieben. Sogar in Fällen außer dem
Fall der Stromzuführungszeit
mit 3 Zyklen können
der Reduzierungsbetrag eines Elektrodeninnenwiderstandswertes und
das Änderungsmuster
eines Elektrodeninnenwiderstandswertes jedoch aus einem Elektrodeninnenwiderstandswert
während
einer vorbestimmten Periode erkannt werden, und wie bei dem Fall
mit den 3 Zyklen kann die verbleibende Lebensdauer einer Elektrode
geschätzt
werden. Auf diese Art und Weise kann eine lernfähige Steuerung durchgeführt werden.
-
Bei den Ergebnissen wurde herausgefunden,
dass die durch das gegenwärtige
System zu lösenden Probleme
allesamt gelöst
wurden, und das gegenwärtige
System kann ohne irgendeine Schwierigkeit in der Praxis eingesetzt
werden. Insbesondere wird das bei diesem Experiment entwickelte
Widerstandserhöhungsmaterial
in einfacher Weise zugeführt
und auf einer Fügefläche aufgetragen.
Außerdem
wurde bestätigt,
dass das Widerstandserhöhungsmaterial
die Schweißfunktion
beträchtlich
verbessert und eine hohe Klebekraft aufrechterhält. Andererseits kann mittels
des Schweißverfahrens
des gegenwärtigen
Systems unter Verwendung von diesem Widerstandserhöhungsmaterial
das Verschwinden eines Blechinnenwiderstands während des Schweißens, das
heißt
eine Ausbildung einer Schweißlinse,
eindeutig erfasst werden, und eine In-Prozess-Qualitätsgarantie
wird gewährleistet.
Darüber
hinaus kann die Änderung
eines Elektrodeninnenwiderstandswertes, die aus der Verschlechterung
der Schweißelektrode
während
aufeinanderfolgenden Stoßpunkten
resultiert, außerdem
genau aufgezeichnet werden. Aus diese Aufzeichnung kann die Anzahl
der Stoßpunkte
oder der Zeitraum, in dem eine Schweißlinse nicht ausgebildet wurde,
wirksam geschätzt
werden. Außerdem
wurde herausgefunden, dass ein automatischer Betrieb durch die lernfähige Steuerung
möglich
ist.
-
Das System des ersten Aspektes der
vorliegenden Erfindung ist als solches auf eine tatsächliche
große
Herstellungslinie anwendbar. Das System des zweiten Aspektes der
vorliegenden Erfindung als solche ist auf eine tatsächliche
kleine Herstellungslinie anwendbar. Das System des dritten Aspektes
der vorliegenden Erfindung als solche ist auf eine tatsächliche
mittlere Herstellungslinie anwendbar. Bei dem System einer anderen
Form wird eine Stromzuführungszeit
automatisch erweitert und die Ausbildung einer Schweißlinse wird erreicht,
wenn das Bestimmungsergebnis hinsichtlich der Schweißlinse NEIN
lautet.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird ein zweiter Ausgleichsschritt durchgeführt, um eine Schweißlinse auszubilden.
Wenn außerdem
der Schätzwert
(verbleibende Lebensdauer), der aus einer Widerstandswertänderungscharakteristik
geschätzt
wird, einen festgelegten Wert erreicht, dann kann die Elektrode
automatisch geerdet werden, und die Form des Elektrodenchips kann
zu seinem vorherigen Zustand repariert werden.
-
Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird der Elektrodendruck automatisch so erhöht, dass ein stabiler Stoßpunkt erhalten
wird, wenn die verbleibende Lebensdauer, die aus der Frequenz einer
unregelmäßigen Stromzufuhr
geschätzt
wird, einen festen Wert erreicht. Bei einem anderen bevorzugten
System wird die Stromzuführungszeit
automatisch erweitert und die Ausbildung einer Schweißlinse wird
aufrecht erhalten, wenn die verbleibende Lebensdauer einen festen
Wert erreicht. Des weiteren wird bei einem anderen System die festgelegte
Stromstärke
automatisch erhöht
und die Ausbildung einer Schweißlinse
wird aufrecht erhalten, wenn die verbleibende Lebensdauer einen
festen Wert erreicht.
-
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird ein Widerstandserhöhungsmaterial
mit einer guten Schweißfunktion
und Klebefunktion wirksam an einer Fügefläche aufgetragen. Daher ist
die Produktivität
verbessert, und außerdem
wird ein Schweißabschnitt
mit einer besseren Dichtfunktion versehen, wodurch der Schweißabschnitt
mit besseren Werten verwirklicht wird.
-
Außerdem besteht keine Möglichkeit,
dass das Widerstandserhöhungsmaterial
herausfließt,
da ein an beiden Seiten beschichtetes perforiertes Band verwendet
wird, und zwar bei einem Waschprozess vor einem Beschichtungsprozess
einer Struktur, und somit wird das Ausfließen des Widerstandserhöhungsmaterials
aus einem Schweißbereich
wirksam vermieden.
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Die Verbesserung der Produktivität, eine
In-Prozess-Qualitätsgarantie
und eine lernfähige
Steuerung der aufeinanderfolgenden Punktschweißvorgänge eines galvanisierten Stahlbleches
sind Ziele, die zwar nachgiebig gefordert wurden, aber bis jetzt
nicht erzielt wurden. Auch beim Schweißen unter Verwendung eines
Widerstandserhöhungsmaterials
gibt es noch einen Spielraum zum Verbessern der Produktivität. Auch
bei einer üblichen Überwachungsvorrichtung
hinsichtlich des Erfolges oder des Fehlers einer Schweißlinse,
die einen sehr begrenzten Schweißzustand wie zum Beispiel einen
Schweißstrom überwacht.
Falls der Strom außerhalb eines
festgelegten Bereiches ist, dann erzeugt die Überwachungsvorrichtung ein
Anormalitätssignal,
das lediglich darüber
informiert, dass der Strom außerhalb
des Bereiches ist, und sie stoppt schließlich eine Produktionslinie.
-
Andererseits werden bei dem System
der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Betriebsfunktionen und
Schweißfunktionen
bei einem Massenproduktionssystem erzielt. Außerdem wird das Auftreten einer Schwierigkeit
hinsichtlich der Schweißqualität im voraus
erfasst, und Schweißzustände werden
sofort und automatisch abgewandelt. Folglich ist eine lernfähige In-Prozess-Steuerung
möglich,
die das Auftreten von Schwierigkeiten im voraus verhindert. Zusätzlich kann
eine Abwandlung geschaffen werden, ohne dass die Produktionslinie
gestoppt wird, selbst wenn Schwierigkeiten beim Schweißen auftreten.
Dadurch können
eine hohe Produktivität
und eine Automatisierung einer Produktionslinie bei einem Massenproduktionssystem
erzielt werden. Darüber
hinaus kann bei dem System der vorliegenden Erfindung die In-Prozess-Qualitätsgarantie
für alle
Stoßpunkte
gewährleistet
werden. Außerdem
ist durch das Vorsehen einer Dicht- oder Klebefunktion des Widerstandserhöhungsmaterials
ein zusätzlicher
Wert beim Schweißen
wie zum Beispiel eine Verbesserung der Festigkeit und der Steifigkeit
groß.
-
Ausführungsbeispiele
-
Ausführungsbeispiele 1 bis 3 werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Ausführungsbeispiel 1
-
Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden
Erfindung wird auf eine Montagelinie für Fahrzeugkarosserien gemäß dem gegenwärtigen System
angewendet und bezieht sich auf ein automatisches Montagesystem
zum Punktschweißen
mittels einer lernfähigen
Steuerung von geformten galvanisierten Stahlblechen. Ausführungsbeispiel
1 ist nämlich
das System der vorliegenden Erfindung hinsichtlich dem Zusammenfügen einer
Armaturentafel 10a, einer inneren Verkleidungstafel 10b und
einer äußeren Verkleidungstafel 10c,
die druckverformt wurden, mittels einer Steuerlinie, die als ein
Teil einer Montagelinie für
Fahrzeuge aufgebaut ist.
-
Im Allgemeinen werden bei der Montage
eines Fahrzeugs Karosserietafeln ausgelegt, und dann wird eine große Anzahl
von Tafeln aus galvanisierten Stahlblechen bei dem Druckbearbeitungsprozess
ausgebildet. Danach werden bei dem Schweißfügeprozess die Tafeln zu einer
Karosserie hauptsächlich
mittels Punktschweißvorgängen verschweißt. Dann
wird die Karosserie bei dem Lackierprozess einem Waschvorgang, einem
Elektroabtragungslackiervorgang, einem Trocknungsvorgang, einem
zweiten Lackiervorgang, einem letzten Beschichtungsvorgang, einem
Trocknungsvorgang und einem Oberflächenbearbeitungsvorgang ausgesetzt.
Danach werden bei dem Anpassmontageprozess Bauteile wie zum Beispiel
eine Kraftmaschine und Sitze angebracht, um ein Fahrzeug fertigzustellen.
-
Bei der in der 21 gezeigten Steuerlinie wird ein Widerstandserhöhungsmaterial
zwischen Fügeflächen durch
Zinkbeschichtungslagen an drei Tafeln 10a bis 10c,
die mittels einer Druckverformung ausgebildet sind, durch einen
Beschichtungsroboter 12 beschichtet. Dann werden die Fügeflächen punktverschweißt, um eine
Karosserie (Nebenbaugruppe) 11 mittels eines Schweißroboters 13 auszubilden.
Der Beschichtungsroboter 12 ist mit einer Steuertafel 14 verbunden,
die wiederum mit einer Prozesssteuertafel 15 verbunden
ist. Außerdem
ist der Schweißroboter 14 mit
einer Steuertafel 16 verbunden, die außerdem mit der Prozesssteuertafel 15 verbunden
ist. Der Schweißroboter 13 ist
mit Ventilen und Regulatoren (zum Einstellen einer Schweißkraft)
entsprechend der Anzahl der Elektrodendruckwahl versehen, so dass
ein gewünschter Schweißdruck ausgewählt werden
kann. Die Prozesssteuertafel 15 ist mit einer Tafelsatzspannvorrichtung 17, einer
Beschichtungseinheitsteuertafel 18 und einer Zeitstromsteuereinheit 19 verbunden.
-
Die Beschichtungseinheitssteuertafel 18 ist
mit einem Behälter
verbunden, der ein Widerstandserhöhungsmaterial aufnimmt, und
außerdem
mit einer Druckförderpumpe 20,
die mit diesem Behälter
verbunden ist. Ein Schlauch 21, der mit der Druckförderpumpe 20 verbunden
ist, ist mit einer Düse 22 verbunden.
Die Düse 22 ist
durch den Beschichtungsroboter 12 gehalten. Das Widerstandserhöhungsmaterial
innerhalb des Behälters
hat ein Klebemittel, dem 15 Gew.-% eines Aluminiumoxidpulvers mit
einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 100 μm zugefügt wurde.
Außerdem
wird der Schlauch 21 auf eine konstante Temperatur aufrechterhalten,
so dass das Widerstandserhöhungsmaterial,
dessen Viskosität
sich mit der Temperatur ändert,
auf vorhersagbare Art und Weise zugeführt werden kann.
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Die Schweißstromsteuereinheit 19 ist
durch ein Kabel 23 mit einer Schweißpistole 24 verbunden,
die durch den Schweißroboter
13 erhalten
ist. Die Schweißpistole 24 hat
einen Anschluss für
eine Elektrodeninnenspannungsmessung und ist durch eine Spannungsüberwachungsleitung 27 mit
der Schweißstromsteuereinheit 19 verbunden.
Ein Schweißtransformer 25 hat
eine toroidale Spule an ihrer Sekundärseite, und sie ist durch eine
Stromüberwachungsleitung 26 mit
der Schweißstromsteuereinheit 19 verbunden.
Daher kann die Schweißstromsteuereinheit 19 einen
Elektrodeninnenspannungswert und einen Elektrodeninnenstromwert messen,
wenn Schweißelektroden
elektrisch leiten. Anders gesagt werden die Wellenformen des Elektrodeninnenspannungswertes
und des Elektrodeninnenstromwertes der Schweißstromsteuereinheit 19 durch
die Spannungs- und Stromüberwachungsleitungen 27 und 26 eingegeben,
und sie werden zu einem Effektivwert und einem Durchschnittswert
mittels eines Computers umgewandelt, der in der Schweißstromsteuereinheit 19 eingebaut
ist. Außerdem
wird ein Elektrodeninnenwiderstandswert r mittels der Schweißstromsteuereinheit 19 berechnet.
Dabei wird der Elektrodeninnenwiderstandswert r durch die Durchschnittswerte
der Elektrodeninnenspannungen und der Elektrodeninnenströme der zweiten
Hälfte
von dem jeweiligen Stromzuführungszyklus
erhalten. Außerdem
ist die Schweißstromsteuereinheit 19 mit
einer Überwachungsvorrichtung
(Hostcomputer) 28 zum Verwalten der Schweißqualität verbunden.
-
Die Tafeln 10a bis 10c werden
durch den Computer ausgelegt. Da die Formen der Tafeln, die Stoßpositionen
beim Punktschweißen
und dergleichen in dem Computer als Daten aufbereitet wurden, ist
es daher auch möglich,
diese Daten bei dem Lehrvorgang des Schweißroboters 13 zu verwenden.
-
Bei der gemäß der vorstehenden Beschreibung
aufgebauten Steuerlinie wird eine Verarbeitung entsprechend einer
Hauptflusskarte gemäß der 22 mittels der Prozesssteuertafel 15 durchgeführt.
-
Beförderungsprozess
-
Zunächst werden bei einem Schritt
S100 die Armaturentafel 10a, die innere Verkleidungstafel 10b und die äußere Verkleidungstafel 10c an
der Wandvorrichtung 17 mittels einer Beförderungseinheit
(nicht gezeigt) befördert.
Es ist zu beachten, dass ein Teil der ganzen Beförderung außerdem durch eine Bedienperson
manuell ausgeführt
werden kann.
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Befestigungsprozess
-
Dann wird bei einem Schritt S101
die Armaturentafel 10a an die Spannvorrichtung 17 befestigt.
Da die Armaturentafel 10a mit Referenzlöchern (nicht gezeigt) und die
Spannvorrichtung 17 außerdem
mit Referenzlöchern
(nicht gezeigt) versehen sind, wird die Position der Armaturentafel 10a dabei
durch Einfügen
von Referenzstiften in die Referenzlöcher bestimmt. Falls die Armaturentafel 10a an
einer vorbestimmten Position an der Spannvorrichtung 17 befestigt
ist, erfasst ein Sensor an der Spannvorrichtung 17 die
Tafel 10a, und ein Befestigungsendsignal wird zu der Prozesssteuertafel 15 von
der Spannvorrichtung 17 gesendet.
-
Beschichtungsprozess
-
Dann wird bei einem Schritt S102
ein Befehl zum Beschichten eines Widerstandserhöhungsmaterials von der Prozesssteuertafel 15 zu
der Steuertafel 14 des Beschichtungsroboters und zu der
Beschichtungseinheitssteuertafel 18 abgegeben. Der Beschichtungsroboter 12 mit
der Düse 22 wird
durch die Beschichtungsrobotersteuertafel 14 so gesteuert,
dass die Düse 22 zu
einer vorbestimmten Position bewegt wird.
-
Ein Signal, durch das der Beschichtungsroboter 12 die
Düse 22 zu
einer vorbestimmten Position bewegt, wird von der Steuertafel 14 zu
der Prozesssteuertafel 15 abgegeben. Die Prozessteuertafel 15 sendet ein
Signal zum Starten des Ausstoßens
des Widerstandserhöhungsmaterials
zu der Beschichtungseinheitssteuertafel 18. Die Beschichtungseinheitssteuertafel 18 betätigt die
Druckförderpumpe 20 und öffnet gleichzeitig
die Düse 22.
Durch diesen Vorgang wird das Widerstandserhöhungsmaterial zu der Düse 22 von
dem Behälter
durch den Schlauch 21 geschickt und auf die Armaturentafel 10a mittels
der Düse 22 beschichtet.
-
Andererseits arbeitet der Beschichtungsroboter 12 entlang
eines Ortes, der im voraus gelernt wurde, falls das ausstoßen des
Widerstandserhöhungsmaterials
gestartet wird, und das Widerstandserhöhungsmaterial wird an einer
vorbestimmten Fügefläche beschichtet.
Wenn der Beschichtungsroboter 12 die Beschichtungsendposition
des Widerstandserhöhungsmaterials
erreicht, dann wird die Zufuhr des Widerstandserhöhungsmaterials
durch die Druckförderpumpe 20 gestoppt,
und die Düse 22 wird
geschlossen. Der Beschichtungsroboter 12 kehrt zu der Ursprungsposition
zurück.
-
Um zu bestätigen, dass das Widerstandserhöhungsmaterial
stabil beschichtet wird, ohne dass dieses während des vorstehend beschriebenen
Vorgangs gestoppt wird, ist der Beschichtungsroboter 12 mit
einer Überwachungskamera
(nicht gezeigt) versehen. Diese Bestätigung wird durch eine Bilderkennung
oder durch die Beobachtung einer Bedienperson an dem Überwachungsbildschirm
durchgeführt.
-
Beförderungsprozess, Überlappungsprozess,
Beschichtungsprozess
-
Nachdem das Widerstandserhöhungsmaterial
auf der Armaturentafel 10a beschichtet wurde, wird die innere
Verkleidungstafel 10b mit der Armaturentafel 10a mittels
einer Beförderungseinheit
bei einem Schritt S103 überlappt.
Die innere Verkleidungstafel 10b ist ähnlich wie die Armaturentafel 10a mit
Referenzlöchern (nicht
gezeigt) versehen und wird an Referenzstiften (nicht gezeigt) der
Spannvorrichtung 17 ausgerichtet und fixiert. Durch diesen
Aufbau wird das Widerstandserhöhungsmaterial
zwischen der Armaturentafel 10a und der inneren Verkleidungstafel 10b angeordnet.
-
Dann wird der Beschichtungsvorgang
des Widerstandserhöhungsmaterials
an der Fügefläche der
inneren Verkleidungstafel 10b wie im Falle der Armaturentafel 10a wiederholt.
-
Beförderungsprozess, Überlappungsprozess
-
Des weiteren wird bei einem Schritt
S104 die äußere Verkleidungstafel 10c an
der inneren Verkleidungstafel 10b mittels der Beförderungseinheit überlappt.
Somit wird das Wiederstandserhöhungsmaterial zwischen
der inneren Verkleidungstafel 10b und der äußeren Verkleidungstafel 10c angeordnet.
-
Schweißzustandsfestlegungsprozess
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Falls das Überlappen der Tafeln 10a bis 10c beendet
ist, dann wird ein Klammerendsignal zu der Prozesssteuertafel 15 von
der Tafelspannvorrichtung 17 gesendet.
-
Wenn das Klammerendsignal aufgenommen
wird, dann erfasst die Prozesssteuertafel 15 das Ende der
Tafelfixierung und der Widerstandserhöhungsmaterialbeschichtung.
Außerdem
werden bei einem Schritt S105 die Schweißzustände des Punktschweißvorganges
ausgewählt.
-
Anders gesagt ändert sich die Blechausrichtung
in Abhängigkeit
des Schweißabschnittes,
da die tatsächlichen
Werkstücke
die Karosserie eines Fahrzeugs bilden und durch eine Vielzahl Tafeln
bestehen. Außerdem
gibt es hinsichtlich der Art der Tafeln reine Weichstahlbleche,
reine höherfeste
Stahlbleche, galvanisierte weiche Stahlbleche und galvanisierte
höherfeste
Stahlbleche. Darüber
hinaus sind ihre Dicken in einem Bereich von ungefähr 0,5 bis
3 mm. Daher ist es erforderlich, die Schweißzustände zu ändern, wie zum Beispiel die
festgelegte Stromstärke,
die Stromzuführungszeit
und den Elektrodendruck in Abhängigkeit
eines zu schweißenden
Abschnittes. Die Schweißstromsteuereinheit 19 ist
so aufgebaut, dass sie die Schweißzustände speichern kann und die
Schweißzustände entsprechend
den individuellen Schweißabschnitten
passend auswählen
kann.
-
Druckbeaufschlagungsprozess
-
Dann wird bei einem Schritt S106
ein Punktschweißstartsignal
zu der Schweißrobotersteuertafel 16 von
der Prozesssteuertafel 15 gesendet.
-
Wenn das Signal aufgenommen wird,
dann bewegt der Schweißroboter 13 zunächst die
Schweißpistole 24 zu
dem ersten Abschnitt. In diesem Zeitraum ist die Linie, die die
Mitten von beiden Schweißelektroden der
Schweißpistole 24 verbindet,
nahezu an der Mitte des Widerstandserhöhungsmaterials zwischen den
Fügeflächen positioniert.
Falls die Schweißpistole 24 den
ersten Abschnitt erreicht, dann wird ein Signal zu der Prozesssteuertafel 15 von
der Schweißrobotersteuertafel 16 gesendet.
Dann sendet die Prozesssteuertafel 15 ein Schweißstartsignal
zu der Schweißstromsteuereinheit 19.
-
Wenn die Schweißstromsteuereinheit 19 aktiviert
ist, dann wird das Ventil und der Regulator der Schweißpistole 24,
die durch den Schweißroboter 13 gehalten
werden, betätigt,
und ein Paar Schweißelektroden
der Schweißpistole 24 werden
den ersten geschweißten
Abschnitt der Tafeln 10a bis 10c klammern.
-
Durch diesen Vorgang werden die Tafeln 10a bis 10c durch
einen festgelegten Schweißdruck
mittels eines Paares Schweißelektroden
mit Druck beaufschlagt. In diesem Zeitraum verlässt das Widerstandserhöhungsmaterial
einen Raum zwischen den Fügeflächen, so
dass die Fügeflächen teilweise
miteinander in Kontakt sein können.
-
Stromzuführungsprozess
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Danach werden bei einem Schritt S107
die Tafeln durch die festgelegte Stromstärke für 3 Zyklen elektrisch durchströmt, und
ein Punktschweißvorgang
wird durchgeführt.
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Erfassungsprozess
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Außerdem werden bei einem Schritt
S108 die elektrische Spannung und der elektrische Strom zwischen
den Elektroden für
jeden Zyklus über
die Schweißelektroden
erfasst.
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Schätzprozess (unregelmäßige Stromzufuhr)
-
Bei einem Schritt S200 wird eine
Signalverarbeitung gemäß einer
in der 23 gezeigten
Routine S200 zum unregelmäßigen Zuführen von
Strom dahingehend ausgeführt,
ob eine unregelmäßige Stromzufuhr vorhanden
ist oder nicht.
-
Zunächst wird bei einem Schritt
S201 ein Schweißstromeffektivwert
(RMS) i für
jeden Zyklus durch die Schweißstromsteuereinheit 19 berechnet.
Dann wird bei einem Schritt S202 bestimmt, ob der zugeführte Schweißstrom normal
oder unregelmäßig ist,
indem bestimmt wird, ob der berechnete Schweißstromeffektivwert i innerhalb
eines normalen Strombereiches ist. Bei einem Schritt S202 kehrt
die Verarbeitung zu der Hauptroutine zurück, sofern das Ergebnis "JA" lautet, da es während aufeinanderfolgenden
Stoßpunkten
keine unregelmäßige Stromzufuhr
gibt. Bei einem Schritt S202 ist eine unregelmäßige Stromzufuhr während aufeinanderfolgenden
Stoßpunkten
vorhanden, da das Ergebnis "NEIN" lautet, und bei einem
Schritt S203 wird die Frequenz der unregelmäßigen Stromzufuhr gezählt.
-
Steuerprozess (unregelmäßige Stromzufuhr)
-
Die bei dem Schritt S203 gezählte Frequenz
wird bei einem Schritt S204 mit einer voreingestellten Referenz
verglichen. Bei einem Schritt S204 kehrt die Verarbeitung zu der
Hauptroutine zurück,
falls die gezählte Frequenz
kleiner ist als die Referenz. Falls die gezählte Frequenz größer ist
als die Referenz, dann schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt
S205 weiter.
-
Falls die Frequenz größer ist,
dann wird geschätzt,
dass eine Ausbildung einer ausreichenden Schweißlinse bei dem selben Schweißzustand
schwierig ist (in diesem Fall der Elektrodendruck). Die Anzahl der
Stoßpunkte
oder die Zeitperiode zu diesem Zeitpunkt wird ein geschätzter Wert
der Begrenzung des selben Schweißzustands. Daher werden bei
einem Schritt S205 das Ventil und der Regulator so ausgewählt, dass sich
der Elektrodendruck bei dem nächsten
Stoßpunkt
erhöht,
und die Verarbeitung kehrt zu der Hauptroutine zurück. Durch
diesen Vorgang wird ein Kontakt zwischen den Grundelementen hinreichend
gewährleistet,
und folglich kann ein stabiler Schweißvorgang fortgesetzt werden.
-
Berechnungsprozess
-
Der in der Schweißstromsteuereinheit 19 eingebaute
Computer führt
eine in der 24 gezeigte
Routine S300 bei dem in der 22 gezeigten
Schritt S300 durch.
-
Eine einzige Widerstandswertänderungscharakteristik
wird bei dem Ausführungsbeispiel
1 für die Mustererkennung
verwendet. Daher berechnet der in der Schweißstromsteuereinheit 19 eingebaute Computer ein Änderungsmuster
aus jedem Elektrodeninnenwiderstandswert r.
-
Zunächst wird bei einem Schritt
S301 der Reduzierungsbetrag (Δr)
des Elektrodeninnenwiderstandswertes (Widerstandswertänderungscharakteristik)
auf dem Elektrodeninnenwiderstandswert r von jedem Zyklus berechnet.
Und zwar wird der Elektrodeninnenwiderstandswert r von jedem Zyklus
durch die Schweißstromsteuereinheit 19 berechnet.
Der Elektrodeninnenwiderstandswert bei dem erste Zyklus wird als
r1 bezeichnet, der Elektrodeninnenwiderstandswert
des zweiten Zyklus wird als r2 bezeichnet,
und der Elektrodeninnenwiderstandswert des dritten Zyklus wird als
r3 bezeichnet.
-
Bei einem Schritt S302 wird bestimmt,
ob die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1
und dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) größer als 0 ist, und außerdem ob
die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 (r2 – r3) größer als 0 ist. Falls die Antwort
JA lautet, dann ist die Widerstandsänderungscharakteristik ein
monoton abfallendes Muster, und die Verarbeitung schreitet zu einem
Schritt S303 weiter. Bei dem Schritt S303 wird die Differenz zwischen
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r3 (r1 – r3)
als ein Reduzierungsbetrag Δr
festgelegt.
-
Falls das Ergebnis andererseits bei
dem Schritt S302 NEIN lautet, dann schreitet die Verarbeitung zu einem
Schritt S304 weiter. Bei dem Schritt S304 wird bestimmt, ob die
Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) positiv ist und ob außerdem die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r3 (r2 – r3)
negativ ist. Falls die Antwort bei dem Schritt S304 JA lautet, dann
ist die Widerstandsänderungscharakteristik
ein talförmiges
Muster, und die Verarbeitung schreitet zu einem Schritt S305 weiter.
Bei dem Schritt S305 wird die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) als
ein Reduzierungsbetrag Δr
festgelegt.
-
Falls andererseits die Antwort bei
dem Schritt S304 NEIN lautet, dann schreitet die Verarbeitung zu einem
Schritt S306 weiter. Bei dem Schritt S306 wird bestimmt, ob die
Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) negativ ist und ob außerdem die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r3 (r2 – r3)
positiv ist. Falls die Antwort bei dem Schritt S306 JA lautet, dann
ist die Widerstandsänderungscharakteristik
ein spitzenförmiges
Muster, und die Verarbeitung schreitet zu einem Schritt S307 weiter.
Bei dem Schritt S307 wird die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r2 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 (r2 – r3) als
ein Reduzierungsbetrag Δr
festgelegt.
-
Falls andererseits die Antwort bei
dem Schritt S306 NEIN lautet, dann ist die Widerstandsänderungscharakteristik
ein monoton ansteigendes Muster, und die Verarbeitung schreitet
zu einem Schritt S308 weiter.
-
Zweiter (nachfolgender)
Aufzeichnungsschritt
-
Außerdem werden bei einem Schritt
S303 das monoton abfallende Muster und der Reduzierungsbetrag Δr (Δr = r1 – r3) aufgezeichnet.
Bei einem Schritt S305 werden das talförmige Muster und der Reduzierungsbetrag Δr (Δr = r1 – r2) aufgezeichnet.
Bei einem Schritt S307 werden das spitzenförmige Muster und der Reduzierungsbetrag Δr (Δr = r2 – r3) aufgezeichnet.
Bei einem Schritt S308 wird das monoton ansteigende Muster aufgezeichnet.
-
Erster Bestimmungsprozess
-
Der Elektrodeninnenwiderstandswert
r wird reduziert, wenn eine Schweißlinse ausgebildet ist. Aus diesem
Grund wird bei dem Berechnungsprozess der Reduzierungsbetrag Δr des Elektrodeninnenwiderstandswertes
gemäß dem jeweiligen Änderungsmuster
berechnet. Danach wird bei einem Schritt S309 der Reduzierungsbetrag Δr des Elektrodeninnenwiderstandswertes
mit einem Kriterium ΔR
(zum Beispiel 30 μΩ) verglichen,
um eine im voraus in den Computer gespeicherte Schweißlinse zu
bewerten. Falls die Antwort JA lautet, dann wird bestimmt, dass
eine gute Schweißlinse
ausgebildet ist, und die Verarbeitung kehrt zu der Hauptroutine
zurück.
-
Anders gesagt wird die Ausbildung
einer ausreichenden Schweißlinse
garantiert, falls bei dem Schritt S309 der Reduzierungsbetrag Δr des Elektrodeninnenwiderstandswertes
größer ist
als das Kriterium ΔR.
Falls bei dem Schritt S309 andererseits die Antwort NEIN lautet,
dann wird bestimmt, dass ein Schweißlinsendurchmesser zu klein
ist. Außerdem
wird hinsichtlich des monoton ansteigenden Musters bei dem Schritt
5308 der Reduzierungsbetrag des Elektrodeninnenwiderstandswertes
nicht berechnet, und es wird bestimmt, dass das monoton ansteigende
Muster einen kleinen Schweißlinsendurchmesser
angibt.
-
Wenn insbesondere bei dem Schritt
S309 der Reduzierungsbetrag Δr
des Elektrodeninnenwiderstandswertes kleiner als das Kriterium ΔR ist, oder
hinsichtlich des monoton ansteigenden Musters bei dem Schritt S308
ist eine Garantie einer Ausbildung von ausreichenden Schweißlinsen
ungewiss. Wenn daher die Bestimmung bei dem Schritt S309 NEIN lautet,
oder nach dem Schritt S308, dann wird die in der 25 gezeigte Routine zum Verlängern der
Schweißzuführungszeit
ausgeführt.
-
Erster Ausgleichsschritt
-
Zunächst wird bei einem Schritt
S401 die Stromzuführungszeit
um einen Zyklus erweitert. Durch diese Erweiterung wird eine Ausbildung
einer Schweißlinse
ausgeglichen. Es ist zu beachten, dass eine noch zuverlässigere
Ausgleichung durchgeführt
werden kann, wenn ein Stromwert der Erweiterung hoch ist.
-
Schätzprozess (Erweiterung einer
Stromzufuhr)
-
Dann wird bei dem Schritt S402 der
Elektrodeninnenwiderstandswert r4 bei dem vierten Zyklus mittels der
Schweißstromsteuereinheit 19 berechnet.
Bei einem Schritt 5403 wird die Anzahl der Stromzuführungserweiterungen
gezählt.
-
Lernfähiger Steuerprozess (Erweiterung
einer Stromzufuhr)
-
Die bei dem Schritt S403 gezählte Frequenz
wird mit einem Kriterium verglichen, das bei dem Schritt S404 im
voraus festgelegt wurde. Falls die gezählte Frequenz größer ist
als das voreingestellte Kriterium, dann schreitet die Verarbeitung
zu einem Schritt S405 weiter.
-
Die größere Frequenz bedeutet, dass
die Ausbildung einer ausreichenden Schweißlinse bei den selben Schweißzuständen schwierig
ist (in diesem Fall die Stromstärke).
Die Anzahl der Stoßpunkte
oder die Zeitperiode zu diesem Zeitpunkt wird ein geschätzter Wert
der Begrenzung des selben Schweißzustands. Daher wird bei einem
Schritt S405 die festgelegte Stromstärke bei dem nächsten Stoßpunkt um
einen vorbestimmten Wert erhöht.
Somit kann ein stabiler Schweißvorgang
bei einer hoch festgelegten Stromstärke fortgesetzt werden, und
die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S404 zurück.
-
Zweiter Bestimmungsprozess
-
Falls die gezählte Frequenz kleiner ist als
das Kriterium bei dem Schritt S404 oder nach dem Schritt S405 schreitet
die Verarbeitung zu einem Schritt S406 weiter. Bei dem Schritt S406
wird bestimmt, ob die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) größer ist
als 0 und ob außerdem
die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 (r2 – r3) größer ist als 0. Falls die Antwort
bei dem Schritt S406 JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung
zu einem Schritt S500 weiter, und eine Signalverarbeitung wird gemäß einer in
der 26 gezeigten Routine
S500 eines monoton abfallenden Musters durchgeführt.
-
Zunächst wird bei einem Schritt
S501 bestimmt, ob die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r3 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert r4 (r3 – r4) größer ist
als 0. Falls die Antwort JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung
zu einem Schritt S502 weiter. Bei dem Schritt S502 wird die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r4 (r1 – r4)
als ein Reduzierungsbetrag Δrp
festgelegt. Falls die Antwort NEIN lautet, dann schreitet die Verarbeitung
zu einem Schritt S503 weiter. Bei dem Schritt S503 wird die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r3 (r1 – r3)
als ein Reduzierungsbetrag Δrp
festgelegt.
-
Nach dem Schritt S502 und dem Schritt
S503 kehrt die Signalverarbeitung zu einem Schritt S109 gemäß der 25 zurück. Bei dem Schritt S406 schreitet
die Signalverarbeitung zu einem Schritt S407 weiter, falls die Antwort
NEIN lautet. Bei dem Schritt S407 wird bestimmt, ob die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r2 (r1 – r2)
positiv ist und ob außerdem die
Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r3 (r2 – r3) negativ ist. Falls die
Antwort JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt
S600 weiter, und eine Signalverarbeitung wird gemäß einer
in der 27 gezeigten
Routine S600 eines talförmigen
Musters durchgeführt.
-
Bei einem Schritt S601 wird bestimmt,
ob die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1
und dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 (r1 – r3) größer ist als 0. Falls die Antwort
JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S602
weiter. Bei dem Schritt S602 wird bestimmt, ob die Differenz zwischen
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r4 (r3 – r4)
größer ist
als 0. Falls die Antwort JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung
zum Schritt S603 weiter. Bei dem Schritt S603 wird bestimmt, ob
die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r4 (r2 – r4) größer ist als 0. Falls die Antwort
JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S604
weiter. Bei dem Schritt S604 wird die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert r4 (r1 – r4) als
ein Reduzierungsbetrag Δrp
festgelegt.
-
Falls bei dem Schritt S603 die Antwort
NEIN lautet, dann schreitet die Signalverarbeitung zu einem Schritt
S605 weiter. Bei dem Schritt S605 wird die Differenz zwischen dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r2 (r1 – r2)
als ein Reduzierungsbetrag Δrp
festgelegt.
-
Falls bei dem Schritt S602 die Antwort
NEIN lautet, dann schreitet die Signalverarbeitung zu einem Schritt
S606 weiter. Bei dem Schritt S606 wird die Differenz zwischen dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r2 (r1 – r2)
als ein Reduzierungsbetrag Δrp
festgelegt.
-
Falls bei dem Schritt S601 die Antwort
NEIN lautet, dann schreitet die Signalverarbeitung zu einem Schritt
S607 weiter. Bei dem Schritt S607 wird bestimmt, ob die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r4 (r3 – r4)
größer ist
als 0. Falls die Antwort JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung
zu einem Schritt S608 weiter. Bei einem Schritt S608 wird bestimmt,
ob die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r4 (r2 – r4) größer ist
als Null. Falls die Antwort JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung
zu einem Schritt S609 weiter. Bei dem Schritt S609 wird die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r4 (r3 – r4) als ein Reduzierungsbetrag Δrp festgelegt.
-
Falls bei dem Schritt S608 die Antwort
NEIN lautet, dann schreitet die Signalverarbeitung zu einem Schritt
S610 weiter. Bei dem Schritt S610 wird bestimmt, ob die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) größer ist
als die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r4 (r3 – r4). Falls die Antwort JA lautet, dann schreitet
die Verarbeitung zu einem Schritt S611 weiter. Bei dem Schritt S611
wird die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r2 (r1 – r2) als ein Reduzierungsbetrag Δrp festgelegt.
-
Falls die Antwort bei dem Schritt
S610 NEIN lautet, dann schreitet die Signalverarbeitung zu einem Schritt
S612 weiter. Bei dem Schritt S612 wird die Differenz zwischen dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r3 und dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r4 (r3 – r4) als ein Reduzierungsbetrag Δrp festgelegt.
-
Falls die Antwort bei dem Schritt
S607 NEIN lautet, dann schreitet die Signalverarbeitung zu einem Schritt
S613 weiter. Bei dem Schritt S613 wird die Differenz zwischen dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) als ein Reduzierungsbetrag Δrp festgelegt.
-
Nach den Schritten S604, S605, S606,
S609, S611, S612 und S613 kehrt die Signalverarbeitung zu einem
in der 25 gezeigten
Schritt S901 weiter. Falls die Antwort bei dem Schritt S407 NEIN
lautet, dann schreitet die Signalverarbeitung zu einem Schritt S408
weiter. Bei dem Schritt S408 wird bestimmt, ob die Differenz zwischen
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r1 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 (r1 – r2) negativ ist und ob außerdem die Differenz zwischen
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 (r2 – r3) positiv ist. Falls die Antwort JA lautet,
dann schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S700 weiter, und
eine Signalverarbeitung wird gemäß einer
in der 28 gezeigten
Routine S700 eines spitzenförmigen
Musters durchgeführt.
-
Zunächst wird bei einem Schritt
S701 bestimmt, ob die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r3 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r4 (r3 – r4) größer ist
als Null. Falls die Antwort JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung
S701 zu S702 weiter. Bei dem Schritt S702 wird die Differenz zwischen dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r4 (r2 – r4) als ein Reduzierungsbetrag Δrp festgelegt.
Falls die Antwort NEIN lautet, dann schreitet der Schritt S701 zu
einem Schritt S703 weiter. Bei dem Schritt S703 wird die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r2 und dem
Elektrodeninnenwiderstandswert r3 (r2 – r3) als ein Reduzierungsbetrag Δrp festgelegt.
-
Nach dem Schritt S702 und dem Schritt
S703 kehrt die Signalverarbeitung zu einem in der 25 gezeigten Schritt S901 zurück. Falls
bei dem Schritt S408 die Antwort NEIN lautet, dann schreitet die
Verarbeitung zu einem Schritt S800 weiter und eine Signalverarbeitung
wird gemäß einer
in der 29 gezeigten
Routine S800 eines monoton ansteigenden Musters durchgeführt. Bei
dem Schritt S801 wird bestimmt, ob die Differenz zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r3 und dem Elektrodeninnenwiderstandswert
r4 (r3 – r4) größer ist
als Null. Falls die Antwort JA lautet, dann schreitet die Verarbeitung
zu einem Schritt S802 weiter. Bei dem Schritt S802 wird die Differenz
zwischen dem Elektrodeninnenwiderstandswert r3 und
dem Elektrodeninnenwiderstandswert r4 (r3 – r4) als ein Reduzierungsbetrag Δrp festgelegt.
Falls die Antwort NEIN lautet, dann schreitet die Verarbeitung zu
einem Schritt S803 weiter. Bei dem Schritt S803 wird ein Reduzierungsbetrag Δrp als Null
festgelegt. Nach dem Schritt S802 und dem Schritt S803 kehrt die
Signalverarbeitung zu einem Schritt S901 gemäß der 25 zurück. Wie dies vorstehend beschrieben
ist, hängt
das Berechnungsverfahren nach dem ersten Ausgleichsprozess von Mustern
ab, und bei jeder Musterroutine wird der Reduzierungsbetrag Δrp gemäß dem jeweiligen
Muster berechnet. Danach wird bei dem Schritt S901 eine erneute
Bestimmung der Schweißlinse
durchgeführt.
Bei dem Schritt S901 wird der Reduzierungsbetrag Δrp mit einem Kriterium
(zum Beispiel 15 μΩ) für eine erneute
Bestimmung der Schweißlinse
verglichen, das im Voraus in dem Computer gespeichert wurde.
-
Falls die Antwort bei dem Schritt
S901 JA lautet, dann wird ein Schweißlinsendurchmesser erneut als gut
bestimmt, und die Verarbeitung kehrt zu der Hauptroutine zurück. Falls
die Antwort andererseits NEIN lautet, dann wird ein Schweißlinsendurchmesser
erneut als zu kurz bestimmt, und die Verarbeitung schreitet zu einem
Schritt S902 weiter.
-
Bestimmungsergebnisaufzeichnungsprozess
-
Bei dem Schritt S902 werden durch
einen Punktschweißvorgang
geschweißte
Abschnitte aufgezeichnet. Dann schreitet die Verarbeitung zu einem
Schritt S1000 weiter.
-
Zweiter Ausgleichsprozess
-
Bei dem Schritt S1000 wird für jenen
Abschnitt, bei dem bei dem zweiten Bestimmungsprozess eine kurze
Schweißlinse
bestimmt wurde, eine endgültige
Ausgleichung durch Begrenzen und dergleichen durchgeführt.
-
Hinsichtlich des zweiten Ausgleichsprozesses
gibt es ein Verfahren zum Begrenzen eines Schweißabschnittes, wenn bestimmt
wird, dass der Abschnitt eine kurze Schweißlinse aufweist. In diesem
Verfahren wählt
ein Sicherungsroboter bei einem späteren Prozess automatisch eine
Pistole aus, die für
einen aufgezeichneten Abschnitt mit verkürzter Schweißlinse geeignet
ist, und er stößt erneut
mit der Pistole gegen den Abschnitt, oder ein Verfahren, bei dem
eine Bedienperson einen unzureichenden Abschnitt bei einem späteren Prozess
ausgleicht, indem sie einen erneuten Stoßvorgang oder einen Bogenschweißvorgang
ausführt.
Danach werden die aufeinanderfolgenden Stoßvorgänge fortgesetzt, während eine
lernfähige
Steuerung wiederholt wird, wie zum Beispiel eine Erhöhung des
Elektrodendruckes, eine Erweiterung der 5chweißzuführungszeit und eine Erhöhung der
festgelegten Stromstärke.
-
Bei dem gegenwärtigen System ist es beim Durchführen eines
Punktschweißvorgangs
durch Überwachen
eines Elektrodeninnenwiderstandswertes möglich, eine Anormalität aus einem
Elektrodeninnenwiderstandswert zu erfassen und die Anormalität bei dem
zweiten Ausgleichsprozess auszugleichen, auch wenn ein regulärer Stoßpunkt aufgrund
eines fehlerhaften Betriebes eines Roboters nicht punktverschweißt ist oder auch
wenn ein nicht vorhersehbarer Unfall wie zum Beispiel ein Kabelbruch
einer Elektrodeninnenspannungsüberwachungsleitung
auftritt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die Ausbildung
einer Schweißlinse
mit Sicherheit garantiert, auch wenn eine Schweißlinse das Kriterium einer
Folge von auftretenden Prozessen nicht erfüllt.
-
Ergebnis
-
Die 30 bis 33 zeigen einige der durch
das Ausführungsbeispiel
1 erhaltenen Ergebnisse. Die Schweißzustände, das Schweißlinsenbestimmungsverfahren
und das Kriterium der lernfähigen
Steuerung bei dem Ausführungsbeispiel
1 sind folgendermaßen.
Die verwendeten Tafeln sind gleich wie jene, die in den 15 bis 17 und den 18 bis 20 gezeigt sind. Die Anzahl
der Stoßpunkte
beträgt
18.
-
Schweißzustände
-
Elektrodendruck: P = 2352 N (240
kgf)
(im Falle eines Druckanstiegs eine Erhöhung von 196 N (20 kgf)
-
Stromzuführungszeit: T = 3 Zyklen
(im
Falle einer zeitlichen Erweiterung eine Erweiterung um 1 Zyklus)
-
Festgelegte Stromstärke: I =
12 kA
(im Falle einer Stromstärkenerhöhung eine Erhöhung von
1 kA)
-
Schweißlinsenbestimmung
-
Reguläres Kriterium einer Schweißlinsenbestimmung
(1):
ΔR ≥ 30 μΩ
-
Kriterium einer Schweißlinsenbestimmung
nach der Steuerung der Zuführungszeit,
der festgelegten Stromstärke
und der Elektrodenkraft (2):
ΔRp ≥ 15 μΩ, spitzenförmiges Muster
-
Kriterium einer Schweißlinsenbestimmung
im Zeitraum einer unregelmäßigen Stromzufuhr
(3):
r3 (Elektrodeninnenwiderstandswert
nach Stromzufuhr mit 3 Zyklen) ≤ 100 μΩ
-
Bestimmungskriterium der lernfähigen Steuerung
Kriterium der Stromzuführungserweiterung
(4):
Falls die Schweißlinsenbestimmung
nach einer Stromzufuhr mit 3 Zyklen NEIN lautet
-
Kriterium einer Stromstärkenerhöhung (5):
Häufigkeit
der Stromzuführungserweiterungen,
10 Punkte/aufeinanderfolgende 18 Punkte
-
Kriterium der Elektrodendruckerhöhung (6):
Häufigkeit
der unregelmäßigen Stromzuführungen,
5 Punkte/aufeinanderfolgende 18 Punkte
-
Wie dies aus den 30 bis 32 ersichtlich
ist, betrug der Reduzierungsbetrag des Elektrodeninnenwiderstandswertes
für alle
Stoßpunkte Δr ≥ 30 μΩ und der
Schweißlinsendurchmesser
war außerdem
ausreichend, wenn die Anzahl der Stoßpunkte klein ist. Wenn die
Anzahl der Stoßpunkte
erhöht
wurde und 846 Punkte erreicht hatte, dann erschien der Reduzierungsbetrag Δr < 30 μΩ. In diesem
Fall wurde die Stromführungszeiterweiterung
von einem Zyklus automatisch hinzugefügt. Infolgedessen war das Schweißlinsenbestimmungskriterium
(2) nach der Steuerung (Erweiterung der Stromzufuhr) erfüllt, und
der Schweißlinsendurchmesser
war außerdem
ausreichend.
-
Es ist zu beachten, dass der Reduzierungsbetrag Δr von jedem
Elektrodeninnenwiderstandswert, der in den 30 bis 32 gezeigt
ist, für
alle Stoßpunkte
innerhalb des Bereiches der Stoßpunkte
zu beobachten war, der in den 30 bis 32 gezeigt ist. Außerdem ist
der Reduzierungsbetrag Δr
ein Wert nach einer Stromzufuhr mit 3 Zyklen, und ein Wert des Reduzierungsbetrages Δrp nach der
Erweiterung einer Stromzuführungszeit
wurde nicht beobachtet. Wenn die Anzahl der Stoßpunkte die Nähe von 1500
Stoßpunkten
erreicht hatte, wurde der Reduzierungsbetrag Δr insgesamt kleiner und die
Anzahl der Stoßpunkte
von Δr < 30 μΩ wurde beträchtlich
erhöht.
In diesen Fällen
wurde die Stromzuführungszeit
automatische erweitert, und der Reduzierungsbetrag Δrp erfüllte das
vorstehend erwähnte
Kriterium (2).
-
Wenn die Anzahl der Stoßpunkte
die Nähe
von 2300 Punkten erreichte, wurde die Frequenz der Stromzuführungserweiterungen
hoch, und es wird geschätzt,
dass die Anzahl der Stoßpunkte
oder eine Zeitperiode zu reduzieren ist, bis eine ausreichende Schweißlinse nicht
erhalten wird. Daher stieg die festgelegte Stromstärke automatisch
auf 13 kA durch das Kriterium (5) der Stromstärkenerhöhung an. Dementsprechend wurde
die Frequenz der Stromzuführungserweiterungen
reduziert. Wenn die Anzahl der Stoßpunkte 2832 Punkte beträgt, dann
tritt eine unregelmäßige Stromzufuhr
auf. Diese unregelmäßige Stromzufuhr
wurde durch das Kriterium (3) zur Schweißlinsenbestimmung bestimmt.
-
Wenn die Anzahl der Stoßpunkte
in der Nähe
von 3400 ist, dann wird die Frequenz der Stromzuführungserweiterungen
erneut erhöht,
und die festgelegte Stromstärke
stieg automatisch auf 15 kA an (auch wenn dies nicht gezeigt ist,
ist die Stromstärke
in der Nähe
von 3200 Punkten auf 14 kA angestiegen).
-
In der Nähe von 3740 Stoßpunkten
ist die Stromstärke
weiter auf 16 kA angestiegen, und in der Nähe von 4450 Stoßpunkten
ist die unregelmäßige Stromzufuhr
häufig
erschienen. Folglich wurde der Elektrodendruck auf 2548 N (260 kgf)
durch das Kriterium (6) der Elektrodendruckerhöhung automatisch erhöht.
-
Auf diese Art und Weise konnte ein
Punktschweißvorgang
bis zu 5400 Stoßpunkten
durchgeführt
werden, ohne dass irgendein menschlicher Eingriff durch die lernfähige Steuerung
erforderlich war, während
eine ausreichende Schweißlinse
gewährleistet
und eine in-Prozess-Qualitätsgarantie
erzielt wurden. Daneben entsprechen die S400 Stoßpunkte einer Menge von 300
Tafelsätzen
von 300 Fahrzeugen, und sie sind äquivalent zu einer Arbeitsmenge
für einen
Tag einer durchschnittlichen Fahrzeugproduktionslinie. Gemäß der 33 sind zwei Schweißlinsendurchmesser
für jeden
Stoßpunkt
vorgesehen, da drei Grundelemente verbunden werden. Die Schweißlinsendurchmesser
sind nahezu gleich, und ein kleinerer Wert der beiden ist gezeigt.
-
Hinsichtlich den Schweißlinsen,
die ein Kriterium erfüllen,
bei denen der Reduzierungsbetrag Δr
aber besonders klein ist und eine unregelmäßige Stromzufuhr auftrat, wurden
alle Schweißlinsendurchmesser überprüft und als
ausreichend befunden. Darüber
hinaus wurde bei diesem Experiment eine Erhöhung der Stromstärke durch
die lernfähige
Steuerung in einem Zeitraum mit einer konstanten Anzahl von Stoßpunkten
durchgeführt.
Wie dies jedoch an den Abschnitten A und B der selben Tafel ersichtlich
ist, hängt
der Schwierigkeitsgrad der Schweißlinsenausbildung von der Position
von dem jeweiligen Stoßpunkt
ab. Hinsichtlich der individuellen Positionen der Stoßpunkte
oder für
Gruppen, die gemäß dem Schwierigkeitsgrad
klassifiziert sind, ist es daher denkbar, dass eine Stromstärke individuell
oder gemäß einer
jeweiligen Gruppe erhöht
wird. Auf diese Art und Weise kann die Lebensdauer einer Schweißelektrode
verlängert
werden.
-
Auch in diesem Beispiel wurden die
Schweißzustände im Zeitraum
des Starts eines Testes für
alle Stoßpunkte
der jeweiligen Tafel konstant gehalten. Es ist denkbar, dass die
Schweißzustände im Zeitraum
des Teststarts ebenfalls individuell oder gemäß der jeweiligen Gruppe geändert werden,
und zwar in Abhängigkeit von
dem Schwierigkeitsgrad der Schweißlinsenausbildung. Somit kann
die Lebensdauer einer Schweißelektrode
auch verlängert
werden, was ein überflüssiges Erwärmen im
Zeitraum des Schweißvorganges
verhindert.
-
Festigkeitstest
-
Hinsichtlich einer Fahrzeugrohkarosserie,
die gemäß dem Stand
der Technik montiert ist, und einer Fahrzeugrohkarosserie, bei der
die gleichen Bauelemente verwendet werden, wurde lediglich der Türöffnungsabschnitt
eines Seitenelementes durch das System gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 gestoßen, und
andere Bauteile wurden gemäß dem Stand
der Technik montiert, wobei die Biegesteifigkeiten der Fahrzeugkarosserien
verglichen wurden. Die Ergebnisse sind in der 34 gezeigt.
-
Die Anzahl der Stoßpunkte
des Türöffnungsabschnittes
betrug 164 Stoßpunkte
bei dem Stand der Technik, und sie war auf 71 Stoßpunkte
bei dem gegenwärtigen
System reduziert. Die Reduzierungsrate der Anzahl der Stoßpunkte
betrug 57%. Es ist zu beachten, dass der durch das gegenwärtige System
geschweißte Abschnitt
einer Härtebehandlung
bei 180°C
für 30
Minuten nach dem Stoßvorgang
ausgesetzt wurde.
-
Wie dies eindeutig aus der 34 ersichtlich ist, zeigte
die Biegesteifigkeit der durch das gegenwärtige System montierten Karosserie
einen hohen Wert, der dem Stand der Technik nicht schlechter gestellt
war, trotz einer beträchtlichen
Reduzierung der Anzahl der Stoßpunkte.
Dies ist hauptsächlich
durch die Klebewirkung begründet,
die bei der vorliegenden Erfindung auftritt.
-
Werteanalyse
-
Die Werteanalyse in dem Fall, bei
dem anstelle des Standes der Technik das System der vorliegenden Erfindung
in den Montageprozess von Fahrzeugkarosserien durch ein Massenproduktionsverfahren
eingeführt wurde,
ist folgendermaßen.
-
A. Vorteile
-
- 1. Umstände,
die aus der Reduzierung der Fügeenergie
durch eine Erhöhung
des Blechinnenwiderstandswertes resultieren
- (a) Einsparung des Energieverbrauchs (1/3 vom Stand der Technik)
- (b) Miniaturisierung eines Roboters oder Kühlen einer Schweißmaschine
(Reduzierung der Anlagekosten)
- (c) Reduzierung der Sputter (Reduzierung der Wartungskosten)
- (d) kein Auftreten von Grat (Reduzierung einer Anzahl von Finishing-Prozessen)
- (e) Reduzierung der Schweißspannungen
(Reduzieren einer Anzahl der Wiederherstellprozesse)
- (f) kleine Markierungen (Verbesserung des äußeren Erscheinungsbildes)
- (g) lange Lebensdauer der Schweißelektroden (stabiles Stoßen, reduzieren
der Kosten der Schweißelektroden)
- (h) reduzieren des Verklebens von Elektroden (Verhinderung eines
Stopps der Linie)
- (i) enge wärmebeeinflusste
Zone (Verhinderung einer Verschlechterung der Grundelemente)
- 2. Umstände,
die aus der Tatsache resultieren, dass die Beziehung zwischen einer Änderung
des Elektrodeninnenwiderstandswertes und einem Erfolg oder einem
Fehler einer Schweißlinse
eindeutig wurde
- (a) Erreichen einer in-Prozess-Qualitätsgarantie (zuverlässige Garantie
hinsichtlich aller Stoßpunkte),
folgliches Weglassen der Musterüberprüfung (Meitelüberprüfung)
- (b) Erzielen einer Fertigungsautomatisierung durch eine lernfähige Steuerung
(Einsparen von Laborkosten)
- 3. Umstände,
die aus der Klebewirkung eines Widerstandserhöhungsmaterials resultieren
- (a) Dichtwirkung (Gewährleistung
einer wasserdichten Funktion)
- (b) Verbesserung der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie (Reduzierung
des Gewichtes einer Fahrzeugkarosserie, Verbesserung der Stabilität beim Lenken)
- (c) Verbesserung der Fügefestigkeit
- (d) Verbesserung einer Schwingungscharakteristik (Verbesserung
der Stabilität
beim Lenken und des Fahrverhaltens)
- (e) Reduzierung des Lärms
(Verbesserung des Komforts)
- (f) Verbesserung einer Stoßcharakteristik
-
B. Nachteile
-
- (a) Erfordernis zum Einführen einer geeigneten Anzahl
von automatischen Besichtungsmaschinen in eine Produktionslinie
(Erfordernis von zusätzlichen
Anlagekosten)
- (b) Einführen
einer Überwachungsausstattung
(Erfordernis von zusätzlichen
Anlagekosten)
- (c) Vermehren der Beschichtungsprozesse
- (d) Kosten eines Widerstandserhöhungsmaterials (Klebemittel)
-
C. Vergleich
-
Wenn das System der vorliegenden
Erfindung anstelle des Standes der Technik eingeführt wird,
dann sind die Faktoren der erhöhten
Kosten reduziert, und die Wirkungen oder Vorteile hinsichtlich der
vorstehend erwähnten
verschiedenen Vorteile können
erhalten werden, während
die Möglichkeit
von verringerten Kosten insgesamt enthalten ist.
-
Falls ein Schweißfügevorgang bereits übernommen
wurde, dann werden eine beträchtlich
verbesserte Schweißfunktion
und eine in-Prozess-Qualitätsgarantie
zusätzlich
zu einer Wirkung von seither verringerten Kosten durch die Einführung des
gegenwärtigen
Systems erhalten.
-
Ausführungsbeispiel 2
-
Bei dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden
Erfindung wird eine in der 21 gezeigte
automatische Elektrodenschleifmaschine 29 verwendet. Anders
gesagt wird bei dem vorstehend erwähnten lernfähigen Steuerprozess ein automatischer
Schleifvorgang einer Schweißelektrode
anstelle einer Erhöhung
eines Elektrodendruckes bei dem in der 23 gezeigten Schritt S205 durchgeführt. Andere
Aufbauten und Betriebsweisen sind gleich wie sie in der Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
1 gezeigt sind.
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Falls bei diesem System die Frequenz
einer unregelmäßigen Stromzufuhr
größer ist
als ein Kriterium während
aufeinanderfolgenden Stoßpunkten,
dann wird ein erneutes Schleifen einer Schweißelektrode bei dem vorstehend
erwähnten
Schätzprozess
automatisch durchgeführt.
In diesem Fall wird eine festgelegte Stromstärke auf den anfänglich festgelegten
Wert bei dem nächsten
Stoßpunkt
zurückgesetzt,
und es ist möglich,
fortlaufend zu schweißen.
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Ausführungsbeispiel 3
-
Bei dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden
Erfindung wird ein perforiertes Band als ein Widerstandserhöhungsmaterial
verwendet. Andere Aufbauten und Betriebsweisen sind gleich, wie
sie in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 gezeigt sind.
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Bei diesem System hat ein beidseitig
klebendes und perforiertes Band 30 eine Klebekraft an beiden Seiten
und haftet an einer Tafel 31 mittels einer Hafteinheit
(nicht gezeigt). Dann wird eine andere Tafel angeordnet und ein
Punktschweißvorgang
wird durchgeführt.
In diesem Zeitraum wird ein Schweißroboter 13 durch einen
Computer so gesteuert, dass eine Mittellinie, die beide Schweißelektroden 32 verbindet,
zu der Mitte des Loches 30a des perforierten Bandes 30 ausgerichtet
ist.
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Wie dies im Vorfeld im Einzelnen
beschrieben wurde, kann bei dem System der vorliegenden Erfindung
eine Schweißfunktion
verbessert werden, und eine hohe Produktivität kann aufrechterhalten werden,
und zwar bei einem Massenproduktionssystem. Außerdem wird bei einem Massenproduktionssystem
eine in-Prozess-Qualitätsgarantie
durchgeführt,
indem alle Schweißabschnitte überprüft werden,
und zwar gleichzeitig wenn sie geschweißt werden, und außerdem werden
die Schwierigkeiten, die hinsichtlich der Schweißqualität verknüpft sind, im Voraus überwacht.
Durch diesen Vorgang können
die Schwierigkeiten, die mit der Qualität des Schweißens verbunden
sind, im Voraus bewältigt
werden.
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Dementsprechend erfüllt das
System der vorliegenden Erfindung die immer größer werdende Nachfrage an einer
Qualitätsgarantie,
und es wird erwartet, dass diese Anforderung gegenwärtig erfüllt wird.
Außerdem
werden eine Verbesserung der Produktivität, eine in-Prozess-Qualitätsgarantie,
ein unbemannter Betrieb während
einer langen Zeitperiode durch eine lernfähige Steuerung bei einem Massenproduktionssystem
möglich.