EP3930951A1 - Vorrichtung zur herstellung einer aus wenigstens zwei drähten zusammengeschweissten bewehrungskonstruktion - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung einer aus wenigstens zwei drähten zusammengeschweissten bewehrungskonstruktion

Info

Publication number
EP3930951A1
EP3930951A1 EP20704016.3A EP20704016A EP3930951A1 EP 3930951 A1 EP3930951 A1 EP 3930951A1 EP 20704016 A EP20704016 A EP 20704016A EP 3930951 A1 EP3930951 A1 EP 3930951A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
welding
wires
control
values
regulating device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20704016.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Stofner
Alexander STUFLESSER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Progress Holding AG
Original Assignee
Progress Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Progress Holding AG filed Critical Progress Holding AG
Publication of EP3930951A1 publication Critical patent/EP3930951A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002—Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
    • B23K11/008—Manufacturing of metallic grids or mats by spot welding
    • B23K11/0086—Grids or mats used in concrete structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
    • B21F27/08—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings
    • B21F27/10—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings with soldered or welded crossings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices
    • B23K11/252—Monitoring devices using digital means
    • B23K11/253—Monitoring devices using digital means the measured parameter being a displacement or a position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices
    • B23K11/252—Monitoring devices using digital means
    • B23K11/257—Monitoring devices using digital means the measured parameter being an electrical current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices
    • B23K11/252—Monitoring devices using digital means
    • B23K11/258—Monitoring devices using digital means the measured parameter being a voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B23K31/125—Weld quality monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/22—Nets, wire fabrics or the like

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a reinforcement structure welded together from at least two wires for concrete components according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method according to the preamble of claim 9.
  • the reinforcement structures are checked at time intervals or according to predefined production quantities. If an error or failure occurs in the welding circuit, it may be that the welds are no longer in order, even without being able to detect this optically. It is only during the next mechanical test that it is determined that the welds no longer meet the quality criteria and that all reinforcement structures that have already been manufactured would have to be withdrawn from circulation, which is only possible to a limited extent, since it is not always clear where the defective reinforcement structures are - you think of the stock purchase of a small bricklaying company that simply stores a stack of reinforcement structures.
  • Faulty reinforcement constructions can also be a challenge for precast factories, since already manufactured concrete elements have to be replaced and unpredictable follow-up costs, such as the resulting delay on the construction site, have to be borne.
  • the object of the present invention is to at least partially remedy the disadvantages of the prior art and to provide a device and an improved method which are improved over the prior art and in which it is possible, in particular, to promptly identify problems with the welding.
  • the at least one control and / or regulating device (12) is set up to weld the at least two wires at the intersection based on the result of the comparison of the measured values and / or the values calculated therefrom to classify with the at least one reference value as permissible or inadmissible, wherein the at least one measuring device is designed to measure the at least one welding parameter for a plurality of time values during the welding, and the at least one control and / or regulating device is set up to to form a measuring function by assigning the respective measured values of the at least one welding parameter to the respective time values and to compare it with at least one reference function.
  • Process monitoring takes place, in the course of which every weld point can be monitored non-destructively and problems that arise can be recognized immediately.
  • the invention provides a high degree of automation in the Manufacture of reinforcement structures achievable.
  • the invention can also be retrofitted to existing devices with relatively little effort.
  • the at least one reference value can be, for example, a comparison value, a limit value or a threshold value.
  • the comparison of the measured values and / or the values calculated therefrom with the at least one reference value can be carried out, for example, by mathematical methods, e.g. Difference formation or transformations and the associated determination of transformation parameters are carried out.
  • reinforcement structures can immediately be classified as impermissible, sorted out just-in-time and reproduced. The causes leading to the deviations can be identified and eliminated at the same time. Even creeping changes, such as electrode wear can be detected. It is also possible to analyze process variables over longer periods of time, thereby enabling quick process optimization and error analysis.
  • the present invention is suitable for any type of reinforcement structures that are welded together from at least two wires, that is, for example, also for reinforcement mats.
  • the invention is suitable for use in the production of lattice girders welded together from at least one lower chord, at least one upper chord and at least one diagonal chord, since here the welding points per lattice girder take place at the same place.
  • the welding devices used apart from any changes in height or angular position when changing from the production of a first lattice girder to the production of a second lattice girder, can be operated essentially stationary if the lattice girder is advanced step by step in the welding cycle.
  • the at least one welding device is designed to weld the at least two wires in a resistance welding process
  • the at least one measuring device is designed to measure at least the current and / or the voltage as welding parameters, preferably wherein the at least one measuring device has at least one Rogowski coil for measuring the current.
  • the current can also be measured differently, for example internally in a welding inverter.
  • the resistance welding process is based on electrical resistance heating by applying a power source. This happens according to Joul's law, which states that the amount of heat Q w generated in a circuit is directly proportional to the electrical work.
  • DC sources
  • the at least one control and / or regulating device is set up to calculate resistance, power and / or effective values as derived variables from the measured values of the at least one welding parameter determined by the at least one measuring device.
  • a change in resistance causes a change in the welding heat and thus the knot shear strength. These changes can only be identified and sorted out through monitoring.
  • the at least one welding device comprises at least one welding electrode, and the at least one measuring device is designed to measure a distance as a welding parameter, which the welding electrode covers during welding, to be measured, preferably by means of a potentiometer.
  • the distance covered by the electrode during the welding time corresponds to the sinking path of the welded wire.
  • the sinking path can be used as a quality criterion for the knot shear strength in wire welds.
  • the at least one welding device comprises at least one welding head, preferably movable via a pneumatic cylinder, preferably with at least one displacement sensor being provided for measuring a distance covered by the welding head during welding.
  • At least one data memory can be provided in which the at least one reference value for the reinforcement structure to be produced can be stored and from which it can be called up by the at least one control and / or regulating device, preferably with the at least one reference value depending on the type of reinforcement structure to be produced , the arrangement of the intersection of the at least two wires within the reinforcement structure and / or wire parameters of the at least two wires can be stored.
  • At least one display device is provided and the at least one control and / or regulating device is set up to transmit a weld classified as impermissible to the at least one display device and / or the at least one control and / or regulation device / or the control device is set up to stop the device or a part of it in the event of a weld classified as impermissible immediately or after completion of the manufacture of the reinforcement structure, and / or the at least one control and / or control device is set up to stop the reinforcement structure at a Welding classified as impermissible as incorrectly eliminated from a manufacturing process, and / or the at least one control and / or regulating device is set up to save at least the classification of the weld together with identification data of the reinforcement structure and / or the intersection of the at least two wires in at least one data memory. This facilitates the traceability of a specific reinforcement structure and / or a specific weld within a specific reinforcement structure.
  • the at least one control and / or regulating device is set up to operate the device in a reference value setting mode in which one or more welds that have already been carried out can be defined as reference welds.
  • Reinforcement structures for welds that have already been carried out are checked manually. In the course of the manual check, it is determined whether the welds meet quality specifications and can therefore be classified as permissible. If this is the case, these welds are defined as reference welds. At least one value of this weld, preferably stored in a data memory, is thus established as at least one reference value.
  • the manual review of the reinforcement structures includes, for example, the review of the knot shear strength and / or the review of the material properties.
  • set-up welds can be carried out in a learning mode - separate from the reference value setting mode - with which, for example, trigger thresholds or offset corrections can be set up. These setup welds are made with the same welding parameters are carried out with which welding is then carried out during production.
  • the at least one measuring device measures at least one welding parameter during the welding of the at least two wires at the intersection
  • the at least one measured value transmission device transmits the measured values of the at least one welding parameter determined by the at least one measuring device to the at least one control and / or regulating device,
  • the at least one control and / or regulating device compares the measured values of the at least one welding parameter determined by the at least one measuring device during the welding of the at least two wires and / or values of at least one derived variable calculated therefrom with at least one reference value for the reinforcement structure to be produced, and
  • the at least one control and / or regulating device classifies the welding of the at least two wires at the intersection as permissible or impermissible based on the result of the comparison of the measured values and / or the values calculated therefrom with the at least one reference value.
  • the welding of the at least two wires is classified as permissible or impermissible in the course of the comparison of the measured values and / or the values calculated therefrom with the at least one reference value on the basis of at least one predetermined quality criterion, preferably, the at least one predetermined quality criterion being a deviation.
  • the at least one welding device is designed to weld the at least two wires in a resistance welding process, and the at least one measuring device during the welding of the at least two wires to the The intersection point measures the current and / or the voltage as welding parameters, preferably with the at least one control and / or regulating device calculating resistance, power and / or effective values from the measured values of the at least one welding parameter determined by the at least one measuring device as a derived variable.
  • the at least one welding device comprises at least one welding electrode and / or at least one welding head that can be moved, preferably via a pneumatic cylinder, and the at least one measuring device during the welding of the at least two wires at the crossing point comprises a distance as a welding parameter, which the welding electrode and / or the welding head travels, measures.
  • the at least one measuring device measures the at least one welding parameter for a large number of time values during welding, and the at least one control and / or regulating device forms a measuring function by assigning the respective measured values of the at least one welding parameter to the respective time values and compares it with at least one reference function.
  • At least one display device is provided and the at least one control and / or regulating device transmits a weld classified as impermissible to the at least one display device, and / or the at least one control and / or regulating device transmits the device or a part of which in the case of a weld classified as impermissible immediately or after the completion of the
  • the reinforcement structure stops and / or the at least one control and / or regulating device removes the reinforcement structure from a manufacturing process as defective in the event of a weld classified as impermissible, and / or the at least one control and / or regulating device at least classifies the weld together with identification data the reinforcement structure and / or the intersection of the at least two wires is stored in at least one data memory.
  • the device is operated in a method step by means of the at least one control and / or regulating device in a reference value setting mode, one or more welds that have already been carried out being defined as reference welds.
  • sub-figure a) shows a desired state
  • sub-figures b) -d) show examples of lattice girders with welds classified as impermissible: in sub-figure b) is the upper flange and in sub-figure c) one of the diagonal belts is too high, in part d) there is color on the upper belt in the area of a point of intersection with the right diagonal belt,
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a lattice girder together with a welding device for welding the top chord with two diagonal chords, a welding device for welding one of the two diagonal chords to a first lower chord and a welding device for welding the other of the two diagonal chords to a second lower chord
  • 4 shows a schematic representation of a diagram in which measured values of a
  • FIG. 5 is a schematically illustrated block diagram of a first
  • Fig. 6a) -c) a schematically illustrated plan view from above of a second
  • Embodiment of the device divided into three sub-figures a) -c), with the part of the device shown in sub-figure a) on the left, the part of the device shown in sub-figure b) in the middle and the part shown in sub-figure c) Device is arranged on the right.
  • Figures 1 a) and 1 b) show a schematically illustrated reinforcement structure 5 in the form of a lattice girder, in the lowering position of which the present invention is used in a particularly favorable manner:
  • the lattice girder 5 comprises a lower chord arrangement with two lower chords 2 an upper chord 3 arranged in a certain flea for the lower chord arrangement and two diagonal wires 4 running back and forth in zigzag form between the lower chords 2 and the upper chord 3.
  • FIG. 1 b shows several intersection points 30 that have to be welded.
  • Figures 2b) to 2d) show examples of lattice girders with welds classified as impermissible - in comparison to a lattice girder shown in partial figure 2a) with welds classified as permissible:
  • the upper chord is arranged too high relative to the lower chord arrangement. This error can occur in particular when changing from a low lattice girder to a high lattice girder. If the upper chord is arranged too high, diagonal chords are welded in too deeply.
  • a top chord that is too high can be recognized with the aid of the present invention through the deviation in several signal curves and parameters, such as the fact that the resistance drops due to the slipping of the top chord, which leads to an increase in the effective current value. Slipping of the top chord can also be reflected in the entire route. Of the The overall course of the path reflects the path that both upper flange welding heads cover during the welding process (see also FIG. 3). Because the top belt slides up, the welding heads cover a greater distance. At the same time, no significant deviations can be seen in the electrical parameters.
  • Geometrical deviations on the lower chord can e.g. caused by incorrectly welded diagonal wires 4 on the upper flange 3. If the welding heads on the upper belt 3 do not run synchronously, but rather minimally offset in time, the faster welding head can move the inserted wires. This has the consequence that a diagonal wire 4 is welded in higher. This geometry deviation can be detected at the measuring point on the upper flange 3 and / or at the measuring point on the lower flange 2.
  • a situation is shown schematically in which a layer of paint 31 is arranged on the upper belt 3 in the area of a point of intersection with the right diagonal belt 4.
  • Many coils are color-coded with the help of spray cans, in particular to prevent the different steel grades from being mixed up.
  • the wire diameter is often sprayed onto the coil for a better overview.
  • this error can be recognized, for example, in a deviation in the dynamic resistance curve, the break-in of which is pushed back in time.
  • the inadequate weld seam can be detected along the path, which flattens out considerably due to the non-welded wire.
  • Figure 3 shows a schematically illustrated cross-sectional view of a lattice girder 5 together with a welding device 6 for welding the top chord 3 with two diagonal chords 4, a welding device 7 for welding one of the two diagonal chords 4 to a first lower chord 2 and a welding device 8 for welding the other of the two Diagonal belts 4 with a second lower belt 2.
  • the welding device 6 for welding the top chord 3 to the two diagonal chords 4 comprises two welding electrodes 20, between which the arrangement of the first diagonal wire 4, top chord 3 and second diagonal wire 4 can be arranged and welded using the resistance welding process.
  • Measuring devices 9, 10 are provided for measuring welding parameters 11 while the wires 3, 4 are being welded.
  • the measuring device 9 is designed to measure the current and / or the voltage as the welding parameter 11, the measuring device 9 having a Rogowski coil for measuring the current.
  • the two measuring devices 10 are each designed to measure, as welding parameter 11, a distance which the welding electrode 20 covers during welding, for example by means of a potentiometer.
  • the welding electrodes 20 can for example be moved via a pneumatic cylinder, the cylinder or the welding electrodes 20 with a Displacement transducers are coupled to measure the distance covered during welding.
  • the displacement transducers can each be attached to the guide shafts of the electrode holder.
  • the transducers must be placed in such a way that they reflect the complete stroke of the cylinder during the welding process.
  • a Rogowski coil for example, can be used for this, which is tied around the current band of the right upper flange welding head.
  • the current can also be measured internally in a welding inverter provided.
  • the applied voltage can be picked up directly at the electrode holders.
  • the measurement setup on the two lower chord welding devices 7, 8 is analogous to the measurement setup on the upper chord welding device 6.
  • the displacement sensors are attached to the respective guide shafts of the electrode holder. Again, only shielded cables are used.
  • the arrangement shown in FIG. 3 is integrated into a device 1, for example the one shown in FIG. 5, which comprises at least one control and / or regulating device 12 and at least one measured value transmission device 13, 14, 15, the at least one measured value transmission device 13, 14, 15 is designed to transmit the measured values 16 of the at least one welding parameter 11 determined by the at least one measuring device 9, 10 to the at least one control and / or regulating device 12, and the at least one control and / or regulating device 12 for this purpose is set up by the at least one measuring device 9, 10 during the welding of the at least two wires 2, 3, 4 to compare the measured values 16 of the at least one welding parameter 11 and / or the values 17 calculated therefrom of at least one derived variable 36 with at least one reference value 18, 19, 27 for the reinforcement structure 5 to be produced and the welding of the at least two wires 2, 3, 4 to the To classify the intersection point 30 based on the result of the comparison of the measured values 16 and / or the values 17 calculated therefrom with the at least one reference value 18, 19, 27 as permissible or impermissible
  • FIG. 4 contains a schematic representation of a diagram in which measured values 16 of a welding parameter 11 or calculated values 27 of a derived variable 36 are shown as a function of time 37.
  • the current strength, voltage and / or the electrode path can be measured as welding parameters 11 by means of the measuring devices 9, 10.
  • the resistance and / or power values 17 can then be calculated as a derived variable 36.
  • the welding time can be determined from the length of the current duration.
  • the at least one control and / or regulating device 12 is set up to use the measured values 16 of the at least one welding parameter 11 determined by the at least one measuring device 9 as a derived variable 36, e.g. Calculate resistance, power and / or rms values.
  • Both individual measured values 16 and / or individual calculated values 17 as well as time profiles can be used for evaluation and quality assessment.
  • the measuring devices 9, 10 are designed to measure the at least one welding parameter 11 for a large number of time values 22 during welding, and that the at least one control and / or regulating device 12 is designed to by assignment to form a measuring function 23 of the respective measured values 16 of the at least one welding parameter 11 for the respective time values 22 and to compare it with at least one reference function 24, 25, 26.
  • the at least one reference function can be, for example, a comparison function 26 that was determined in the course of a reference welding, a lower limit function 25 or an upper limit function 26.
  • a weld can be classified as permissible if each curve of a measurement lies within a respective bandwidth defined by an upper and lower limit curve 25, 26. Not only the end value or a mean value can be compared, but also the time course of the curve.
  • a permissible scatter band can be generated, for example, from manually checked weld connections that have been declared permissible.
  • a reference band is only formed from tested welds. Since the work involved in testing the welded joint is enormous, the reference tape can be created from a few tested welds and some similar, non-tested welds at the beginning. The welds that have not been tested can then be sorted out gradually so that the reference band only consists of tested welds.
  • the welding of the at least two wires 2, 3, 4 in the course of comparing the measured values 16 and / or the values 17 calculated therefrom with the at least one reference value 18, 19, 27 can be classified as permissible or impermissible on the basis of at least one predetermined quality criterion 38.
  • This can be a deviation, for example, as is indicated schematically in FIG. 4 by a double arrow in curves 23 and 26.
  • the signal curves can be recorded for each welded node and compared with the limit curves. If a value does not run within the specified range, it is determined just-in-time that the weld at node x did not take place as required: the lattice girder can be sorted out. If the curves change gradually within a certain time, such as a few hours, it can be assumed that various components of the welding circuit have deteriorated. Typical changes are worn and / or dirty contact surfaces of the electrodes.
  • welds are permissible, the chronological progressions or the individual values of the selected monitoring parameters can be learned in the form of reference bands. If welds are now recorded which have a similar signal course, it is very likely that these will also be permissible.
  • FIG. 5 shows a schematically illustrated block diagram of a first embodiment of a device 1 for lowering a lattice girder 5 welded together from two lower chords 2, an upper chord 3 and two diagonal chords 4, comprising welding devices 6, 7, 8 for welding the wires 2, 3, 4 Crossing points 30, the device 1 comprising measuring devices 9, 10 for measuring at least one welding parameter 11 during the welding of the wires 2, 3, 4 at the crossing points 30, a control and / or regulating device 12 and measured value transmission devices 13, 14, 15, wherein the
  • Measured value transmission devices 13, 14, 15 are designed to receive the measured values 16 of the at least one of the measured values determined by the measuring devices 9, 10
  • the control and / or regulating device 12 is set up to transmit the measured values 16 of the at least one determined by the measuring devices 9, 10 during the welding of the wires 2, 3, 4 to compare a welding parameter 11 and / or values 17 calculated therefrom of at least one derived variable (36) with at least one reference value 18, 19, 27 for the lattice girder 5 to be produced and the welds of the wires 2, 3, 4 at the crossing points 30 based on the Result of the comparison of the measured values 16 and / or the result thereof to classify calculated values 17 with the at least one reference value 18, 19, 27 as permissible or impermissible.
  • the control and / or regulating device 12 communicates with a lattice girder welding machine 32.
  • the device 1 also includes a data memory 28 in which the at least one reference value 18, 19, 27 for the lattice girder 5 to be produced can be stored and from which it can be called up by the control and / or regulating device 12.
  • the at least one reference value 18, 19, 27 can be stored depending on the type of lattice girder 5 to be produced, the arrangement of the crossing points 30 of the wires 2, 3, 4 within the lattice girder 5 and / or on wire parameters of the wires 2, 3, 4 .
  • Modern lattice girder welding machines can produce different types of lattice girders, which also differ significantly in terms of the individual geometry parameters, such as the diagonal angle. According to DIN 488-5, the different types of lattice girders must be assessed separately. In addition, the various possible diameter combinations and also the various welding / measuring points for the upper chord and both lower chords must be considered separately. Different lattice girder heights and lengths do not need to be considered separately because the welding parameters are only diameter-specific and do not change due to different heights and lengths.
  • the device 1 further comprises a display device 29 and the control and / or regulating device 12 is set up to transmit a weld classified as impermissible to the display device 29.
  • the control and / or regulating device 12 can also be set up to stop the device 1 or a part thereof, such as the lattice girder welding machine 32, in the event of a welding classified as impermissible immediately or after the production of a lattice girder 5 has been completed, and / or the lattice girder 5 in the case of a weld classified as impermissible as to be erroneously eliminated from a manufacturing process and / or at least to store the classification of a weld together with identification data of the lattice girder 5 and / or the corresponding intersection 30 of the two wires 2, 3, 4 concerned in the data memory 28.
  • the device 1 or a part thereof such as the lattice girder welding machine 32
  • control and / or regulating device 12 can be set up to operate the device 1 in a reference value setting mode in which one or more welds that have already been carried out can be defined as reference welds.
  • Figures 6a) to 6c) show a schematic top view of a second embodiment of the device 1, divided into three sub-figures 6a), 6b) and 6c), the part of the device 1 shown in the sub-figure 6a) on the left, the in the partial figure 6b) shown part of the device 1 in the middle and the part of the device 1 shown in the partial figure 6c) is arranged on the right.
  • This device 1 is designed for the production of lattice girders 5.
  • the wires 2, 3, 4 required for production are stored on reels 33.
  • the wires 2, 3, 4 unwound from the reels 33 pass through a straightening device 34 with which the wires 2, 3, 4 are straightened.
  • the wires 2, 3, 4 are then fed to a lattice girder welding machine 32 by one or more feed devices. This includes one or more welding devices 6, 7, 8, as shown in FIG.
  • the finished lattice girders 5 can be deposited in an outlet 35.
  • the device 1 is designed to continuously produce lattice girders 5, the apparatus 1 comprising a device for adjusting the height of the upper chord 3 during the continuous manufacture of the lattice girder 5 and a cutting device for cutting the upper chord 3 so that the height 39 of the lattice girder 5 is between two successive regular welding cycles can be changed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zur Herstellung einer aus wenigstens zwei Drähten (2, 3, 4) zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion (5) für Betonbauteile, insbesondere zur Herstellung eines aus wenigstens einem Untergurt (2), wenigstens einem Obergurt (3) und wenigstens einem Diagonalgurt (4) zusammengeschweißten Gitterträgers (5), umfassend wenigstens eine Schweißvorrichtung (6, 7, 8) zum Verschweißen der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an einer Kreuzungsstelle (30), wobei die Vorrichtung (1) wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) zur Messung wenigstens eines Schweißparameters (11) während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der Kreuzungsstelle (30), wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) und wenigstens eine Messwertübertragungsvorrichtung (13, 14, 15) umfasst, wobei die wenigstens eine Messwertübertragungsvorrichtung (13, 14, 15) dazu ausgebildet ist, die von der wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) ermittelten Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11) an die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) zu übermitteln, und wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die von der wenigstens einen Messvorrichtung (9, 10) während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) ermittelten Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11) und/oder daraus berechnete Werte (17) wenigstens einer abgeleiteten Größe (36) mit wenigstens einem Referenzwert (18, 19, 27) zu der herzustellenden Bewehrungskonstruktion (5) zu vergleichen, wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der Kreuzungsstelle (30) basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der Messwerte (16) und/oder der daraus berechneten Werte (17) mit dem wenigstens einen Referenzwert (18, 19, 27) als zulässig oder unzulässig zu klassifizieren, wobei die wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Schweißparameter (11) für eine Vielzahl an Zeitwerten (22) während des Verschweißens zu messen, und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, durch Zuordnung der jeweiligen Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11) zu den jeweiligen Zeitwerten (22) eine Messfunktion (23) zu bilden und mit wenigstens einer Referenzfunktion (24, 25, 26) zu vergleichen.

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer aus wenigstens zwei Drähten zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer aus wenigstens zwei Drähten zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion für Betonbauteile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Bewehrungskonstruktionen stichprobenartig dahingehend zu überprüfen, ob die Verschweißungen bestimmten Qualitätserfordernissen entsprechen. Die Überprüfung findet manuell statt, indem Scherversuche und/oder Zugversuche durchgeführt werden.
Die Überprüfung der Bewehrungskonstruktionen erfolgt in Zeitintervallen bzw. nach vordefinierten Produktionsmengen. Tritt ein Fehler oder ein Versagen im Schweißkreis auf, so kann es sein, dass die Schweißungen nicht mehr in Ordnung sind, auch ohne dies optisch erkennen zu können. Erst bei der nächsten mechanischen Prüfung wird festgestellt, dass die Schweißungen nicht mehr den Qualitätskriterien entsprechen und alle bereits gefertigten Bewehrungskonstruktionen aus dem Verkehr gezogen werden müssten, was praktisch nur begrenzt möglich ist, da nicht immer klar ist, wo sich die mangelhaften Bewehrungskonstruktionen befinden - man denke an den Vorratskauf eines kleinen Maurerunternehmens, der einen Stapel an Bewehrungskonstruktionen einfach zwischenlagert.
Auch für Fertigteilwerke können fehlerhafte Bewehrungskonstruktionen zur Herausforderung werden, da bereits gefertigte Betonelemente zu ersetzen sind und unvorhersehbare Folgekosten, wie etwa der dadurch entstehende Zeitverzug auf der Baustelle, zu tragen sind.
Beim Stand der Technik findet also zwar eine Qualitätsüberwachung statt, bei welcher durch direktes Messen Qualitätsmerkmale überprüfbar sind. Mit dieser Qualitätsüberwachung sind aber entscheidende Nachteile verbunden, nämlich, dass die Überwachung nur anhand von Stichproben erfolgt, verbunden mit den zuvor beschriebenen Problemen, und dass der Aufwand sehr groß ist. Veränderungen bei der Verschweißung können nicht systematisch erkannt werden und können dazu führen, dass Bewehrungskonstruktionen, die optisch als in Ordnung klassifiziert wurden, in Wirklichkeit aber fehlerhaft sind.
Probleme, die bei der Verschweißung zu mangelhaften Ergebnissen führen, sind beispielsweise die relative Lage der zu verschweißenden Drähte zueinander, die Profilierung der Drähte, Elektrodenverschleiß im Falle von Widerstandsschweißsystemen oder Farbmarkierungen, die auf den Drähten angebracht sind, und zufälligerweise an einer Verschweißungsstelle zur Anordnung gelangen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise zu beheben und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren anzugeben, bei dem es insbesondere möglich ist, Probleme bei der Verschweißung zeitnah zu erkennen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 9.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es demnach vorgesehen, dass die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte an der Kreuzungsstelle basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der Messwerte und/oder der daraus berechneten Werte mit dem wenigstens einen Referenzwert als zulässig oder unzulässig zu klassifizieren, wobei die wenigstens eine Messvorrichtung dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Schweißparameter für eine Vielzahl an Zeitwerten während des Verschweißens zu messen, und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, durch Zuordnung der jeweiligen Messwerte des wenigstens einen Schweißparameters zu den jeweiligen Zeitwerten eine Messfunktion zu bilden und mit wenigstens einer Referenzfunktion zu vergleichen.
Es erfolgt eine Prozessüberwachung, im Zuge derer jeder Schweißpunkt zerstörungsfrei überwacht werden kann und auftretende Probleme sofort erkannt werden können. Durch die Erfindung ist ein hoher Automatisierungsgrad bei der Herstellung von Bewehrungskonstruktionen erzielbar. Die Erfindung ist auch mit relativ geringem Aufwand bei bereits bestehenden Vorrichtungen nachrüstbar.
Es findet ein indirektes Bewerten von Qualitätsmerkmalen durch ein Messen und Bewerten prozessrelevanter Größen statt. Bei dem wenigstens einen Referenzwert kann es sich beispielsweise um einen Vergleichswert, einen Grenzwert oder einen Schwellwert handeln.
Der Vergleich der Messwerte und/oder der daraus berechneten Werte mit dem wenigstens einen Referenzwert kann beispielsweise durch mathematische Methoden, wie z.B. Differenzbildung oder Transformationen und die damit einhergehende Bestimmung von Transformationsparametern durchgeführt werden.
Kommt es zu Abweichungen, die z.B. ein vorbestimmtes Maß überschreiten, so können Bewehrungskonstruktionen sofort als unzulässig klassifiziert, just-in-time aussortiert und nachgefertigt werden. Die zu den Abweichungen führenden Ursachen können gleichzeitig erkannt und behoben werden. Auch schleichende Veränderungen, wie z.B. der Elektrodenverschleiß können detektiert werden. Es ist auch eine Analyse von Prozessgrößen über längere Zeiträume und dadurch eine schnelle Prozessoptimierung und Fehleranalyse möglich.
Prinzipiell eignet sich die vorliegende Erfindung für jegliche Art von Bewehrungskonstruktionen, die aus wenigstens zwei Drähten zusammengeschweißt werden, also z.B. auch für Bewehrungsmatten. In besonderer Weise eignet sich die Erfindung aber dafür, bei der Herstellung von aus wenigstens einem Untergurt, wenigstens einem Obergurt und wenigstens einem Diagonalgurt zusammengeschweißten Gitterträgern zum Einsatz zu kommen, da hier die Verschweißungsstellen pro Gitterträger jeweils am gleichen Ort erfolgen. Die verwendeten Schweißvorrichtungen können, abgesehen von etwaigen Höhen- oder Winkellageänderungen bei einem Wechsel von einer Herstellung eines ersten Gitterträgers auf die Herstellung eines zweiten Gitterträgers, im Wesentlichen stationär betrieben werden, wenn der Gitterträger im Schweißtakt schrittweise vorgeschoben wird. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Schweißvorrichtung dazu ausgebildet ist, die wenigstens zwei Drähte in einem Widerstandsschweißverfahren zu verschweißen, und die wenigstens eine Messvorrichtung dazu ausgebildet ist, als Schweißparameter zumindest den Strom und/oder die Spannung zu messen, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Messvorrichtung wenigstens eine Rogowskispule zur Messung des Stroms aufweist. Der Strom kann aber auch anders gemessen werden, beispielsweise intern in einem Schweißinverter.
Das Widerstandsschweißverfahren beruht auf der elektrischen Widerstandserwärmung durch Anlegen einer Stromquelle. Dies geschieht gemäß dem Joulschen Gesetz, welches besagt, dass die in einem Stromkreis entstehende Wärmemenge Qw direkt proportional zur elektrischen Arbeit ist. Für Gleichtstromquellen gilt:
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, aus den von der wenigstens einen Messvorrichtung ermittelten Messwerten des wenigstens einen Schweißparameters als abgeleitete Größe Widerstands-, Leistungs- und/oder Effektivwerte zu berechnen.
Weist ein zu verschweißender Draht beispielsweise veränderte Materialeigenschaften und/oder verrostete, verzunderte Oberflächen auf, so ändert sich der elektrische Widerstand an der Oberfläche.
Eine Veränderung des Widerstandes bewirkt eine Veränderung der Schweißwärme und somit der Knotenscherfestigkeit. Nur durch eine Überwachung sind diese Veränderungen erkennbar und aussortierbar.
Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Schweißvorrichtung wenigstens eine Schweißelektrode umfasst, und die wenigstens eine Messvorrichtung dazu ausgebildet ist, als Schweißparameter eine Wegstrecke, welche die Schweißelektrode während des Verschweißens zurücklegt, zu messen, vorzugsweise mittels eines Potentiometers.
Die Wegstrecke, welche die Elektrode während der Schweißzeit zurücklegt entspricht dem Einsinkweg des verschweißten Drahtes. Der Einsinkweg kann als Qualitätskriterium für die Knotenscherfestigkeit bei Drahtschweißungen verwendet werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Schweißvorrichtung wenigstens einen, vorzugsweise über einen pneumatischen Zylinder, bewegbaren Schweißkopf umfasst, vorzugsweise wobei wenigstens ein Wegaufnehmer zur Messung einer vom Schweißkopf während des Verschweißens zurückgelegten Wegstrecke vorgesehen ist.
Weiterhin kann wenigstens ein Datenspeicher vorgesehen sein, in welchem der wenigstens eine Referenzwert zu der herzustellenden Bewehrungskonstruktion abspeicherbar und aus welchem er von der wenigstens einen Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung abrufbar ist, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Referenzwert in Abhängigkeit von der Art der herzustellenden Bewehrungskonstruktion, der Anordnung der Kreuzungsstelle der wenigstens zwei Drähte innerhalb der Bewehrungskonstruktion und/oder von Drahtparametern der wenigstens zwei Drähte abspeicherbar ist.
Wenn eine Verschweißung als unzulässig klassifiziert wird, bietet es sich an, unterschiedliche Maßnahmen - alleine oder in Kombination miteinander - einzuleiten:
So hat es sich als günstig erwiesen, dass wenigstens eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine als unzulässig klassifizierte Verschweißung an die wenigstens eine Anzeigevorrichtung zu übermitteln, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Vorrichtung oder einen Teil davon bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung unmittelbar oder nach Abschluss der Herstellung der Bewehrungskonstruktion zu stoppen, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Bewehrungskonstruktion bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung als fehlerhaft aus einem Herstellungsprozess auszuscheiden, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, zumindest die Klassifikation der Verschweißung zusammen mit Identifikationsdaten der Bewehrungskonstruktion und/oder der Kreuzungsstelle der wenigstens zwei Drähte in wenigstens einem Datenspeicher abzuspeichern. Dies erleichtert die Rückverfolgbarkeit einer bestimmten Bewehrungskonstruktion und/oder einer bestimmten Verschweißung innerhalb einer bestimmten Bewehrungskonstruktion.
In Zusammenhang mit der Abspeicherung von Daten in wenigstens einem Datenspeicher kann es vorteilhaft sein, sämtliche aufgezeichneten Prozess- und Systemparameter in einer Datenbank abzuspeichern, sodass auch nachträglich z.B. Schweißprotokolle erstellt werden können.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass die wenigstens eine Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Vorrichtung in einem Referenzwertfestlegungsmodus zu betreiben, in dem eine oder mehrere bereits durchgeführte Verschweißungen als Referenzverschweißungen festlegbar sind. In diesem Zusammenhang bietet es sich an, wie folgt vorzugehen: Es werden Bewehrungskonstruktionen zu bereits durchgeführten Verschweißungen manuell geprüft. Im Zuge der manuellen Überprüfung wird festgestellt, ob die Verschweißungen Qualitätsvorgaben entsprechen und damit als zulässig klassifizierbar sind. Ist dies der Fall, so werden diese Verschweißungen als Referenzverschweißungen festgelegt. Wenigstens ein, vorzugsweise in einem Datenspeicher abgespeicherter, Wert dieser Verschweißung wird damit als wenigstens ein Referenzwert festgelegt. Die manuelle Überprüfung der Bewehrungskonstruktionen beinhaltet beispielsweise die Überprüfung der Knotenscherfestigkeit und/oder die Überprüfung der Materialkennwerte.
Für eine sinnvolle Überwachung bedarf es fundierter Kenntnisse des Schweißprozesses und der möglichen Versagensarten des Schweißprozesses. Zur Implementierung des Messsystems können in einem - vom Referenzwertfestlegungsmodus gesonderten - Lernmodus sogenannte Einrichtschweißungen durchgeführt werden, mit denen z.B. Triggerschwellen oder Offsetkorrekturen eingerichtet werden können. Diese Einrichtschweißungen werden mit den gleichen Schweißparametern durchgeführt, mit welchen anschließend während der Produktion geschweißt wird.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur zerstörungsfreien Überwachung einer Verschweißung wenigstens zweier Drähte an einer Kreuzungsstelle bei der Herstellung wenigstens einer aus den wenigstens zwei Drähten zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion für Betonbauteile, insbesondere bei der Herstellung eines aus wenigstens einem Untergurt, wenigstens einem Obergurt und wenigstens einem Diagonalgurt zusammengeschweißten Gitterträgers, in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen:
- die wenigstens eine Messvorrichtung misst während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte an der Kreuzungsstelle wenigstens einen Schweißparameter,
- die wenigstens eine Messwertübertragungsvorrichtung übermittelt die von der wenigstens eine Messvorrichtung ermittelten Messwerte des wenigstens einen Schweißparameters an die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung,
- die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung vergleicht die von der wenigstens einen Messvorrichtung während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte ermittelten Messwerte des wenigstens einen Schweißparameters und/oder daraus berechnete Werte wenigstens einer abgeleiteten Größe mit wenigstens einem Referenzwert zu der herzustellenden Bewehrungskonstruktion, und
- die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung klassifiziert die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte an der Kreuzungsstelle basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der Messwerte und/oder der daraus berechneten Werte mit dem wenigstens einen Referenzwert als zulässig oder unzulässig.
Bei diesem Verfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte im Zuge des Vergleichs der Messwerte und/oder der daraus berechneten Werte mit dem wenigstens einen Referenzwert anhand wenigstens eines vorbestimmten Qualitätskriteriums als zulässig oder unzulässig klassifiziert wird, vorzugsweise wobei es sich bei dem wenigstens einen vorbestimmten Qualitätskriterium um eine Abweichung handelt.
Wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat es sich auch beim erfindungsgemäßen Verfahren als besonders günstig herausgestellt, dass die wenigstens eine Schweißvorrichtung dazu ausgebildet ist, die wenigstens zwei Drähte in einem Widerstandsschweißverfahren zu verschweißen, und die wenigstens eine Messvorrichtung während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte an der Kreuzungsstelle als Schweißparameter den Strom und/oder die Spannung misst, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung aus den von der wenigstens einen Messvorrichtung ermittelten Messwerten des wenigstens einen Schweißparameters als abgeleitete Größe Widerstands-, Leistungs und/oder Effektivwerte berechnet.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Schweißvorrichtung wenigstens eine Schweißelektrode und/oder wenigstens einen, vorzugsweise über einen pneumatischen Zylinder, bewegbaren Schweißkopf umfasst, und die wenigstens eine Messvorrichtung während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte an der Kreuzungsstelle als Schweißparameter eine Wegstrecke, welche die Schweißelektrode und/oder der Schweißkopf zurücklegt, misst.
Vorteilhaft ist es auch, dass die wenigstens eine Messvorrichtung den wenigstens einen Schweißparameter für eine Vielzahl an Zeitwerten während des Verschweißens misst, und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung durch Zuordnung der jeweiligen Messwerte des wenigstens einen Schweißparameters zu den jeweiligen Zeitwerten eine Messfunktion bildet und mit wenigstens einer Referenzfunktion vergleicht.
Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung eine als unzulässig klassifizierte Verschweißung an die wenigstens eine Anzeigevorrichtung übermittelt, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die Vorrichtung oder einen Teil davon bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung unmittelbar oder nach Abschluss der Herstellung der Bewehrungskonstruktion stoppt, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die Bewehrungskonstruktion bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung als fehlerhaft aus einem Herstellungsprozess ausscheidet, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zumindest die Klassifikation der Verschweißung zusammen mit Identifikationsdaten der Bewehrungskonstruktion und/oder der Kreuzungsstelle der wenigstens zwei Drähte in wenigstens einem Datenspeicher abspeichert.
Und schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Vorrichtung in einem Verfahrensschritt mittels der wenigstens einen Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung in einem Referenzwertfestlegungsmodus betrieben wird, wobei eine oder mehrere bereits durchgeführte Verschweißungen als Referenzverschweißungen festgelegt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 a), b) eine schematisch dargestellte Bewehrungskonstruktion in Form eines
Gitterträgers in einer Seitenansicht (Teilfigur a)) und in einer Querschnittsansicht (Teilfigur b)),
Fig. 2a-d) schematisch dargestellte Querschnittsansichten eines Gitterträgers, wobei in Teilfigur a) ein Sollzustand und in den Teilfiguren b)-d) Beispiele von Gitterträgern mit als unzulässig klassifizierten Verschweißungen zu sehen sind: in Teilfigur b) ist der Obergurt und in Teilfigur c) einer der Diagonalgurte zu hoch angeordnet, in Teilfigur d) befindet sich Farbe auf dem Obergurt im Bereich einer Kreuzungsstelle mit dem rechten Diagonalgurt,
Fig. 3 schematisch dargestellte Querschnittsansicht eines Gitterträgers mitsamt einer Schweißvorrichtung zum Verschweißen des Obergurts mit zwei Diagonalgurten, einer Schweißvorrichtung zum Verschweißen eines der beiden Diagonalgurte mit einem ersten Untergurt und einer Schweißvorrichtung zum Verschweißen des anderen der beiden Diagonalgurte mit einem zweiten Untergurt, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Diagramms, in dem Messwerte eines
Schweißparameters oder berechnete Werte einer abgeleiteten Größe in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt sind,
Fig. 5 ein schematisch dargestelltes Blockdiagramm eines ersten
Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, und
Fig. 6a)-c) eine schematisch dargestellte Draufsicht von oben auf ein zweites
Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, aufgeteilt in drei Teilfiguren a)-c), wobei der in der Teilfigur a) dargestellte Teil der Vorrichtung links, der in der Teilfigur b) dargestellte Teil der Vorrichtung in der Mitte und der in der Teilfigur c) dargestellte Teil der Vorrichtung rechts angeordnet ist.
Die Figuren 1 a) und 1 b) zeigen eine schematisch dargestellte Bewehrungskonstruktion 5 in Form eines Gitterträgers, bei dessen Fierstellung die vorliegende Erfindung in besonders günstiger Weise zum Einsatz kommt: In der konkret dargestellten Form umfasst der Gitterträger 5 eine Untergurtanordnung mit zwei Untergurten 2, einem in einer bestimmten Flöhe zur Untergurtanordnung angeordneten Obergurt 3 und zwei zwischen den Untergurten 2 und dem Obergurt 3 zickzackförmig hin- und herverlaufenden Diagonaldrähten 4. In der Teilfigur 1 b) sind mehrere Kreuzungsstellen 30, die verschweißt werden müssen, eingezeichnet.
Die Figuren 2b) bis 2d) zeigen Beispiele von Gitterträgern mit als unzulässig klassifizierten Verschweißungen - im Vergleich zu einem in der Teilfigur 2a) dargestellten Gitterträger mit als zulässig klassifizierten Verschweißungen:
In der Teilfigur 2b) ist der Obergurt relativ zur Untergurtanordnung zu hoch angeordnet. Dieser Fehler kann insbesondere beim Wechsel eines niederen Gitterträgerträgers auf einen hohen Gitterträger auftreten. Ein zu hoch angeordneter Obergurt geht mit zu tief eingeschweißten Diagonalgurten einher.
Erkennbar ist ein zu hoch angeordneter Obergurt mithilfe der gegenständlichen Erfindung durch die Abweichung in mehreren Signalverläufen und Kenngrößen, wie beispielsweise dadurch, dass der Widerstand aufgrund des Verrutschens des Obergurtes absinkt, was dazu führt dass der Stromeffektivwert ansteigt. Ein Verrutschen des Obergurtes kann sich aber auch im Gesamtwegverlauf abbilden. Der Gesamtwegverlauf spiegelt jenen Weg wider, welchen beide Obergurtschweißköpfe während des Schweißvorganges zurücklegen (vergleiche auch die Figur 3). Dadurch, dass der Obergurt nach oben rutscht, legen die Schweißköpfe einen größeren Weg zurück. In den elektrischen Kenngrößen können sich gleichzeitig keine nennenswerten Abweichungen abzeichnen.
Wie an Schweißstellen am Obergurt 3 kann es auch an Schweißstellen an den Untergurten 2 zu Abweichungen in der Gitterträgergeometrie kommen. Anfällig sind hierbei die letzten und die ersten Punkte bei einem Diagonaldrahtwechsel, da hierbei die Diagonaldrähte 4 nur schwer fixiert werden können. Die Teilfigur 2c) zeigt beispielhaft eine Situation, in welcher der rechte Diagonalgurt 4 zu hoch angeordnet ist.
Analog zu den Geometrieabweichungen am Obergurt 3 können diese am Untergurt 2 auch vor allem am stark abweichenden Wegverlauf im Rahmen der gegenständlichen Erfindung erkannt werden.
Geometrieabweichungen am Untergurt können z.B. durch falsch eingeschweißte Diagonaldrähte 4 am Obergurt 3 hervorgerufen werden. Laufen die Schweißköpfe am Obergurt 3 nicht synchron, sondern zeitlich minimal versetzt, so kann der schnellere Schweißkopf die eingelegten Drähte verschieben. Dies hat zur Folge, dass ein Diagonaldraht 4 höher eingeschweißt wird. Diese Geometrieabweichung kann an der Messstelle am Obergurt 3 und/oder an der Messstelle am Untergurt 2 detektiert werden.
Der höher eingeschweißte Diagonaldraht 4 am Obergurt 3 hat zur Folge, dass der Diagonaldraht 4 keinen Überstand mehr zum Untergurt 2 hat. Es wird folglich nur mehr ein Schweißpunkt ausgebildet anstatt zwei. Sichtbar wird dies in allen Signalverläufen, da durch die größere Auflagefläche, der Widerstand steigt, die Stromdichte abnimmt und der Wegverlauf folglich eine kleinere Eindringtiefe zurücklegt.
In der Teilfigur 2d) ist schematisch eine Situation dargestellt, in welcher eine Farbschicht 31 auf dem Obergurt 3 im Bereich einer Kreuzungsstelle mit dem rechten Diagonalgurt 4 angeordnet ist. Viele Coils werden mit Hilfe von Spraydosen farblich markiert, um vor allem Verwechslungen der verschiedenen Stahlgüten vorzubeugen. Des Weiteren wird öfters zur besseren Übersicht der Drahtdurchmesser auf das Coil gesprayt.
Trifft nun diese Farbmarkierung genau auf eine Schweißstelle, stellt diese einen wesentlich höheren Oberflächenwiderstand dar, welcher in der kurzen Schweißzeit nur schwer durchbrochen werden kann. Durch den höheren Widerstand wird die Schweißnaht nur unzureichend oder gar nicht ausgeführt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann dieser Fehler beispielsweise in einer Abweichung des dynamischen Widerstandsverlaufes erkannt werden, wessen Einbruch sich zeitlich nach hinten schiebt. Des Weiteren kann die unzureichende Schweißnaht im Wegverlauf detektiert werden, welcher durch den nicht verschweißten Draht erheblich abflacht.
Die Figur 3 zeigt eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht eines Gitterträgers 5 mitsamt einer Schweißvorrichtung 6 zum Verschweißen des Obergurts 3 mit zwei Diagonalgurten 4, einer Schweißvorrichtung 7 zum Verschweißen eines der beiden Diagonalgurte 4 mit einem ersten Untergurt 2 und einer Schweißvorrichtung 8 zum Verschweißen des anderen der beiden Diagonalgurte 4 mit einem zweiten Untergurt 2.
Die Schweißvorrichtung 6 zum Verschweißen des Obergurts 3 mit den zwei Diagonalgurten 4 umfasst zwei Schweißelektroden 20, zwischen denen die Anordnung aus erstem Diagonaldraht 4, Obergurt 3 und zweitem Diagonaldraht 4 anordenbar und im Widerstandsschweißverfahren verschweißbar ist.
Es sind Messvorrichtungen 9, 10 zur Messung von Schweißparametern 11 während des Verschweißens der Drähte 3, 4 vorgesehen. Konkret ist die Messvorrichtung 9 dazu ausgebildet, als Schweißparameter 11 den Strom und/oder die Spannung zu messen, wobei die Messvorrichtung 9 eine Rogowskispule zur Messung des Stroms aufweist. Die beiden Messvorrichtungen 10 sind jeweils dazu ausgebildet, als Schweißparameter 11 eine Wegstrecke, welche die Schweißelektrode 20 während des Verschweißens zurücklegen, zu messen, beispielsweise mittels eines Potentiometers. Die Schweißelektroden 20 können beispielsweise über einen pneumatischen Zylinder bewegt werden, wobei der Zylinder oder die Schweißelektroden 20 mit einem Wegaufnehmer zur Messung der während des Verschweißens zurückgelegten Wegstrecke gekoppelt sind.
An der Obergurtmessstelle befinden sich also zwei bewegliche Schweißköpfe, welche mit einem pneumatischen Zylinder ausfahren und beide Diagonaldrähte 4 an den Obergurtdraht 3 schweißen.
Die Wegaufnehmer können jeweils an den Führungswellen des Elektrodenhalters angebracht werden. Die Wegaufnehmer gilt es so zu platzieren, dass diese den kompletten Hub des Zylinders während des Schweißvorganges widerspiegeln.
Aufgrund der sehr hohen Schweißströme von etwa 10-20 kA muss der Strom indirekt gemessen werden. Hierfür kann beispielsweise eine Rogowskispule verwendet werden welche um das Stromband des rechten Obergurtschweißkopfes gebunden wird. Alternativ kann der Strom aber auch intern in einem vorgesehenen Schweißinverter gemessen werden.
Die anliegende Spannung kann direkt an den Elektrodenhaltern abgegriffen werden.
Der Messaufbau an den beiden Untergurtschweißvorrichtungen 7, 8 ist analog dem Messaufbau an der Obergurtschweißvorrichtung 6. Die Wegaufnehmer werden an den jeweiligen Führungswellen des Elektrodenhalters angebracht. Wiederrum werden nur geschirmte Leitungen verwendet.
Die in der Figur 3 dargestellte Anordnung ist in eine - beispielsweise die in der Figur 5 dargestellte - Vorrichtung 1 eingebunden, welche wenigstens eine Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung 12 und wenigstens eine Messwertübertragungsvorrichtung 13, 14, 15 umfasst, wobei die wenigstens eine Messwertübertragungsvorrichtung 13, 14, 15 dazu ausgebildet ist, die von der wenigstens eine Messvorrichtung 9, 10 ermittelten Messwerte 16 des wenigstens einen Schweißparameters 11 an die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 zu übermitteln, und wobei die wenigstens eine Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung 12 dazu eingerichtet ist, die von der wenigstens einen Messvorrichtung 9, 10 während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte 2, 3, 4 ermittelten Messwerte 16 des wenigstens einen Schweißparameters 11 und/oder daraus berechnete Werte 17 wenigstens einer abgeleiteten Größe 36 mit wenigstens einem Referenzwert 18, 19, 27 zu der herzustellenden Bewehrungskonstruktion 5 zu vergleichen und die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte 2, 3, 4 an der Kreuzungsstelle 30 basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der Messwerte 16 und/oder der daraus berechneten Werte 17 mit dem wenigstens einen Referenzwert 18, 19, 27 als zulässig oder unzulässig zu klassifizieren.
Wie dieser Vergleich konkret erfolgen kann, ist beispielhaft in der Figur 4 dargestellt, welche eine schematische Darstellung eines Diagramms enthält, in dem Messwerte 16 eines Schweißparameters 11 oder berechnete Werte 27 einer abgeleiteten Größe 36 in Abhängigkeit von der Zeit 37 dargestellt sind.
Als Schweißparameter 11 können beispielsweise die Stromstärke, Spannung und/oder der Elektrodenweg mittels der Messvorrichtungen 9, 10 gemessen werden.
Aus den aufgenommenen Messwerten 16 der Stromstärke und der Stromspannung können in weiterer Folge als abgeleitete Größe 36 jeweils der Widerstands- und/oder der Leistungswerte 17 berechnet werden. Außerdem ist die Schweißzeit über die Länge der Stromdauer ermittelbar. Verallgemeinert gesprochen, ist die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 dazu eingerichtet, aus den von der wenigstens einen Messvorrichtung 9 ermittelten Messwerten 16 des wenigstens einen Schweißparameters 11 als abgeleitete Größe 36 z.B. Widerstands-, Leistungs und/oder Effektivwerte zu berechnen.
Es können zusätzlich auch verschiedenste Mittel-, End- oder auch Differenzwerte von Schweißparametern 11 oder abgeleiteten Größen 36 ermittelt werden.
Zur Auswertung und Qualitätsbewertung können sowohl einzelne Messwerte 16 und/oder einzelne berechnete Werte 17 als auch zeitliche Verläufe herangezogen werden. In diesem Zusammenhang bietet es sich an, dass die Messvorrichtungen 9, 10 dazu ausgebildet sind, den wenigstens einen Schweißparameter 11 für eine Vielzahl an Zeitwerten 22 während des Verschweißens zu messen, und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 dazu eingerichtet ist, durch Zuordnung der jeweiligen Messwerte 16 des wenigstens einen Schweißparameters 11 zu den jeweiligen Zeitwerten 22 eine Messfunktion 23 zu bilden und mit wenigstens einer Referenzfunktion 24, 25, 26 zu vergleichen. Bei der wenigstens einen Referenzfunktion kann es sich beispielsweise um eine Vergleichsfunktion 26, die im Zuge einer Referenzverschweißung ermittelt wurde, eine untere Grenzfunktion 25 oder eine obere Grenzfunktion 26 handeln.
Eine Verschweißung kann als zulässig klassifiziert werden, wenn jede Kurve einer Messung innerhalb einer jeweiligen durch eine Ober- und Untergrenzkurve 25, 26 definierte Bandbreite liegt. Dabei kann nicht nur der End- oder ein Mittelwert verglichen werden, sondern auch der zeitliche Verlauf der Kurve.
Ein zulässiges Streuband ist beispielsweise aus manuell geprüften Schweißungsverbindungen, welche als zulässig deklariert wurden, generierbar. Im Idealfall bildet sich ein solches Referenzband nur aus geprüften Schweißungen. Da der Arbeitsaufwand des Prüfens der Schweißverbindung enorm groß ist, kann zu Beginn das Referenzband aus einigen geprüften Schweißungen und einigen ähnlichen, nicht geprüften Schweißungen erstellt werden. Nach und nach können dann die nicht geprüften Schweißungen ausgesondert werden, sodass das Referenzband nur mehr aus geprüften Schweißverbindungen besteht.
Die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte 2, 3, 4 im Zuge des Vergleichs der Messwerte 16 und/oder der daraus berechneten Werte 17 mit dem wenigstens einen Referenzwert 18, 19, 27 kann anhand wenigstens eines vorbestimmten Qualitätskriteriums 38 als zulässig oder unzulässig klassifiziert werden. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Abweichung handeln, wie dies schematisch in der Figur 4 durch einen Doppelpfeil bei den Kurven 23 und 26 angedeutet ist.
Für jeden geschweißten Knotenpunkt können die Signalverläufe aufgezeichnet und mit den Grenzkurven verglichen werden. Verläuft ein Wert nicht im vorgegebenen Band, so wird just-in-time festgestellt, dass beim Knoten x die Schweißung nicht wie gefordert erfolgt ist: der Gitterträger kann aussortiert werden. Verändern sich die Kurven schleichend innerhalb einer gewissen Zeit, wie etwa ein paar Stunden, so kann davon ausgegangen werden, dass sich diverse Komponenten des Schweißkreislaufes verschlechtert haben. Typisch Veränderungen sind etwa verschlissene und/oder schmutzige Kontaktflächen der Elektroden.
Sind Schweißungen zulässig, so können die zeitlichen Verläufe bzw. die Einzelwerte der gewählten Überwachungsparameter in Form von Referenzbänder angelernt werden. Werden nun Schweißungen aufgezeichnet, welche einen ähnlichen Signalverlauf aufweisen, so werden diese mit einer großen Wahrscheinlichkeit auch zulässig sein.
Weichen aufgezeichnete Messwerte von einem Referenzband ab, so werden diese als unzulässig deklariert und ausgesondert. Diese entsprechenden Schweißungen gilt es nun zu überprüfen und das eventuelle Versagen im Schweißkreislauf zu beseitigen.
Die Figur 5 zeigt ein schematisch dargestelltes Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Fierstellung eines aus zwei Untergurten 2, einem Obergurt 3 und zwei Diagonalgurten 4 zusammengeschweißten Gitterträgers 5, umfassend Schweißvorrichtungen 6, 7, 8 zum Verschweißen der Drähte 2, 3, 4 an Kreuzungsstellen 30, wobei die Vorrichtung 1 Messvorrichtungen 9, 10 zur Messung wenigstens eines Schweißparameters 11 während des Verschweißens der Drähte 2, 3, 4 an den Kreuzungsstellen 30, eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 und Messwertübertragungsvorrichtungen 13, 14, 15 umfasst, wobei die
Messwertübertragungsvorrichtungen 13, 14, 15 dazu ausgebildet sind, die von den Messvorrichtungen 9, 10 ermittelten Messwerte 16 des wenigstens einen
Schweißparameters 11 an die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 zu übermitteln, und wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 dazu eingerichtet ist, die von den Messvorrichtungen 9, 10 während des Verschweißens der Drähte 2, 3, 4 ermittelten Messwerte 16 des wenigstens einen Schweißparameters 11 und/oder daraus berechnete Werte 17 wenigstens einer abgeleiteten Größe (36) mit wenigstens einem Referenzwert 18, 19, 27 zu dem herzustellenden Gitterträger 5 zu vergleichen und die Verschweißungen der Drähte 2, 3, 4 an den Kreuzungsstellen 30 basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der Messwerte 16 und/oder der daraus berechneten Werte 17 mit dem wenigstens einen Referenzwert 18, 19, 27 als zulässig oder unzulässig zu klassifizieren.
Die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 kommuniziert mit einer Gitterträgerschweißmaschine 32.
Die Vorrichtung 1 umfasst auch einen Datenspeicher 28, in welchem der wenigstens eine Referenzwert 18, 19, 27 zum herzustellenden Gitterträger 5 abspeicherbar und aus welchem er von der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 abrufbar ist.
Idealerweise ist der wenigstens eine Referenzwert 18, 19, 27 in Abhängigkeit von der Art des herzustellenden Gitterträgers 5, der Anordnung der Kreuzungsstellen 30 der Drähte 2, 3, 4 innerhalb des Gitterträgers 5 und/oder von Drahtparametern der Drähte 2, 3, 4 abspeicherbar.
Moderne Gitterträgerschweißmaschinen können unterschiedliche Gitterträgertypen produzieren, welche sich auch in den einzelnen Geometrieparametern, wie z.B.dem Diagonalenwinkel wesentlich unterschieden. Gemäß der DIN 488-5 müssen die unterschiedliche Gitterträgertypen getrennt bewertet werden. Zusätzlich gilt es die verschiedenen möglichen Durchmesserkombinationen und auch die verschiedenen Schweiß-/Messstellen für den Obergurt und beide Untergurte gesondert zu betrachten. Verschiedene Gitterträgerhöhen und -längen gilt es nicht gesondert zu betrachten, da die Schweißparameter nur durchmesserspezifisch sind und sich aufgrund verschiedener Höhen und Längen nicht verändern.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Anzeigevorrichtung 29 und die Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung 12 ist dazu eingerichtet, eine als unzulässig klassifizierte Verschweißung an die Anzeigevorrichtung 29 zu übermitteln.
Die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 kann darüber hinaus dazu eingerichtet sein, die Vorrichtung 1 oder einen Teil davon, wie z.B. die Gitterträgerschweißmaschine 32, bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung unmittelbar oder nach Abschluss der Herstellung eines Gitterträgers 5 zu stoppen, und/oder den Gitterträger 5 bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung als fehlerhaft aus einem Herstellungsprozess auszuscheiden, und/oder zumindest die Klassifikation einer Verschweißung zusammen mit Identifikationsdaten des Gitterträgers 5 und/oder der entsprechenden Kreuzungsstelle 30 der betroffenen zwei Drähte 2, 3, 4 im Datenspeicher 28 abzuspeichern.
Schließlich kann Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 dazu eingerichtet sein, die Vorrichtung 1 in einem Referenzwertfestlegungsmodus zu betreiben, in dem eine oder mehrere bereits durchgeführte Verschweißungen als Referenzverschweißungen festlegbar sind.
Die Figuren 6a) bis 6c) zeigen eine schematisch dargestellte Draufsicht von oben auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 , aufgeteilt in drei Teilfiguren 6a), 6b) und 6c), wobei der in der Teilfigur 6a) dargestellte Teil der Vorrichtung 1 links, der in der Teilfigur 6b) dargestellte Teil der Vorrichtung 1 in der Mitte und der in der Teilfigur 6c) dargestellte Teil der Vorrichtung 1 rechts angeordnet ist.
Diese Vorrichtung 1 ist zur Herstellung von Gitterträgern 5 ausgebildet. Die zur Herstellung benötigten Drähte 2, 3, 4 sind auf Haspeln 33 bevorratet. Die von den Haspeln 33 abgewickelten Drähten 2, 3, 4 durchlaufen eine Richtvorrichtung 34, mit welcher die Drähte 2, 3, 4 gerade gerichtet werden. Anschließend werden die Drähte 2, 3, 4 durch eine oder mehrere Zuführvorrichtungen einer Gitterträgerschweißmaschine 32 zugeführt. Diese umfasst eine oder mehrere Schweißvorrichtungen 6, 7, 8, wie sie in der Figur 3 dargestellt sind. Die fertigen Gitterträger 5 können in einem Auslauf 35 deponiert werden.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung 1 dazu ausgebildet, Gitterträger 5 kontinuierlich herzustellen, wobei die Vorrichtung 1 eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des Obergurtes 3 während der kontinuierlichen Herstellung des Gitterträgers 5 sowie eine Schneidevorrichtung zum Zerschneiden des Obergurtes 3 umfasst, sodass die Höhe 39 des Gitterträgers 5 zwischen zwei aufeinanderfolgenden regulären Schweißtakten änderbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Herstellung einer aus wenigstens zwei Drähten (2, 3, 4) zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion (5) für Betonbauteile, insbesondere zur Herstellung eines aus wenigstens einem Untergurt (2), wenigstens einem Obergurt (3) und wenigstens einem Diagonalgurt (4) zusammengeschweißten Gitterträgers (5), umfassend wenigstens eine Schweißvorrichtung (6, 7, 8) zum Verschweißen der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an einer Kreuzungsstelle (30), wobei die Vorrichtung (1 ) wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) zur Messung wenigstens eines Schweißparameters (11 ) während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der Kreuzungsstelle (30), wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) und wenigstens eine
Messwertübertragungsvorrichtung (13, 14, 15) umfasst, wobei die wenigstens eine Messwertübertragungsvorrichtung (13, 14, 15) dazu ausgebildet ist, die von der wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) ermittelten Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11 ) an die wenigstens eine Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung (12) zu übermitteln, und wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die von der wenigstens einen Messvorrichtung (9, 10) während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) ermittelten Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11 ) und/oder daraus berechnete Werte (17) wenigstens einer abgeleiteten Größe (36) mit wenigstens einem Referenzwert (18, 19, 27) zu der herzustellenden Bewehrungskonstruktion (5) zu vergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der Kreuzungsstelle (30) basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der Messwerte (16) und/oder der daraus berechneten Werte (17) mit dem wenigstens einen Referenzwert (18, 19, 27) als zulässig oder unzulässig zu klassifizieren, wobei die wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Schweißparameter (11 ) für eine Vielzahl an Zeitwerten (22) während des Verschweißens zu messen, und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, durch Zuordnung der jeweiligen Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11 ) zu den jeweiligen Zeitwerten (22) eine Messfunktion (23) zu bilden und mit wenigstens einer Referenzfunktion (24, 25, 26) zu vergleichen.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die wenigstens eine Schweißvorrichtung
(6, 7, 8) dazu ausgebildet ist, die wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) in einem Widerstandsschweißverfahren zu verschweißen, und die wenigstens eine Messvorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, als Schweißparameter (11 ) zumindest den Strom und/oder die Spannung zu messen, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Messvorrichtung (9) wenigstens eine Rogowskispule zur Messung des Stroms aufweist.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, wobei die wenigstens eine Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, aus den von der wenigstens einen Messvorrichtung (9) ermittelten Messwerten (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11 ) als abgeleitete Größe (36) Widerstands-, Leistungs- und/oder Effektivwerte zu berechnen.
4. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Schweißvorrichtung (6, 7, 8) wenigstens eine Schweißelektrode (20, 21 ) umfasst, und die wenigstens eine Messvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, als Schweißparameter (11 ) eine Wegstrecke, welche die Schweißelektrode (20) während des Verschweißens zurücklegt, zu messen, vorzugsweise mittels eines Potentiometers.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Schweißvorrichtung (6, 7, 8) wenigstens einen, vorzugsweise über einen pneumatischen Zylinder, bewegbaren Schweißkopf umfasst, vorzugsweise wobei wenigstens ein Wegaufnehmer zur Messung einer vom Schweißkopf während des Verschweißens zurückgelegten Wegstrecke vorgesehen ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Datenspeicher (28) vorgesehen ist, in welchem der wenigstens eine Referenzwert (18, 19, 27) zu der herzustellenden Bewehrungskonstruktion (5) abspeicherbar und aus welchem er von der wenigstens einen Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung (12) abrufbar ist, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Referenzwert (18, 19, 27) in Abhängigkeit von der Art der herzustellenden Bewehrungskonstruktion (5), der Anordnung der
Kreuzungsstelle (30) der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) innerhalb der Bewehrungskonstruktion (5) und/oder von Drahtparametern der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) abspeicherbar ist.
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Anzeigevorrichtung (29) vorgesehen ist und die wenigstens eine
Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, eine als unzulässig klassifizierte Verschweißung an die wenigstens eine
Anzeigevorrichtung (29) zu übermitteln, und/oder die wenigstens eine
Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Vorrichtung (1 ) oder einen Teil davon bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung unmittelbar oder nach Abschluss der Herstellung der
Bewehrungskonstruktion (5) zu stoppen, und/oder die wenigstens eine
Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Bewehrungskonstruktion (5) bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung als fehlerhaft aus einem Herstellungsprozess auszuscheiden, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, zumindest die Klassifikation der Verschweißung zusammen mit Identifikationsdaten der Bewehrungskonstruktion (5) und/oder der Kreuzungsstelle (30) der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) in wenigstens einem Datenspeicher (28) abzuspeichern.
8. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Vorrichtung (1 ) in einem Referenzwertfestlegungsmodus zu betreiben, in dem eine oder mehrere bereits durchgeführte Verschweißungen als Referenzverschweißungen festlegbar sind.
9. Verfahren zur zerstörungsfreien Überwachung einer Verschweißung wenigstens zweier Drähte (2, 3, 4) an einer Kreuzungsstelle (30) bei der Herstellung wenigstens einer aus den wenigstens zwei Drähten (2, 3, 4) zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion (5) für Betonbauteile, insbesondere bei der Herstellung eines aus wenigstens einem Untergurt (2), wenigstens einem Obergurt (3) und wenigstens einem Diagonalgurt (4) zusammengeschweißten Gitterträgers (5), in einer Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- die wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) misst während des
Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der
Kreuzungsstelle (30) wenigstens einen Schweißparameter (11 ),
- die wenigstens eine Messwertübertragungsvorrichtung (13, 14, 15) übermittelt die von der wenigstens eine Messvorrichtung (9, 10) ermittelten Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11 ) an die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12),
- die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) vergleicht die von der wenigstens einen Messvorrichtung (9, 10) während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) ermittelten Messwerte (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11 ) und/oder daraus berechnete Werte (17) wenigstens einer abgeleiteten Größe (36) mit wenigstens einem Referenzwert (18, 19, 27) zu der herzustellenden Bewehrungskonstruktion (5), und
- die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) klassifiziert die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der Kreuzungsstelle (30) basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der Messwerte (16) und/oder der daraus berechneten Werte (17) mit dem wenigstens einen Referenzwert (18, 19, 27) als zulässig oder unzulässig.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Verschweißung der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) im Zuge des Vergleichs der Messwerte (16) und/oder der daraus berechneten Werte (17) mit dem wenigstens einen Referenzwert (18, 19, 27) anhand wenigstens eines vorbestimmten Qualitätskriteriums (38) als zulässig oder unzulässig klassifiziert wird, vorzugsweise wobei es sich bei dem wenigstens einen vorbestimmten Qualitätskriterium (38) um eine Abweichung handelt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die wenigstens eine Schweißvorrichtung (6, 7, 8) dazu ausgebildet ist, die wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) in einem Widerstandsschweißverfahren zu verschweißen, und die wenigstens eine Messvorrichtung (9) während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der Kreuzungsstelle (30) als Schweißparameter (11 ) zumindest den Strom und/oder die Spannung misst, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) aus den von der wenigstens einen Messvorrichtung
(9) ermittelten Messwerten (16) des wenigstens einen Schweißparameters (11 ) als abgeleitete Größe (36) Widerstands-, Leistungs- und/oder Effektivwerte berechnet.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei die wenigstens eine Schweißvorrichtung (6, 7, 8) wenigstens eine Schweißelektrode (20, 21 ) und/oder wenigstens einen, vorzugsweise über einen pneumatischen Zylinder, bewegbaren Schweißkopf umfasst, und die wenigstens eine Messvorrichtung
(10) während des Verschweißens der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) an der Kreuzungsstelle (30) als Schweißparameter (11 ) eine Wegstrecke, welche die Schweißelektrode (20) und/oder der Schweißkopf zurücklegt, misst.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die wenigstens eine
Messvorrichtung (9, 10) den wenigstens einen Schweißparameter (11 ) für eine Vielzahl an Zeitwerten (22) während des Verschweißens misst, und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) durch Zuordnung der jeweiligen Messwerte (16) des wenigstens einen
Schweißparameters (11 ) zu den jeweiligen Zeitwerten (22) eine Messfunktion (23) bildet und mit wenigstens einer Referenzfunktion (24, 25, 26) vergleicht.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei wenigstens eine Anzeigevorrichtung (29) vorgesehen ist und die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) eine als unzulässig klassifizierte Verschweißung an die wenigstens eine Anzeigevorrichtung (29) übermittelt, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) die Vorrichtung (1 ) oder einen Teil davon bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung unmittelbar oder nach Abschluss der Herstellung der
Bewehrungskonstruktion (5) stoppt, und/oder die wenigstens eine Steuerungs und/oder Regelungseinrichtung (12) die Bewehrungskonstruktion (5) bei einer als unzulässig klassifizierten Verschweißung als fehlerhaft aus einem Herstellungsprozess ausscheidet, und/oder die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) zumindest die Klassifikation der
Verschweißung zusammen mit Identifikationsdaten der Bewehrungskonstruktion (5) und/oder der Kreuzungsstelle (30) der wenigstens zwei Drähte (2, 3, 4) in wenigstens einem Datenspeicher (28) abspeichert.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Vorrichtung (1 ) in einem Verfahrensschritt mittels der wenigstens einen Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) in einem Referenzwertfestlegungsmodus betrieben wird, wobei eine oder mehrere bereits durchgeführte Verschweißungen als Referenzverschweißungen festgelegt werden.
EP20704016.3A 2019-02-27 2020-02-07 Vorrichtung zur herstellung einer aus wenigstens zwei drähten zusammengeschweissten bewehrungskonstruktion Pending EP3930951A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50158/2019A AT522422B1 (de) 2019-02-27 2019-02-27 Vorrichtung zur Herstellung einer aus wenigstens zwei Drähten zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion
PCT/EP2020/053166 WO2020173685A1 (de) 2019-02-27 2020-02-07 Vorrichtung zur herstellung einer aus wenigstens zwei drähten zusammengeschweissten bewehrungskonstruktion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3930951A1 true EP3930951A1 (de) 2022-01-05

Family

ID=69500765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20704016.3A Pending EP3930951A1 (de) 2019-02-27 2020-02-07 Vorrichtung zur herstellung einer aus wenigstens zwei drähten zusammengeschweissten bewehrungskonstruktion

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3930951A1 (de)
AT (1) AT522422B1 (de)
WO (1) WO2020173685A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020119464A1 (de) 2020-07-23 2022-01-27 Hugo Kern Und Liebers Gmbh & Co. Kg 3D-Drahtdruckverfahren zum Herstellen von Metallobjekten

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU70432A1 (de) * 1974-06-28 1976-04-13
DE2631455A1 (de) * 1976-07-13 1978-01-19 Zueblin Ag Steuereinrichtung fuer eine punktschweiss-anlage
AT365486B (de) * 1979-08-03 1982-01-25 Evg Entwicklung Verwert Ges Maschine zum selbsttaetigen herstellen von geschweissten gittertraegern
JPS5850183A (ja) * 1981-09-21 1983-03-24 Toshiba Corp 加熱圧接部の自動評価装置
JPS58176085A (ja) * 1982-04-09 1983-10-15 Dengensha Mfg Co Ltd 抵抗溶接機の制御方法および装置
DE102006038786A1 (de) * 2006-08-18 2008-02-21 Robert Bosch Gmbh Steuerung einer Schweißvorrichtung
DE202007014677U1 (de) * 2007-10-19 2009-02-26 Filigran Trägersysteme GmbH & Co. KG Gitterträger
KR101275097B1 (ko) * 2012-03-07 2013-06-17 김재은 저항 용접 모니터링 장치 및 그 방법과 시스템
DE102013221273A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen und Regeln einer Qualität von Schweißpunkten
JP6224648B2 (ja) * 2015-04-28 2017-11-01 ファナック株式会社 スポット溶接の品質診断システム
KR101934842B1 (ko) * 2018-02-12 2019-01-03 주식회사 엘피스테크 식기 세척기의 바스켓 프레임 제작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
AT522422B1 (de) 2022-01-15
WO2020173685A1 (de) 2020-09-03
AT522422A1 (de) 2020-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0373422B1 (de) Anordnung zum Überwachen der Güte von elektrischen Schweissungen
DE102019109263B4 (de) Verfahren, eine Messvorrichtung und eine Ultraschallschweißanlage zum zerstörungsfreien Prüfen einer Qualität einer Ultraschallschweißung
DE102013221273A1 (de) Verfahren zum Überwachen und Regeln einer Qualität von Schweißpunkten
DE102020133035A1 (de) System und verfahren zum verbesserten automatisierten schweissenvon ersten und zweiten werkstücken
WO2020172694A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum geraderichten von draht oder bandmaterial
AT522422B1 (de) Vorrichtung zur Herstellung einer aus wenigstens zwei Drähten zusammengeschweißten Bewehrungskonstruktion
DE102008028385A1 (de) Mess- und Steuerverfahren zum Widerstandsschweißen
EP3140101A1 (de) Verfahren zum fügen von mehreren werkstückteilen sowie fügewerkzeug
EP3122483B1 (de) Verfahren zum anstellen einer richtwalze einer richtwalzanlage
DE4328363A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Bewertungszeitintervalles sowie Verfahren zur Qualitätsbeurteilung einer Punktschweißverbindung auf Grundlage eines Temperaturverlaufes in dem Bewertungszeitintervall
DE102012010716A1 (de) Ermitteln einer Qualität einerAluminiumschweißung
DE102017106539B3 (de) Verfahren zum ermitteln der schweissqualität einer schweissverbindung und danach arbeitende schweissvorrichtung
DE102016218308B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer geprüften Schweißverbindung
DE19542554C2 (de) Verfahren zur Prüfung von Schweißnähten
DE10110048A1 (de) Verfahren zum Prüfen von durch Ultraschall-Drahtbonden hergestellten Verbindungen
DE4426436C2 (de) Verfahren zum Ermitteln der zum Punktschweißen von Blechteilen optimal geeigneten Schweißparametern
DE102017219424B4 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Sauerstoffreinheit beim Laserbrennschneiden, Verfahren zum Anpassen einer Standard-Schneidgeschwindigkeit sowie Laserbearbeitungsmaschine und Computerprogrammprodukt
EP4135924B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur qualitätsbeurteilung eines bearbeitungsprozesses
EP3124160B1 (de) Adaptives verfahren zum fräsen von elektroden von punktschweissvorrichtungen
AT521529B1 (de) Biegevorrichtung und Verfahren zur Ermittlung zumindest eines Materialparameters bzw. Bearbeitungsparameters für eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung
EP0950938A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung
EP1528150B1 (de) System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn
DE102022108593A1 (de) Walzvorrichtung und Verfahren zum Walzen und Detektieren eines Schlags
DE102012204207A1 (de) Verfahren zum Laserstrahlschweißen
DE102020213241A1 (de) Verfahren zur Kalibrierung von Vertikalrollen eines Vertikalwalzgerüsts sowie Kalibrieranordnung zur Durchführung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210917

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230513

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20231213