FR2695585A1

FR2695585A1 - Method and device for highlighting a defective weld.

Info

Publication number: FR2695585A1
Application number: FR9309959A
Authority: FR
Inventors: Soyer Sen Heinz; Soyer Heinz; Reiter Johann
Original assignee: BOLZENSCHWEISSTECHNIK GmbH
Current assignee: BOLZENSCHWEISSTECHNIK GmbH
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1994-03-18
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: FR2695585B1; DE4226953C1

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour mettre en évidence une soudure défectueuse réalisée par un dispositif de soudage de goujons (1) muni d'une tête de soudage (10) comportant une conduite de commande (12) et un porte-goujon (14), qui est fixée à coulissement sur un support (2) par l'intermédiaire d'une plaque de support (11), par examen de la soudure du goujon (3) sur le substrat (6) immédiatement après le soudage. En cas de soudure défectueuse, le goujon est marqué par une encre lumineuse (5) délivrée par une unité de pulvérisation (4) comportant un réservoir (42), un tuyau (41) et un tube (40) fixé sur l'élément de support (13).The invention relates to a method and a device for highlighting a defective weld produced by a stud welding device (1) provided with a welding head (10) comprising a control pipe (12) and a stud holder. (14), which is slidably attached to a support (2) via a support plate (11), by examining the weld of the stud (3) on the substrate (6) immediately after welding. In the event of a defective weld, the stud is marked with a luminous ink (5) delivered by a spraying unit (4) comprising a reservoir (42), a pipe (41) and a tube (40) fixed on the element of support (13).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR METTRE EN EVIDENCE UNE SOUDUREMETHOD AND DEVICE FOR DETECTING WELDING

DEFECTUEUSEDEFECTIVE

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour mettre en évidence une soudure défectueuse avec un dispositif de soudage de goujons muni d'une tête de soudage grâce à laquelle des goujons métalliques sont soudés The present invention relates to a method and a device for highlighting a defective weld with a stud welding device provided with a welding head by means of which metal studs are welded

par soudage à l'arc sur un substrat métallique. by arc welding on a metal substrate.

Le soudage à l'arc des goujons joue un râle de plus en plus important, notamment dans l'industrie automobile, du Arc welding of studs is playing an increasingly important role, particularly in the automotive industry,

fait qu'il s'agit d'un procédé rapide et économique. makes it a fast and economical process.

Actuellement, dans l'industrie automobile, environ 200 à 300 goujons soudés et plus par véhicule automobile remplissent différentes fonctions de support pour des conduites, des parties d'appareils etc De nombreux endroits au niveau desquels des goujons doivent être soudés ne sont plus accessibles lorsque le véhicule est terminé, ou ne le sont plus directement, si bien que les opérations de réparation visant à remédier au desserrage ou à la chute d'un goujon mal soudé s'accompagnent de difficultés sensibles Pour cette raison, en particulier, un résultat de soudage atteignant toujours le même niveau de qualité dans des limites très étroites prédéterminées et correspondant aux contraintes préalables imposées constitue une condition incontournable pour la mise en oeuvre du soudage des goujons Currently, in the automotive industry, about 200 to 300 welded studs and more per motor vehicle perform various support functions for pipes, parts of apparatus etc. Many places at which studs must be welded are no longer accessible when the vehicle is finished, or no longer directly finished, so that repair operations aimed at remedying the loosening or falling of a badly welded stud come with appreciable difficulties For this reason, in particular, a result of welding always reaching the same level of quality within very narrow predetermined limits and corresponding to the prior constraints imposed constitutes an essential condition for the implementation of stud welding

dans l'industrie automobile.in the automotive industry.

A cela s'ajoute que, bien que tout processus de soudage soit soumis à un grand nombre de facteurs, une durée de 1/100 S seulement est nécessaire pour le soudage proprement dit, c'est à dire pour la fusion d'une surface frontale de goujon et d'une tôle Dans ce court laps de temps, non seulement l'alimentation en énergie électrique de l'endroit à souder doit être assurée, mais encore un mouvement mécanique exactement adapté à celle-ci doit être réalisé. Par ailleurs l'utilisation croissante au cours des dernières années de tôles à surface zinguée dans l'industrie automobile rend encore plus difficile le soudage à l'arc En effet, pour que la solidification de l'objet soudé ne subisse pas d'influences défavorables, la plus grande partie Added to this is that, although any welding process is subject to a large number of factors, a duration of only 1/100 S is necessary for the actual welding, that is to say for the fusion of a surface. frontal of stud and sheet metal In this short period of time, not only must the electrical power supply to the place to be welded be ensured, but also a mechanical movement exactly adapted to it must be carried out. Furthermore, the increasing use in recent years of sheets with zinc-plated surfaces in the automotive industry makes arc welding even more difficult. Indeed, so that the solidification of the welded object does not suffer from unfavorable influences. , the biggest part

du zinc doit au préalable s'évaporer et se calciner. zinc must first evaporate and calcine.

De plus, les souillures des tôles par des huiles ou des graisses ont une influence défavorable sur l'opération de soudage car le bain de soudure absorbe de l'hydrogène qui peut provoquer une formation très importante de pores In addition, the contamination of the sheets by oils or greases have an unfavorable influence on the welding operation because the solder bath absorbs hydrogen which can cause a very significant formation of pores.

lorsque la solidification est très rapide. when solidification is very rapid.

Malgré les conditions sévères qui sont imposées au préalable et les circonstances évoquées ci-dessus, qui rendent encore plus difficile l'opération de soudage, il est possible grâce au procédé de commande et de contrôle des dispositifs de soudage de goujons connu par le document DE 38 13 291 de souder de manière irréprochable et avec une qualité constante des goujons métalliques sur un substrat métallique Grâce à ce procédé de commande, il est possible, même dans les conditions de production évoquées ci-dessus, de souder de manière optimale des goujons sur des tôles dans tout processus de soudage individuel, indépendamment du degré de salissure ou de souillure d'une surface métallique et indépendamment des revêtements plus ou moins épais des tôles. En même temps, on obtient pratiquement uniquement des soudures sans défauts en opérant un contrôle constant de la qualité ce qui permet d'assurer la qualité exigée Despite the severe conditions which are imposed beforehand and the circumstances mentioned above, which make the welding operation even more difficult, it is possible thanks to the command and control method of the stud welding devices known from the document DE 38 13 291 to weld flawlessly and with constant quality of metal studs on a metal substrate Thanks to this control process, it is possible, even under the production conditions mentioned above, to optimally weld studs to sheets in any individual welding process, regardless of the degree of soiling or soiling of a metal surface and regardless of the more or less thick coatings of the sheets. At the same time, practically only flawless welds are obtained by operating a constant quality control which ensures the required quality.

précisément dans l'industrie automobile. precisely in the automotive industry.

Cependant, même lors de la mise en oeuvre du procédé connu par le document DE 38 13 291 il se produit de temps à autre des soudures défectueuses Lorsque, comme on l'a indiqué au début, 200 à 300 goujons et plus sont soudés par véhicule automobile, des essais de longue durée ont montré que parfois un ou deux goujons, au maximum trois ou quatre goujons soudés par carrosserie sont soudés de manière défectueuse à celle-ci de sorte qu'ils se desserrent ou même se détachent lors de la pose de conduites, parties d'appareils etc. Bien que, du fait du contrôle minutieux de la qualité, l'apparition d'un clignotement sur le dispositif d'affichage de l'organe de surveillance du dispositif de soudage révèle immédiatement l'existence d'une soudure défectueuse, cette indication est souvent négligée ou bien il est impossible de However, even during the implementation of the process known from document DE 38 13 291, defective welds are produced from time to time When, as indicated at the beginning, 200 to 300 studs and more are welded by vehicle automotive, long-term tests have shown that sometimes one or two studs, at most three or four studs welded per bodywork are defectively welded to it so that they loosen or even come off when fitting pipes, parts of devices etc. Although, due to careful quality control, the appearance of a flash on the display of the welding device monitoring device immediately reveals the existence of a faulty weld, this indication is often neglected or else it is impossible to

réaliser directement un nouveau soudage. re-weld directly.

De plus, non seulement toutes les opérations de soudage sont contrôlées en permanence en ce qui concerne la qualité recherchée, mais encore le résultat de ce contrôle est introduit dans des mémoires prévues à cet effet et en outre il est imprimé Ce résultat imprimé indique également si chaque opération de soudage est conforme ou pas, par l'expression "conforme" ou "non conforme" Ce résultat imprimé est joint à la partie de la carrosserie pour laquelle les différentes opérations de soudage sont In addition, not only are all the welding operations continuously checked with regard to the desired quality, but also the result of this check is entered into memories provided for this purpose and furthermore it is printed. This printed result also indicates whether each welding operation is compliant or not, by the expression "compliant" or "not compliant" This printed result is attached to the part of the bodywork for which the different welding operations are

"conformes" ou, dans des cas rares, "non conformes". "compliant" or, in rare cases, "non-compliant".

Pourtant, lors d'une opération de réparation, il est difficile, en présence de plus de 300 goujons soudés, de trouver le goujon auquel s'applique l'expression "non conforme" Par ailleurs, dans bien des cas il n'est souvent pas possible, compte tenu du peu de temps dont on dispose pour l'opération de réparation, de trouver le goujon soudé de manière défectueuse et de le remplacer par un goujon bien However, during a repair operation, it is difficult, in the presence of more than 300 welded studs, to find the stud to which the expression "non-conforming" applies. Furthermore, in many cases it is often not not possible, given the short time available for the repair operation, to find the defective welded stud and to replace it with a good stud

soudé dans le cadre de l'opération de réparation. welded as part of the repair operation.

De plus, dans bien des cas, un tel goujon soudé de manière défectueuse n'est malheureusement mis en évidence que lors de la fixation d'une conduite, d'un appareil ou de tout autre élément fonctionnel Lorsque le goujon desserré ou déjà détaché se trouve à un emplacement difficile d'accès dans le véhicule automobile, les opérations visant à remplacer ce goujon par un goujon soudé convenablement, qui sont réalisables à condition que l'emplacement soit accessible et autorise le remplacement, sont très longues et délicates. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour but de garantir, après la mise en évidence d'une soudure défectueuse, que le goujon mal soudé puisse être localisé rapidement, de manière sûre et facilement dans le cadre d'une opération de réparation Ce but est atteint selon l'invention par un procédé du type évoqué ci-dessus selon lequel en un temps très court immédiatement après la In addition, in many cases, such a defective welded stud is unfortunately only revealed when fixing a pipe, an appliance or any other functional element. When the stud is loose or already detached, found in a location difficult to access in the motor vehicle, the operations aimed at replacing this stud with an appropriately welded stud, which can be carried out provided that the location is accessible and allows replacement, are very long and delicate. To overcome these drawbacks, the object of the present invention is to guarantee, after the detection of a defective weld, that the badly welded stud can be located quickly, safely and easily within the framework of a repair operation. This object is achieved according to the invention by a method of the type mentioned above according to which in a very short time immediately after the

réalisation d'une soudure, la réalisation correcte de celle- making a weld, making it correct

ci est vérifiée selon un procédé connu en soi pendant le retrait de la tête de soudage du goujon qui vient d'être soudé et, en cas de mise en évidence d'une soudure défectueuse, le goujon correspondant est marqué par un this is verified according to a method known per se during the removal of the welding head from the stud which has just been welded and, in the event of a faulty weld being detected, the corresponding stud is marked with a

dispositif prévu sur la tête de soudage. device provided on the welding head.

Le dispositif selon l'invention qui permet la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il est prévu sur la tête de soudage une unité de pulvérisation commandable munie d'un tube d'éjection en forme de pipette et reliée à un réservoir d'encre de sorte que lors de la mise en évidence d'un goujon mal soudé l'unité de pulvérisation est commandée immédiatement lors du soulèvement de la tête de soudage de manière que le goujon mal soudé soit marqué de façon nettement visible à l'aide de The device according to the invention which allows the implementation of this process is characterized in that there is provided on the welding head a controllable spray unit provided with a pipette-shaped ejection tube and connected to a ink tank so that when a badly welded stud is detected, the spray unit is controlled immediately when the welding head is raised so that the badly welded stud is clearly visible on the help

l'encre projetée par le tube d'éjection. ink sprayed from the ejection tube.

Dans le procédé pour mettre en évidence une soudure défectueuse selon l'invention, dans un temps très court, qui est de l'ordre d'une fraction de milliseconde et qui peut atteindre au plus quelques millisecondes, immédiatement après la réalisation d'une soudure à l'aide d'un dispositif de soudage, chaque opération de soudage est vérifiée pendant que la tête de soudage est retirée du goujon qui vient d'être soudé Dès qu'un goujon est jugé soudé de manière défectueuse au cours de la vérification de l'opération correcte de soudage de chaque goujon, il est immédiatement In the method for highlighting a defective weld according to the invention, in a very short time, which is of the order of a fraction of a millisecond and which can reach at most a few milliseconds, immediately after the completion of a weld using a welding device, each welding operation is checked while the welding head is removed from the stud which has just been welded As soon as a stud is found to be defective welded during the checking of the correct welding operation of each stud, it is immediately

marqué de manière optiquement bien visible. optically clearly visible.

Selon un développement avantageux de l'invention, le marquage optique est accompli par application d'une encre lumineuse sur le goujon mal soudé Pour ce faire il est According to an advantageous development of the invention, the optical marking is accomplished by applying a luminous ink to the badly welded stud. To do this, it is

possible d'utiliser une encre lumineuse soluble dans l'eau. possible to use a luminous ink soluble in water.

Le marquage optiquement bien visible d'un goujon mal soudé, par exemple par application d'une encre lumineuse de couleur crue jaune, orange, rouge ou analogue, qui frappe l'oeil immédiatement, permet au contrôleur ou à l'ouvrier qui doit remplacer un goujon identifié comme étant mal soudé par un goujon correctement soudé de localiser sans difficulté et de manière sûre et fiable un tel goujon mal soudé. Selon l'invention, il est prévu à cet effet sur la tête de soudage du dispositif de soudage une unité de pulvérisation reliée à un réservoir d'encre, qui peut être commandée immédiatement après le soudagè du goujon par un processeur qui vérifie la qualité du soudage Ainsi, dès qu'un goujon mal soudé est mis en évidence, l'unité de pulvérisation peut être commandée par une impulsion correspondante, au cours du retrait de la tête de soudage, de sorte que l'encre est projetée en temps utile par le tube d'éjection en forme de pipette si bien que le goujon à soudure défectueuse est identifiable immédiatement et est marqué de manière nettement visible grâce à l'encre Dans le cadre d'une réparation, il est alors possible de retirer immédiatement le goujon nettement identifié et de souder correctement à sa place un goujon correspondant par exemple The optically visible marking of a badly welded stud, for example by application of a bright yellow, orange, red or similar colored ink, which strikes the eye immediately, allows the inspector or the worker who has to replace a stud identified as being badly welded by a correctly welded stud to locate without difficulty and in a safe and reliable manner such a badly welded stud. According to the invention, there is provided for this purpose on the welding head of the welding device a spraying unit connected to an ink tank, which can be controlled immediately after the welding of the stud by a processor which checks the quality of the welding Thus, as soon as a badly welded stud is highlighted, the spraying unit can be controlled by a corresponding pulse, during the withdrawal of the welding head, so that the ink is projected in due time by the pipette-shaped ejection tube so that the defective weld stud is immediately identifiable and is marked clearly visible with ink In the case of a repair, it is then possible to immediately remove the stud clearly identified and correctly weld in its place a corresponding stud for example

au moyen d'un pistolet à souder les goujons. using a stud welding gun.

On va maintenant décrire en détail un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de mise en évidence d'une soudure défectueuse selon l'invention, dispositif qui est We will now describe in detail a device for implementing the method of highlighting a defective weld according to the invention, a device which is

représenté schématiquement sur la figure unique annexée. shown schematically in the single figure attached.

La figure unique montre schématiquement un dispositif de soudage 1 qui comporte une tête de soudage 10 montée de manière déplaçable, comme le montre la double flèche, sur un support 2, par exemple fixe, par l'intermédiaire d'une plaque de support 11 Le dispositif de soudage 1 comporte en outre une conduite de commande 12 schématisée sur le côté supérieur de la tête de soudage 10, et sur son côté inférieur un support de goujon 14 qui dépasse de la tête de The single figure schematically shows a welding device 1 which comprises a welding head 10 mounted in a movable manner, as shown by the double arrow, on a support 2, for example fixed, by means of a support plate 11 Le welding device 1 further comprises a control line 12 shown diagrammatically on the upper side of the welding head 10, and on its lower side a stud support 14 which protrudes from the welding head

soudage 10 verticalement vers le bas sur la figure. welding 10 vertically down in the figure.

Entre le support de goujon 14 et la tête de soudage 10 il est prévu un élément de support 13 pour une unité de pulvérisation 4 qui comporte un réservoir d'encre 42 représenté schématiquement, qui est relié par exemple par un tuyau souple 41 à un tube d'éjection 40 en forme de pipette qui est fixé sur l'élément de support 13 Par ailleurs, la figure montre également un goujon 3 soudé sur un substrat Between the stud support 14 and the welding head 10 there is provided a support element 13 for a spraying unit 4 which comprises an ink reservoir 42 shown diagrammatically, which is connected for example by a flexible pipe 41 to a tube ejector 40 in the form of a pipette which is fixed on the support element 13 Furthermore, the figure also shows a stud 3 welded on a substrate

métallique 6.metallic 6.

La figure représente la tête de soudage 10 dans la position qu'elle occupe immédiatement après le soudage du goujon 3 sur le substrat 6 Pendant la courte durée nécessaire à la tête de soudage 10 pour être relevée du goujon 3 qui vient d'être soudé, le procédé de commande et de contrôle connu par le document DE 38 13 291 permet de déterminer si la soudure qui vient d'être faite est correcte The figure represents the welding head 10 in the position which it occupies immediately after the welding of the stud 3 on the substrate 6. For the short time necessary for the welding head 10 to be lifted from the stud 3 which has just been welded, the command and control method known from document DE 38 13 291 makes it possible to determine whether the weld which has just been made is correct

ou défectueuse.or defective.

Dans le cas présent, on admet qu'il a été établi que la soudure qui vient d'être faite est défectueuse Cette constatation est faite pendant la courte durée qui est nécessaire à la tête de soudage pour passer d'une position de soudage non représentée sur la figure à la position In the present case, it is admitted that it has been established that the weld which has just been made is defective. This observation is made for the short time which is necessary for the welding head to pass from a welding position not shown. in the figure at the position

reproduite sur la figure.shown in the figure.

Cette courte durée est suffisante pour appliquer par l'intermédiaire du tube d'éjection 40 en forme de pipette une encre lumineuse 5 sur le goujon 3 mal soudé pour le marquer A cet effet, une impulsion permet de commander une unité de pompage, qui n'est pas décrite plus précisément, prévue par exemple sur le réservoir d'encre 42 et grâce à laquelle l'encre est projetée par l'extrémité inférieure ouverte du tube d'éjection 40 pour être appliquée sur le goujon 3 mal soudé en formant un marquage optiquement bien visible. This short duration is sufficient to apply via the ejection tube 40 in the form of a pipette a luminous ink 5 on the stud 3 poorly welded to mark it. For this purpose, a pulse makes it possible to control a pumping unit, which n is not described more precisely, provided for example on the ink tank 42 and by means of which the ink is projected by the open lower end of the ejection tube 40 to be applied to the stud 3 poorly welded by forming a optically visible marking.

Claims

1 Method for highlighting a defective weld with a stud welding device (1) provided with a welding head (10) by means of which metallic studs (3) are welded by arc welding on a metallic substrate (6), characterized in that in a very short time immediately after the completion of a weld, the correct achievement thereof is verified by a process known per se during the removal of the weld head (10) from the stud (3) which has just been welded and, in the event of evidence of a defective weld, the corresponding stud (3) is marked by a device provided on the head

welding.

2 Method according to claim 1, characterized in that a badly welded stud (3) is marked optically

clearly visible.

3 Method according to claims 1 and 2,

characterized in that the optical marking is carried out by applying a luminous ink (5) to the badly welded stud (3).

4 Method according to claim 3, characterized in that one uses a luminous ink (5) soluble in water

for the optical marking of a badly welded stud (3).

5 Device for implementing the method according to

any one of claims 1 to 4, characterized in that

that there is provided on the welding head (10) a controllable spray unit (4) provided with an ejection tube (40) in the form of a pipette connected to an ink tank (42) so that, when a badly welded stud is detected, the spraying unit (4) is controlled immediately when the welding head (10) is raised so that the badly welded stud (3) is marked clearly visible using the ink (5) projected by

the ejection tube (40).