NL1028829C2

NL1028829C2 - Werkwijze en systeem voor het aan elkaar lassen van delen.

Info

Publication number: NL1028829C2
Application number: NL1028829A
Authority: NL
Inventors: Rudolf Meulenberg
Original assignee: Fontijne Grotnes B V
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-10-23
Also published as: EP1896214B1; EP1896214A1; CN101203350B; JP5198255B2; WO2006112702A1; JP2008536692A; US20080302774A1; RU2404034C2; ES2585893T3; CN101203350A; RU2007142558A; US8933362B2

Description

Titel: Werkwijze en systeem voor het aan elkaar lassen van delen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aan elkaar lassen van lasbare delen, bijvoorbeeld om ringvormige objecten te lassen, waarbij de delen aan een thermisch lasproces worden onderworpen om de delen bij contactoppervlakken te laten samenvloeien, waarbij het 5 lasproces afhankelijk is van een aantal ingangsparameters, bijvoorbeeld een op de te lassen delen uitgeoefende druk en een door de delen gevoerde verhittingsstroom, waarbij een aantal lasproces-uitgangsparameters, bijvoorbeeld een lastemperatuur en een verplaatsing van de delen, afhankelijk is van de ingangsparameters.

10 Een dergelijke werkwijze is uit de praktijk bekend, zie bijvoorbeeld EP 0 770 446 BI. De werkwijze kan bijvoorbeeld worden gebruikt bij de vervaardiging van ringvormige objecten, bijvoorbeeld autovelgen. Daarbij worden platen zodanig gebogen, dat uiteinden van elke plaat naar elkaar worden toe gebracht en elkaar in contactoppervlakken raken. De uiteinden 15 worden hierbij met één voorafbepaalde constante lasdruk, gedurende een voorafbepaalde lasperiode, tegen elkaar aangedrukt, terwijl een voorafbepaalde constante lasstroom door de uiteinden van de plaat wordt gevoerd. Onder invloed van de lasstroom bereiken de plaatuiteinden een vloeigrens, en vloeien (e. yield) vervolgens -onder invloed van de laskracht-20 in elkaar samen. Daarbij worden de plaatuiteinden over een bepaalde afstand in elkaar geschoven, waarbij lasrillen ontstaan. De bekende werkwijze wordt volledig uitgevoerd op basis van voorafbepaaide instellingen, ook wel setpoints genoemd. Genoemde voorafbepaalde lasstroom, laskracht en lasperiode zijn bij de bekende werkwijze hiertoe 25 empirisch bepaald en door een operator in een respectieve lasinrichting ingevoerd.

1028829 2

Bij de bekende werkwijze wordt doorgaans een zodanige lasstroom, laskracht en lasperiode ingesteld, dat een goede duurzame las verzekerd wordt. Hierbij wordt bijvoorbeeld een relatief hoge laskracht en/of hoge lasstroom en/of lange lasperiode gebruikt, zodat een zekere mate van 5 'overlassing' kan worden bereikt, waarbij de te lassen delen over een relatief grote afstand in elkaar worden versmolten. Dit leidt niet alleen tot materiaalverlies, maar ook tot ongewenst grote lasrillen, en een ongewenst hoog energieverbruik. Verder blijkt het in de praktijk relatief lastig te zijn om kopse uiteinden van relatief dunne platen, of van één gebogen plaat, 10 nauwkeurig en snel aan elkaar te lassen. Daarnaast dienen diverse lasprocesinstellingen telkens opnieuw empirisch te worden bepaald en ingesteld, wanneer een ander type aan elkaar te lassen delen, bijvoorbeeld van ander materiaal en/of andere afmetingen, dient te worden gelast, of wanneer het lasproces op een andere lasmachine dient te worden 15 uitgevoerd. Derhalve is het bekende lasproces weinig gebruikersvriendelijk.

De onderhavige uitvinding beoogt een verbeterde werkwijze voor het lassen van delen. In het bijzonder beoogt de uitvinding een lasproces, waarbij aan elkaar te lassen delen met relatief weinig materiaalverlies, duurzaam aan elkaar kunnen worden verbonden.

20 Volgens de uitvinding wordt de werkwijze hiertoe gekenmerkt doordat tijdens het lasproces ten minste één lastemperatuur en/of elektrische weerstand van genoemde delen wordt bepaald, waarbij het resultaat van de temperatuur- en/of weerstandsbepaling door ten minste één regelaar wordt gebruikt om een aantal lasproces-ingangsparameters 25 tijdens het lasproces automatisch bij te regelen, of om het lasproces automatisch aan te passen.

In het bijzonder wordt de temperatuur en/of elektrische weerstand van de delen nabij genoemde contactoppervlakken bepaald. Doordat de regelaar een aantal proces-ingangsparameters kan bijregelen, afhankelijk 30 van het resultaat van genoemde temperatuur en/of weerstandsbepaling, kan 10288^9 3 het lasproces nauwkeuriger worden uitgevoerd, waarbij materiaalverlies kan worden tegengegaan, het ontstaan van ongewenst grote lasrillen kan worden vermeden, en het energieverbruik kan worden gereduceerd. 'Overlassing' kan zo goed worden tegengegaan. Het aantal bij te regelen 5 ingangsparameters kan bijvoorbeeld één parameter omvatten, maar omvat bij voorkeur twee of meer parameters. Bovendien blijken relatief dunne platen, of relatief dunne plaatdelen, op deze manier goed en snel aan elkaar te kunnen worden gelast, bijvoorbeeld om ringvormige objecten zoals velgen te produceren. Verder kunnen op deze manier verschillende typen delen aan 10 elkaar worden gelast, waarbij een vooraf uitgevoerde empirische bepabng van één of meer voordebge procesinstellingen kan worden vermeden. Afhankelijk van het resultaat van genoemde temperatuur en/of weerstandsbepabng kan bijvoorbeeld een startpunt van een bepaalde processtap worden bijgeregeld, of de onderlinge snelheid en/of verplaatsing 15 van de te lassen delen, en/of andere lasparameters. Verder kan de temperatuurbepaling bijvoorbeeld op voordelige wijze worden gebruikt om althans een deel van het lasproces traject-gecontroleerd uit te voeren.

Genoemde lastemperatuur kan tijdens het lasproces bijvoorbeeld worden bepaald door middel van een berekening. Hetzelfde geldt voor de 20 bepaling van de elektrische weerstand van de delen.Verder kan genoemde lastemperatuur, en/of de elektrische weerstand, tijdens het lasproces bijvoorbeeld worden bepaald aan de hand van ten minste één meting van een genoemde proces-uitgangsparameter. Ten minste één genoemde proces-uitgangsparameter kan een temperatuur van de te lassen delen omvatten. 25 Verder kan ten minste één van genoemde proces-uitgangsparameters bijvoorbeeld een elektrische contactweerstand tussen genoemde contactoppervlakken omvatten. Ook kan ten minste één genoemde uitgangs-parameter een onderlinge positie, verplaatsing of verplaatsingssnelheid van de te lassen delen omvatten.

1028829 4

Volgens een aspect van de uitvinding wordt tijdens het lasproces bepaald of de lastemperatuur van de delen een vloeigrenstemperatuur heeft bereikt.

Op deze manier kan het lasproces vloeigrenstemperatuur-5 afhankelijk worden bijgestuurd. Daardoor blijkt het lasproces nauwkeurig onder invloed van de regelaar automatisch te kunnen worden gecontroleerd.

De regelaar kan bijvoorbeeld een aantal lasproces-ingangsparameters tijdens het lasproces automatisch veranderen wanneer is bepaald dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt.

10 Zo kunnen de lasbare delen bijvoorbeeld eerst worden verhit, om genoemde vloeigrenstemperatuur te bereiken, waarbij de lasbare delen met een relatief kleine kracht tegen elkaar worden aangedrukt. Op deze manier kan het tot de vloeigrenstemperatuur verhitten van de lasbare delen relatief snel en gecontroleerd worden uitgevoerd. Wanneer is bepaald, dat de 15 vloeigrenstemperatuur is bereikt, kan het lasproces bijvoorbeeld worden aangepast, bijvoorbeeld door vervolgens een volgende fase van het lasproces uit te voeren, waarbij de lasbare delen bijvoorbeeld met meer of minder kracht tegen elkaar worden aangedrukt om over een relatief korte afstand in elkaar samen te vloeien. Het lasproces kan bijvoorbeeld een 20 weerstandsstuiklasproces zijn, in het bijzonder om bijvoorbeeld velgen te lassen. De aan elkaar te lassen delen kunnen bijvoorbeeld de kopse, naar elkaar toe gebogen delen van een plaat omvatten, bijvoorbeeld ter vervaardiging van een genoemde velg. Het lasproces kan tevens een andere lasvorm omvatten.

25 Daarnaast kan de regelaar bijvoorbeeld een traject-gecontroleerde regeling van het lasproces aanpassen wanneer is bepaald dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt. Zo kan een eerste deel van het lasproces bijvoorbeeld traject-gecontroleerd worden uitgevoerd op basis van een voorafbepaald lasdruktraject en/of lastemperatuurtraject, waarbij een 30 volgende fase van het lasproces -die plaatsvindt nadat de 1 0 2 0 8 c vi 5 vloeigrenstemperatuur is bereikt- wordt uitgevoerd op basis van een verplaatsingstraject van de te lassen delen.

Genoemde aan elkaar te lassen delen kunnen van diverse materialen zijn vervaardigd, bijvoorbeeld van aluminium of van staal. De 5 delen kunnen bijvoorbeeld van HR60 staal zijn vervaardigd, of van andere materialen.

Op gemerkt zij, dat de vloeigrens (e. yield point) op zichzelf een voor de vakman algemeen bekend begrip is. De vloeigrens is de grens tussen het elastische en plastische gebied van een materiaal.

10 De vloeigrens kan op verschillende manieren worden bepaald. Zo kunnen bijvoorbeeld een of meer uitgangsparamenters tijdens het lasproces worden gemeten. Het resultaat van een dergelijke meting kan bijvoorbeeld geschikt zijn om te bepalen wanneer genoemde vloeigrens is bereikt. Zo kan tijdens het lasproces bijvoorbeeld een berekening worden uitgevoerd, om de 15 instantane vloeigrenstemperatuur te bepalen uit een of meer uitgangsprocesparameters.Verder kan bijvoorbeeld eerst door middel van berekening en/of experiment wordt bepaald, welke waarde een vloeigrens-afhankelijke procesuitgangsparameter, of een daarvan afgeleide parameter, heeft wanneer genoemde vloeigrens wordt bereikt, waarbij vervolgens 20 tijdens het lasproces de waarde van laatstgenoemde vloeigrens-afhankelijke procesparameter, of de daarvan afgeleide parameter, wordt gemeten, om te bepalen wanneer genoemde vloeigrens wordt bereikt.

Genoemde procesingangs- en uitgangsparameters kunnen diverse parameters omvatten. Een uitgangsparameter kan bijvoorbeeld een 25 daadwerkelijk bereikte waarde van een ingangsparameter omvatten. Verder kunnen uitgangsparameters bijvoorbeeld direct uit het lasproces resulterende parameters omvatten, en/of daarvan afgeleide parameters omvatten.

Ten minste één van genoemde proces-ingangsparameters kan een 30 druk omvatten waarmee genoemde de len tijdens het lasproces tegen elkaar 1028829 6 worden aangedrukt. In dat geval kan bijvoorbeeld een reactiedruk van genoemde delen, welke reactiedruk een uitgangsparameter van het proces is, worden gemeten, waarbij uit het resultaat van de meting van genoemde reactiedruk bijvoorbeeld wordt bepaald wanneer genoemde vloeigrens is 5 bereikt.

Een andere proces-ingangsparameter is bijvoorbeeld een ingestelde elektrische stroom die door de delen wordt gevoerd ten behoeve van verhitting van de delen, bijvoorbeeld ten behoeve van een weerstandslasproces. In het laatste geval kan bijvoorbeeld een eerste 10 elektrische stroom door de delen worden gevoerd voordat genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt, waarbij de elektrische stroom onder invloed van de regelaar automatisch wordt verhoogd wanneer is bepaald dat de genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt, waarbij de stroom vervolgens, na een bepaalde lasperiode, in het bijzonder weer wordt 15 gereduceerd. Verder kan een daadwerkelijk bereikte lasstroom bijvoorbeeld een uitgangsparameter van het lasproces zijn.

In een aspect van de uitvinding worden ten minste een elektrische lasstroom en een lasdruk tijdens het lasproces automatisch door de regelaar bijgeregeld, bijvoorbeeld afhankelijk van het resultaat van genoemde 20 vloeigrens-temperatuurbepaling en/of lastemperatuurbepaling. De regeling kan hiertoe bijvoorbeeld een multivariabele regeling omvatten. Door een dergelijke multivariabele regeling van het lasproces blijken bijzonder duurzame lassen te kunnen worden verkregen, binnen relatief korte lastijden. Andere voordelige multivariabele regelingen omvatten 25 bijvoorbeeld regeling van een respectieve verplaatsing van de delen enerzijds en de lasstroom anderzijds, regeling van een respectieve snelheid van de delen enerzijds en de lasstroom anderzijds, en/of een combinatie daarvan en/of regeling van andere parameters. De multivariabele regeling kan verder bijvoorbeeld traject-regeling omvatten, bijvoorbeeld zoals in het 30 bovenstaande is omschreven of een andere vorm van traject-regeling.

1028829 i ! 7

Volgens een voordelige uitwerking van de uitvinding omvat ten minste één uitgangsparameter een elektrisch potentiaalverschil tussen j genoemde aan elkaar te lassen delen, of een potentiaalverschil over op die delen aangrijpende elektroden.

5 Het potentiaalverschil kan relatief eenvoudig worden gemeten. Uit dit potentiaalverschil kan bovendien eenvoudig worden bepaald of berekend, op welk moment genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt, aangezien op dat moment een contactweerstand tussen de te lassen delen nagenoeg zal zijn verdwenen, of althans relatief laag zal zijn. De vloeigrenstemperatuur 10 kan bijvoorbeeld uit een weerstandsmeting en/of potentiaalmeting worden berekend, wanneer tevens bijvoorbeeld materiaaleigenschappen van de te lassen delen bekend zijn.Verder kan het potentiaalverschil bijvoorbeeld worden gebruikt om te berekenen wat de daadwerkelijke, instantane lastemperatuur of elektrische weerstand van de delen is tijdens het 15 lasproces, bijvoorbeeld in combinatie met voorafbekende materiaaleigenschappen van de te lassen delen..

Volgens de uitvinding kan de regelaar bijvoorbeeld een multivariabele regelaar zijn, welke het lasproces regelt onder gebruikmaking van een veelvoud van genoemde procesparameters en/of 20 daarvan afgeleide parameters. Met een dergelijke regelaar kan het lasproces bijzonder nauwkeurig worden geregeld, waarbij detectie van genoemde vloeigrens bijvoorbeeld kan worden gebruikt om het lasproces bij te regelen ten behoeve van het snel en duurzaam lassen van de delen.

In een aspect van de uitvinding beschikt de regelaar bijvoorbeeld 25 over een voorafbepaald temperatuurprofiel of -traject van aan elkaar te lassen delen, waarbij de regelaar een aantal van genoemde procesparameters tijdens het lasproces zodanig automatisch bijregelt, afhankelijk van een gemeten temperatuur van de delen, dat de temperatuur van de delen in hoofdzaak het voorafbepaalde temperatuurprofiel of -traject 1028829 8 volgt. Genoemd temperatuurprofiel of temperatuurtraject is in het bijzonder de temperatuur van de delen, als functie van de tijd tijdens het lasproces.

Verder kan de regelaar volgens de uitvinding bijvoorbeeld beschikken over een voorafbepaald referentiedrukprofiel, althans een 5 referentiedruk als functie van de tijd, waarbij de regelaar een aantal van genoemde procesparameters tijdens het lasproces zodanig automatisch bijregelt, afhankelijk van daadwerkelijk bereikte lasdruk, dat die lasdruk in hoofdzaak het voorafbepaalde referentiedrukprofiel volgt. Ten minste een deel van het proces kan zo bijvoorbeeld krachtgeregeld of drukgeregeld 10 worden uitgevoerd.

De regelaar kan voorts bijvoorbeeld beschikken over een voorafbepaald verplaatsingsprofiel van aan elkaar te lassen delen, althans verplaatsing als functie van de tijd, waarbij de regelaar een aantal van genoemde procesparameters tijdens het lasproces zodanig automatisch 15 bijregelt, afhankelijk van een daadwerkelijk bereikte verplaatsing van de delen, dat die bereikte verplaatsing in hoofdzaak het voor afbepaalde verplaatsingsprofiel volgt.

De regelaar kan bijvoorbeeld een tracking-control regelaar zijn, die één of meer van genoemde profielen nauwkeurig tijdens het lasproces kan 20 volgen. Indien een te volgen waarde van het gewenste profiel afwijkt, kan de regelaar bijvoorbeeld automatisch bepaalde procesparameters wijzigen om de betreffende waarde weer op het gewenste profiel te brengen, bijvoorbeeld door bijregeling van een lasstroom en/of op de delen uitgeoefende druk. Bij regeling op eén genoemd profiel kan genoemde vloeigrenstemperatuur 25 bijvoorbeeld worden bepaald, maar dat is niet noodzakelijk.

Verder kan het lasproces bijvoorbeeld worden geregeld op feedback, I

feedforward, of op een andere wijze. |

De uitvinding verschaft verder een lassysteem, bijvoorbeeld ingericht voor het uitvoeren van een werkwijze volgens de uitvinding, 30 waarbij het lassysteem is ingericht om aan elkaar te lassen delen aan een 1028829 9 thermisch lasproces te onderwerpen, waarbij het systeem is ingericht om de samengebrachte delen bij contactoppervlakken op een vloeigrenstemperatuur te brengen.

Zoals genoemd, is uit de praktijk een systeem bekend, dat een 5 lasproces slechts op vooraf ingevoerde setpoints uitvoert. Het bekende systeem dient telkens geheel opnieuw te worden ingesteld, indien een ander type te lassen delen dient de worden gelast, bijvoorbeeld delen van een ander materiaal of met andere afmetingen. Dergelijke instellingen worden doorgaans door middel van trial-and-error methodiek uitgevoerd, hetgeen 10 veel tijd in beslag neemt. Bovendien biedt het bekende systeem, na te zijn ingesteld, nog steeds niet voldoende zekerheid of daarmee wel een goede las zal worden bereikt. Het bekende systeem is relatief klantonvriendelijk, relatief onnauwkeurig, en produceert lassen met relatief grote lasrillen.

Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding is het systeem 15 voorzien van een temperatuur- en/of elektrische weerstandsbepaler die is ingericht om tijdens het lasproces ten minste één lastemperatuur en/of elektrische weerstand van genoemde delen te bepalen, waarbij het systeem is voorzien van ten minste één regelaar die is ingericht om een aantal lasproces-ingangsparameters automatisch bij te regelen, of om het lasproces 20 automatisch aan te passen, afhankelijk van het resultaat van de door de temperatuur en/of weerstandsbepaler uitgevoerde bepaling.

De regelaar kan bijvoorbeeld een genoemde multivariabele regelaar omvatten. Daardoor kan de regelaar bijzonder nauwkeurig een groot aantal procesparameters regelen en bijstellen. De regelaar kan tevens 25 een ander type regelaar omvatten. Doordat de regelaar is ingericht om een aantal lasprocesparameters tijdens het lasproces automatisch bij te regelen, afhankelijk van het resultaat van de door de temperatuur en/of weerstandsbepaler uitgevoerde meting, kan het lassen van de delen relatief snel en automatisch worden uitgevoerd.

1028829 10

Volgens een voordelige uitwerking van de uitvinding is het systeem, en in het bijzonder de regelaar daarvan, voorzien van een j vloeigrenstemperatuurbepaler die is ingericht om een vloeigrenstemperatuur van de lasbare delen te bepalen.

5 Zoals in het bovenstaande is beschreven, kan op deze manier, door te bepalen wanneer de vloeigrenstemperatuur is bereikt, het lasproces nauwkeurig worden bijgeregeld, bijvoorbeeld om materiaalverlies te voorkomen, om relatief kleine lasrillen te verkrijgen en/of om een relatief snel lasproces te verkrijgen. De vloeigrenstemperatuurbepaler kan 10 bijvoorbeeld in de regelaar zijn geïntegreerd, of een apart onderdeel van het systeem vormen.

De regelaar kan bijvoorbeeld zijn ingericht om te bepalen wanneer de vloeigrenstemperatuur van de lasbare delen is bereikt, waarbij genoemde regelaar is ingericht om de waarde van ten minste één van genoemde 15 proces-ingangsparameters tijdens het lasproces automatisch te veranderen wanneer de vloeigrenstemperatuur van de lasbare delen is bereikt.

Daarnaast kan de regelaar bijvoorbeeld zijn ingericht om het lasproces in een volgende procesfase te brengen, op het moment dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt, bijvoorbeeld in een verplaatsingstraject-20 gecontroleerde procesfase.

Verder kan de regelaar bijvoorbeeld zijn ingericht om de resultaten van de lastemperatuurbepaler en de vloeigrenstemperatuurbepaler met elkaar te vergelijken, om te bepalen wanneer de genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt. In een aspect van de uitvinding kan het 25 systeem zijn voorzien van een geheugen om een door middel van berekening en/of experiment bepaalde vloeigrens-waarde van een proces-uitgangsparameter op te slaan, waarbij de regelaar is ingericht om de opgeslagen vloeigrens-waarde met een gemeten waarde van die proces-uitgangsparameter te vergelijken, om te bepalen of de vloeigrens is bereikt.

1028829 11

Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding is de regelaar ingericht om een aantal proces-ingangsparameters tijdens het lasproces zodanig automatisch bij te regelen, afhankelijk van de bepaalde lastemperatuur van de delen, dat de temperatuur van de delen in hoofdzaak 5 een voorafbepaalde temperatuurprofiel of temperatuurtraject volgt, bijvoorbeeld gedurende een eerste periode van het lasproces. Zoals genoemd, kan de regelaar het lasproces tevens bijvoorbeeld op basis van een voorafbepaald referentie-lasdrukprofiel regelen, of op basis van een voorafbepaald profiel van een andere procesparameter.

10 Een aspect van de uitvinding betreft een regelaar die wordt gekenmerkt door de maatregelen van conclusie 47. Door gebruikmaking van deze regelaar kan een lasproces relatief snel en efficiënt worden uitgevoerd, met minder materiaalverbruik.

Een ander aspect van de uitvinding betreft een 15 computerprogramma dat wordt gekenmerkt door de maatregelen van conclusie 48. Het programma is voorzien van computercode, geconfigureerd om, na in een computer te zijn geladen, de computer geschikt te maken om een werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren, en/of om de computer te laten functioneren als regelaar van een systeem volgens de uitvinding. Met 20 een dergelijk programma kunnen bijvoorbeeld verschillende lasmachines geschikt worden gemaakt om de uitvinding uit te voeren.

Nadere uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven in de conclusies. Thans zal de uitvinding worden verduidelijkt aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en de tekening. Daarin toont: 25 fig. 1 een schematisch perspectivisch zijaanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding; fig. 2 een schematische weergave van uiteinden van de aan elkaar te lassen delen van het in fig. 1 getoonde uitvoeringsvoorbeeld, in meer detail; 1028829 12 fig. 3 een schematisch perspectief tekening van een detail van het uitvoeringsvoorbeeld; fig. 4 een schematisch diagram van een regeling van een lasproces volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding; 5 fig. 5 een kracht-tijd diagram van een eerste regeling volgens de uitvinding; fig. 6 een stroom-tijd diagram van de eerste regeling volgens de uitvinding; fig. 7 een kracht-tijd diagram van een tweede regeling volgens de 10 uitvinding; fig. 8 een stroom-tijd diagram van de tweede regeling volgens de uitvinding; fig. 9 een positie-tijd diagram van een derde regeling volgens de uitvinding; 15 fig. 10 een lastemperatuur-tijddiagram van de derde regeling volgens de uitvinding; fig. 11 een druk-tijd diagram van de derde regeling volgens de uitvinding; en fig. 12 een diagram van de vloeigrenstemperatuur als functie van 20 de tijd van de derde regeling volgens de uitvinding.

Figuren 1 en 2 tonen schematisch een werkwijze en een deel van een lassysteem volgens de uitvinding, om lasbare delen IA, 1B aan elkaar te lassen. De werkwijze kan bijvoorbeeld deel uitmaken van een productieproces voor de vervaardiging van voertuigvelgen uit relatief dunne 25 platen. Het lassysteem kan bijvoorbeeld op soortgelijke wijze zijn uitgevoerd als de in EP 0 770 446 BI beschreven weerstandstuiklasinrichting, of op een andere wijze.

Zoals figuren 1 en 2 tonen, zijn de lasbare delen IA, 1B bijvoorbeeld kopse einddelen van een gebogen vlakke plaat 1. De einddelen 30 IA, 1B worden elk tegen een respectieve elektrode 2A, 2B geklemd door 1028829 ! 13 tegenover de betreffende elektrode 2A, 2B opgestelde klemmiddelen 3A, 3B. De delen IA, 1B worden bovendien met tegenover elkaar liggende rechthoekige contactoppervlakken S tegen elkaar aangedrukt onder invloed van drukken p (zie fig. 3). De elektroden 2A, 2B zijn aangesloten op een 5 stroombron 7, zodat een door die bron 7 opgewekte gelijkstroom I via de elektroden 2A, 2B door de elkaar rakende delen IA, 1B kan worden gevoerd. Onder invloed van deze gelijkstroom kunnen de delen IA, 1B nabij de contactoppervlakken S op een vloeigrenstemperatuur worden gebracht, onder gebruikmaking van de bulk- en contactweerstand van de delen, 10 zodanig dat de delen IA, 1B vervolgens onder invloed van de druk p over een gewenste afstand in elkaar kunnen worden gedrukt.

Om genoemde drukken p op te wekken kan het ene elektrode/klemmiddelen-samenstel 2B, 3B bijvoorbeeld deel uitmaken van een beweegbaar deel 4 van het lassysteem, terwijl het andere 15 elektrode/klemmiddelen-samenstel 2A, 3A bijvoorbeeld deel uitmaakt van een stationair deel 5 van het systeem. Alternatief kan het systeem zijn voorzien van twee beweegbare delen 4, 5 die elk een genoemd samenstel omvatten. Een aandrijving 6 is voorzien om genoemd beweegbare systeemdeel 4 naar het stationaire systeemdeel 5 toe en weer daarvan af te 20 bewegen. Voor de vakman zal duidelijk zijn, dat een dergelijke aandrijving 6 op verschillende manieren kan zijn uitgevoerd. Op deze manier is het systeem voorzien van een drukinrichting 2, 3, 6 om genoemde delen IA, 1B met een bepaalde lasdruk tegen elkaar aan te drukken. De drukinrichting kan tevens bijvoorbeeld dienst doen als een positioneringsinrichting om 25 genoemde delen tijdens gebruik een bepaald verplaatsingstraject te laten doorlopen.

Verder kunnen diverse sensoren zijn voorzien om diverse lasproces-uitgangsparameter te meten. Dergelijke parameters kunnen tevens door middel van berekeningen worden bepaald, zie onder. Het systeem omvat 30 bijvoorbeeld een spanningsmeter 8 die op de twee elektroden 2A, 2B is in?aa29 14 ! aangesloten om een potentiaalverschil V tussen die elektroden te meten.

Daarnaast zijn één of meer temperatuursensoren 9 voorzien, bijvoorbeeld thermokoppels of andere sensoren, die zijn uitgevoerd om de temperatuur van de lasbare delen IA, 1B bij de contactoppervlakken S te meten. De 5 temperatuursensoren kunnen bijvoorbeeld in de klemmiddelen 3A, 3B zijn geïntegreerd, en/of elders zijn opgesteld.

Alternatief kan de temperatuur van de te lassen delen, althans de lastemperatuur van de delen nabij de contactoppervlakken, bijvoorbeeld worden berekend tijdens het lasproces. Zo kan het systeem bijvoorbeeld zijn 10 voorzien van een lastemperatuurbepaler TM (zie fig. 4) die is ingericht om de lastemperatuur van genoemde delen te berekenen, bijvoorbeeld aan de hand van resultaten van metingen van andere proces-uitgangsparameters, bijvoorbeeld aan de hand van een gemeten potentiaalverschil en/of elektrische weerstand tussen de te lassen delen IA, 1B. Verder kan het 15 systeem bijvoorbeeld zijn voorzien van een weerstandsbepaler in plaats van een lastemperatuurbepaler, waarbij de weerstandsbepaler is ingericht om de elektrische weerstand van de delen IA, 1B, nabij de contactopperlakken, te bepalen.

Verder kan bijvoorbeeld een druk- of krachtsensor zijn voorzien die 20 is geconfigureerd om te meten, wat tijdens gebruik de druk p is die op de lasbare delen IA, 1B wordt uitgeoefend, of wat een door die delen IA, 1B uitgeoefende reactiedruk is, welke reactiedruk het gevolg van de ingestelde lasdruk p is. De drukmeter kan bijvoorbeeld in genoemde aandrijving 6 zijn geïntegreerd of anderszins zijn uitgevoerd. Bovendien kan bijvoorbeeld een 25 verplaatsingsmeter of snelheidsmeter zijn voorzien, die is ingericht om een verplaatsing resp. snelheid van de delen IA, 1B ten opzichte van elkaar te meten. Een dergelijke verplaatsings- of snelheidsmeter kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd, en bijvoorbeeld deel uitmaken van de aandrijving 6 of op een andere manier zijn voorzien.

j 1028829 15

Verder is het lassysteem volgens de uitvinding voorzien van een regelaar R die is ingericht om een aantal lasprocesparameters tijdens het lasproces automatisch bij te regelen, afhankelijk van het resultaat van ten minste één meting van ten minste één procesparameter. Op zichzelf kan de 5 regelaar R op verschillende manieren zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld hardware- en/of softwarematig. Zoals genoemd, kan de regelaar R op voordelige wijze een multivariabele regelaar zijn. De regelaar kan bijvoorbeeld zijn geïmplementeerd op basis van een theoretisch en/of empirisch bepaald model van het lasproces, bijvoorbeeld onder 10 gebruikmaking van bodeplots en pool-nulpuntsbepaling. De regelaar kan zijn ingericht om de volgende procesingangsparameters van het lasproces te regelen: druk p, lasstroom I, onderlinge positie, snelheid en/of verplaatsing x van de delen IA, 1B. Regeling van deze ingangsparameters p, I, x kan bijvoorbeeld door de regelaar R worden uitgevoerd aan de hand van ten 15 minste de lastemperatuur van de delen IA, 1B. Andere procesuitgangsparameters, naast de lastemperatuur, zijn bijvoorbeeld een daadwerkelijk bereikte onderlinge positie, een bereikte snelheid, een bereikte lasdruk p’, een bereikte lasstroom Γ, een potentiaalverschil V tussen de elektroden 2A, 2B en/of een bereikte verplaatsing x' van de delen. 20 Verder kan de regelaar R zijn ingericht om het lasproces te regelen afhankelijk van ten minste één materiaaleigenschap van genoemde delen, ten minste één afmeting van genoemde delen, en/of andere parameters. Informatie betreffende materiaaleigenschappen en/of afmetingen kunnen bijvoorbeeld voorafgaand aan het lasproces in de regelaar R worden 25 ingevoerd. Bovendien is het voordelig, wanneer de regelaar R is ingericht om het lasproces aan te passen aan bijvoorbeeld de specificaties en bereiken van andere onderdelen van het lassysteem, zoals van de stroombron 7 en/of de aandrukinrichting 2, 3, 6.

Figuur 4 toont een mogelijke beschrijving van de regeling van het 30 lasproces W, welk proces W onder invloed van de regelaar R kan worden i 1028829 16 gecontroleerd. De regelaar R is in dit geval ingericht om lasproces-ingangsparameters druk p en lasstroom I te gebruiken voor het bereiken van een bepaalde lastemperatuur T en een onderlinge positie, snelheid of verplaatsing x' van de te lassen delen, opdat een gewenste las wordt 5 verkregen. Een genoemde lastemperatuurbepaler is met TM in Fig. 4 aangegeven. Deze temperatuurbepaler TM is ingericht om de instantane lastemperatuur van de delen IA, 1B te bepalen aan de hand van één of meer van aantal uitgangsparameters V, p', Γ, x' van het lasproces W.

Zoals Fig. 4 toont, kan de regeling van het lasproces bijvoorbeeld 10 een aantal vergelijkers S en een referentie-eenheid Ref omvatten. De referentie-eenheid Ref kan bijvoorbeeld een voorafbepaald temperatuurprofiel Tref als functie van de tijd, een voorafbepaald verplaatsingstraject xref als functie van de tijd, en een voorafbepaald drukprofiel pref als functie van de tijd bevatten. De vergelijkers S kunnen 15 bijvoorbeeld zijn ingericht om bereikte waarden van de lastemperatuur T, de bereikte verplaatsing x' en/of de bereikte lasdruk p' te vergelijken met het respectieve voorafbepaalde traject Tref, Xref, Pref. Het resultaat van die vergelijking kan vervolgens aan de regelaar R worden toegevoerd, opdat de regelaar R kan bepalen of een gewenst traject Tref, Xref, Pref ook 20 daadwerkelijk is bereikt. De regelaar R kan bijvoorbeeld de ingangsparameters te wijzigen indien het gewenste traject niet blijkt te zijn bereikt, zodanig dat de betreffende parameter dichter bij he gewenste traject wordt gebracht. Voor de vakman zal duidelijk zijn, dat een dergelijke regeling op diverse manieren kan worden uitgevoerd.

25 De regelaar R kan verder bijvoorbeeld integraal zijn voorzien van een vloeigrenstemperatuurbepaler die is ingericht om te bepalen wanneer de vloeigrenstemperatuur van de lasbare delen is bereikt. Alternatief is de vloeigrenstemperatuurbepaler een apart onderdeel. De regelaar R kan zijn ingericht om de resultaten van de lastemperatuurbepaler TM en de 1028829 ; 17 vloeigrenstemperatuurbepaler met elkaar te vergelijken, om te bepalen wanneer de genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt.

Verder kan de regelaar R zijn ingericht om een door de vloeigrenstemperatuurbepaler geleverd resultaat van de bepaling van de 5 vloeigrenstemperatuur te gebruiken om de waarde van één of meer van genoemde procesparameters tijdens het lasproces automatisch te wijzigen.

Daardoor kan het lasproces vloeigrenstemperatuur-afhankelijk worden bijgeregeld. Alternatief kan de regelaar R zijn uitgevoerd om een traject-gecontroleerde regeling van het lasproces W aan te passen nadat is bepaald, 10 dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt.

De vloeigrenstemperatuurbepaler kan op diverse manieren zijn geconfigureerd. Wanneer tijdens gebruik van het uitvoeringsvoorbeeld bijvoorbeeld de genoemde vloeigrenstemperatuur wordt bereikt, zal nauwelijks meer een contactweerstand tussen de delen IA, 1B bestaan, 15 hetgeen met behulp van de spanningsmeter 8 meetbaar is. Bovendien zullen de delen IA, 1B een bepaalde lastemperatuur hebben bij het bereiken van de vloeigrens, hetgeen met de temperatuursensoren 9 kan worden gedetecteerd. Voorts zullen de delen bij het bereiken van de vloeigrenstemperatuur in elkaar kunnen gaan vloeien, bijvoorbeeld onder 20 invloed van de druk p, hetgeen met de verplaatsingssensor en/of krachtsensor registreerbaar is.

De vloeigrensbepaler van de regelaar R kan zijn ingericht om uit het resultaat van door een aantal van genoemde sensoren 8, 9 verrichte metingen te bepalen wanneer genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt.

25 De regelaar R kan hiertoe bijvoorbeeld zijn aangesloten op de spanningsmeter 8, de temperatuursensoren 9, genoemde verplaatsingssensor en/of genoemde krachtsensor, zoals schematisch in fig.

2 is weergegeven. Verder kan de vloeigrenstemperatuurbepaler bijvoorbeeld zijn voorzien van een geheugen om een door middel van berekening en/of 30 experiment bepaalde vloeigrens-waarde van een proces-uitgangsparameter 1028829 18 op te slaan, waarbij de regelaar is ingericht om de opgeslagen vloeigrens-waarde met een gemeten waarde van die proces-uitgangsparameter te vergelijken, om te bepalen of de vloeigrenstemperatuur is bereikt. Zo kan de waarde van contactweerstand bij het bereiken van de vloeigrens, of een 5 weerstandstraject tijdens het lasproces, bijvoorbeeld reeds empirisch en/of theoretisch zijn bepaald, en in de vloeigrensbepaler zijn opgeslagen. Hetzelfde geldt voor andere parameters, bijvoorbeeld voor genoemde temperatuur, verplaatsing en/of krachten. Verder kan het systeem ten behoeve van gebruik bijvoorbeeld eerst worden ingeregeld, waarbij het 10 systeem is ingericht om een aantal inregelstappen uit te voeren, op aan elkaar te lassen testdelen, om de regelaar R in te regelen. De regelaar R kan hiertoe bijvoorbeeld een zelf-lerende regelaar omvatten, die bijvoorbeeld op een iteratief learning control principe of der gelijke is gebaseerd.

Tijdens gebruik van het in figuren 1-3 weergegeven systeem 15 worden de lasbare delen IA, 1B eerst met de contactoppervlakken S naar elkaar toe gebracht en tegen elkaar aangedrukt. Vervolgens worden de delen IA, 1B aan een thermisch lasproces onderworpen om de delen bij contactoppervlakken te laten samenvloeien. Hierbij worden de delen door een genoemde druk p met de contactoppervlakken S tegen elkaar 20 aangedrukt, en wordt een verhittingsstroom I door de delen gevoerd (zie fig.

3). De delen worden onder invloed van die stroom I ten minste bij de contactoppervlakken verhit om genoemde vloeigrenstemperatuur te bereiken.

Tijdens het lasproces kunnen een of meer temperatuurmetingen 25 uitgevoerd, door genoemde temperatuur sensoren 9, om de instantane lastemperatuur van de te lassen delen IA, 1B te bepalen. Alternatief kan die lastemperatuur bijvoorbeeld door de lastemperatuurbepaler TM worden berekend, bijvoorbeeld onder gebruikmaking van meetresultaten van de spanningsmeter 8.

19

Het resultaat van deze lastemperatuurbepaling wordt door de regelaar R gebruikt om een aantal van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces automatisch bij te regelen. Hierbij kan bijvoorbeeld tevens worden bepaald wanneer de vloeigrenstemperatuur van de lasbare 5 delen wordt bereikt. Het resultaat van de bepaling van dit vloeimoment kan dan door de regelaar R worden gebruikt om de waarde van ten minste één van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces automatisch te veranderen, ten behoeve van versnelling van het lasproces en/of ten behoeve van het tegengaan van rilvorming. De regelaar R kan het lasproces 10 bijvoorbeeld automatisch bijregelen wanneer door de vloeigrenstemperatuurbepaler is bepaald dat de vloeigrentemperatuurs is bereikt.

Alternatief wordt het lasproces asm de hand van een temperatuurtraject gecontroleerd door de regelaar R geregeld. Hiertoe kan 15 de regelaar R bijvoorbeeld beschikken over ten minste één voorafbepaald temperatuurprofiel of temperatuurtraject van aan elkaar te lassen delen IA, 1B, zoals in Fig. 4 is weergegeven. De regelaar R kan dan een aantal van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces W zodanig automatisch bijregelen, afhankelijk van de bepaalde lastemperatuur van de 20 delen IA, 1B, dat de temperatuur van de delen IA, 1B in hoofdzaak het voorafbepaalde temperatuurprofiel of temperatuurtraject volgt.

Nadat een gewenste las is gevormd, kan de verhittingsstroom I automatisch door de regelaar R worden uitgezet. De delen IA, 1B kunnen vervolgens bijvoorbeeld actief of passief worden afgekoeld, terwijl de delen 25 nog gedurende een bepaalde afkoelperiode tegen elkaar worden gedrukt, om vervolgens naar wens verder te worden bewerkt of dergelijke.

De volgende voorbeelden geven mogelijke regelingen van het lasproces weer, die bijvoorbeeld onder invloed van een bovenbeschreven regelaar R worden uitgevoerd.

30 1028829 20

Voorbeeld 1

Figuren 5 en 6 tonen een eerste voorbeeld van een onder invloed van de regelaar R uitgevoerde regeling van een lasproces volgens de 5 uitvinding. In figuur 5 is de regelaar R ingestelde druk p (bar) tegen de tijd t (s) uitgezet, en fig. 6 toont de door de regelaar R ingestelde verhittingsstroom I als functie van de tijd t. Zoals deze figuren tonen, worden de aan elkaar te lassen delen IA, 1B bij het eerste voorbeeld in een eerste processtap A naar elkaar toegebracht en met een relatief lage druk 10 tegen elkaar gehouden. Bij een volgende processtap B wordt de druk verhoogd, en wordt een bepaalde verhittingsstroom door de delen gevoerd. Onder invloed van deze druk en verhittingsstroom kunnen de delen IA, 1B een vloeisgrens bereiken. Het bereiken van de vloeigrens wordt door de vloeigrenstemperatuurbepaler van de regelaar R gedetecteerd. Zodra het 15 bereiken van de vloeigrenstemperatuur is gemeten of anderszins bepaald, wordt het proces onder invloed van de regelaar R automatisch in een derde stap C gebracht. Tijdens deze derde processtap wordt een nog hogere druk op de delen IA, 1B uitgeoefend, terwijl de verhittingsstroom I op in hoofdzaak dezelfde waarde als in de tweede stap B wordt gehouden. Onder 20 invloed van de relatief lage druk bij de tweede stap B kan de vloeigrenstemperatuur relatief snel worden bereikt. Onder invloed van de verhoogde druk bij de derde stap C kunnen de delen IA, 1B vervolgens relatief snel in elkaar vloeien, om een gewenste las van een bepaalde lasdikte te bereiken. De delen kunnen hierbij bijvoorbeeld tijdens het 25 lasproces over een afstand van niet meer dan circa 10 mm in elkaar samenvloeien, in het bijzonder over een afstand van niet meer dan circa 5 mm, bijvoorbeeld een afstand van circa 4 mm of minder. Wanneer een gewenste lasdikte is bereikt, kan een afkoelfase D worden uitgevoerd, waarbij de stroom wordt uitgeschakeld, en de delen IA, 1B nog met een 30 bepaalde, lagere, druk tegen elkaar worden gehouden. Opgemerkt zij, dat bij 102R829 21 voorkeur een geleidelijke verandering van de druk p wordt toegepast tussen de verschillende processtappen, in tegenstelling tot de in Fig. 5 schematisch weergegeven abrupte overgangen.

5 Voorbeeld 2

Figuren 7 en 8 tonen een tweede voorbeeld van een werkwijze volgens de uitvinding, dat daarin van het in figuren 5 en 6 weergegeven voorbeeld verschilt, dat de druk bij het bereiken van de 10 vloeigrenstemperatuur (start processtap C) juist wordt verlaagd door de regelaar R. Daarnaast wordt de verhittingsstroom bij de derde stap C juist verhoogd, wanneer de vloeigrenstemperatuur is bereikt. Op deze manier kunnen de delen IA, 1B met relatief weinig kracht in elkaar worden gedrukt, hetgeen het ontstaan van grote lasrillen tegengaat. Door de 15 automatische verhoging van de lasstroom wordt bovendien bereikt, dat de delen IA, 1B nog steeds voldoende worden verhit om goed te blijven vloeien, zodat de delen toch snel over een gewenste afstand in elkaar kunnen samenvloeien en zodat het lasproces toch snel kan worden uitgevoerd. Ook in dit geval wordt bij voorkeur een geleidelijke verandering van de druk p 20 toegepast. Hetzelfde geldt voor veranderingen van de verhittingsstroom I.

Voorbeeld 3

Figuren 9-11 tonen een voorbeeld volgens de uitvinding, waarbij 25 het lasproces onder invloed van de regelaar R traject-gecontroleerd doorloopt. De regelaar R beschikt over een voorafbepaald verplaatsingstraject xref, een voorafbepaald temperatuurtraject Tref, en een voorafbepaald lasdruktraject pref. Bovendien is de regelaar R voorzien van een genoemde vloeigrenstemperatuurbepaler, welke tijdes het lasproces W 30 kan berekenen wat de instantane vloeigrenstemperatuur Ty van de te lassen 1028829 22 delen IA, 1B is. Fig. 4 toont bijvoorbeeld een mogelijk regelschema dat in j het onderhavige voorbeeld bruikbaar is.

Zoals figuren 9-12 tonen, begint het lasproces bijvoorbeeld op tijdstip t=0 s. Vervolgens worden de delen IA, 1B , in een eerste procestap 5 A, tegen elkaar aangedrukt met een ingestelde lasdruk p, terwijl een door de regelaar R ingestelde lasstroom I door de delen IA, 1B wordt gevoerd.

Onder invloed van deze ingangsparameters lasdruk p en lasstroom I worden uitgangsparameters druk p', verplaatsing x' en temperatuur T bereikt. Zoals uit het bovenstaande volgt, kunnen deze uitgangsparameters tijdens het 10 proces op verschillende manieren worden gemeten en/of berekend.

De regelaar R vergelijkt vervolgens één of meer van de bereikte uitgangsparameters x', p', T met de voorafbepaalde respectieve trajecten xref,

Pref, Tref, en stuurt de ingangsparameters p en I bij om afwijkingen tussen die uitgangsparameter(s) en het voorafbepaalde traject daarvan tegen te 15 werken. De eerste processtap kan bijvoorbeeld in hoofdzaak door de regelaar R worden gecontroleerd en bijgestuurd op basis van de lasdruk (zie fig. 11), op basis van de bereikte lastemperatuur T (zie fig. 10), of op beide.

Verder kan de regelaar R bijvoorbeeld de instantane vloeigrenstemperatuur Ty met de temperatuur T van de te lassen delen IA, 20 1B vergelijken. Met pijl Z is in fig. 10 en 12 het moment aangegeven, op welk moment de lastemperatuur T gelijk is aan de vloeitemperatuur Ty.

Door laatstgenoemde vergelijking weet de regelaar R, dat de vloeitemperatuur Ty op dat moment is bereikt. Vervolgens kan het lasproces onder invloed van de regelaar R bijvoorbeeld worden aangepast, en in een 25 tweede processtap B worden gebracht, waarbij de regeling bijvoorbeeld wordt uitgevoerd op basis van een andere proces-uitgangsparameter.

Tijdens die tweede processtap B kan bijvoorbeeld een trajectregeling op basis van de bereikte verplaatsing x' en de bijbehorende referentie xref worden uitgevoerd (zie fig. 9), terwijl de bereikte lasstroom p' en/of de i i 1028829 23 bereikte lastemperatuur T een ondergeschikte rol spelen in de procesregeling tijdens die tweede procesfase.

Op deze manier is de kwaliteit van het eindresultaat van het lasproces, de weten van de daarmee verkregen las, bijvoorbeeld relatief 5 weinig gevoelig voor materiaalverschillen van diverse te lassen delen tijdens opeenvolgende lasruns. Ook verschillen in afmetingen tussen opeenvolgende te lassen delen kunnen zo goed door de regelaar R worden ondervangen. Bovendien kunnen de te lassen delen op deze manier relatief geleidelijk, en bijzonder goed gecontroleerd naar de vloeigrenstemperatuur worden 10 toegebracht, om vervolgens bijzonder goed gecontroleerd in elkaar samen te vloeien.

Bovendien kan de regelaar R b ijvoorbeeld zijn ingericht, om specificaties van het lassysteem te betrekken bij het regelen van een lasproces. Zo kan de regelaar bijvoorbeeld beschikken over een maximaal 15 door het systeem bereikbare lasdruk en/of een maximaal door het systeem bereikbare lasstroom, bijvoorbeeld doordat dergelijke gegevens in de regelaar R zijn opgeslagen. In dat geval kan de regelaar R tijdens een lasproces van een eerste set parametertrajecten Xref, pref, Tref naar een andere set dergelijke trajecten overschakelen, indien de regelaar R bepaalt 20 dat het systeem buiten zijn specificaties dient te werken om de te lassen delen IA, 1B volgens die eerste set trajecten xref, Pref, Tref te lassen. De tweede set parametertrajecten kan bijvoorbeeld geschikt zijn om delen aan elkaar te lassen onder gebruikmaking van lagere lasdrukken, lagere lasstromen, in het bijzonder indien tijdens het lasproces blijkt dat de eerste 25 set parametertrajecten xref, pref, Tref een te hoge lasdruk en/of lasstroom zou vereisen.

Vanzelfsprekend bestaan vele andere mogelijkheden dan de in deze drie voorbeelden beschreven regelvarianten, om het lasproces automatisch bij te regelen op basis van diverse procesparameters.

10 2 8829 24

Het spreekt vanzelf dat de uitvinding niet is beperkt tot het beschreven uitvoeringsvoorbeeld. Diverse wijzigingen zijn mogelijk binnen het raam van de uitvinding zoals is verwoord in de navolgende conclusies.

Zo kan het lasproces bijvoorbeeld een weerstandsstuiklasproces 5 omvatten, of een ander lasproces, bijvoorbeeld een puntlasproces. Verder kan het lasproces bijvoorbeeld op basis van diverse natuurkundige eigenschappen van de te lassen delen worden geregeld, bijvoorbeeld op basis van een bepaalde temperatuur en/of elektrische weerstand van de te lassen delen, nabij de contactoppervlakken.

10 1028829

Claims

1. Werkwijze voor het aan elkaar lassen van lasbare delen, bijvoorbeeld om ringvormige objecten (1) te lassen, waarbij de delen (IA, 1B) aan een thermisch lasproces worden onderworpen om de delen (IA, 1B) bij contactoppervlakken (S) te laten samenvloeien, waarbij het lasproces (W) 5 afhankelijk is van een aantal ingangsparameters, bijvoorbeeld een op de te lassen delen uitgeoefende druk en een door de delen (IA, 1B) gevoerde verhittingsstroom, waarbij een aantal lasproces-uitgangsparameters, bijvoorbeeld een lastemperatuur en een verplaatsing van de delen (IA, 1B), afhankelijk is van de ingangsparameters, met het kenmerk, dat tijdens het 10 lasproces (W) ten minste één lastemperatuur en/of elektrische weerstand van genoemde delen (IA, 1B) wordt bepaald, waarbij het resultaat van de lastemperatuur- en/of weerstandsbepaling door ten minste één regelaar (R) wordt gebruikt om een aantal lasproces-ingangsparameters tijdens het lasproces (W) automatisch bij te regelen, of om het lasproces (W) 15 automatisch aan te passen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij genoemde lastemperatuur en/of elektrische weerstand tijdens het lasproces wordt bepaald door middel van een berekening.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemde 20 lastemperatuur en/of elektrische weerstand tijdens het lasproces wordt bepaald aan de hand van ten minste één meting van een genoemde proces-uitgangsp arameter.

4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één genoemde proces-uitgangsparameter een temperatuur van de te 25 lassen delen (IA, 1B) omvat. 1028829

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van genoemde proces-uitgangsparameters een elektrische contactweerstand tussen genoemde contactoppervlakken omvat.

6. Werkwijze volgens conclusie één van de voorgaande conclusies, 5 waarbij ten minste één genoemde uitgangsparameter een elektrisch potentiaalverschil tussen genoemde aan elkaar te lassen delen (IA, 1B), of tussen op die delen aangebrachte elektroden (2A, 2B), omvat.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één genoemde uitgangs-parameter een onderlinge positie, 10 verplaatsing of verplaatsingssnelheid van de te lassen delen (IA, 1B) omvat.

8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij tijdens het lasproces (W) wordt bepaald of de lastemperatuur van de delen (IA, 1B) een vloeigrenstemperatuur heeft bereikt.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de regelaar (R) een aantal 15 lasproces-ingangsparameters tijdens het lasproces automatisch verandert wanneer is bepaald dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt.

10. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij tijdens het lasproces (W) een vloeigrenstemperatuur van de delen (IA, 1B) wordt bepaald, bijvoorbeeld door middel van berekening, waarbij het 20 resultaat van de bepaling van de vloeigrenstemperatuur wordt gebruikt om de waarde van ten minste één van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces automatisch te regelen.

11. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij eerst door middel van berekening en/of experiment wordt bepaald, welke waarde 25 een vloeigrens-afhankelijke proces-uitgangsparameter heeft wanneer de te lassen delen (IA, 1B) een vloeigrens bereiken, waarbij vervolgens tijdens het lasproces de waarde van laatstgenoemde vloeigrens-afhankelijke procesuitgangsparameter wordt bepaald, bijvoorbeeld door meting en/of berekening, om te bepalen wanneer de genoemde vloeigrens wordt bereikt. 1028829

12. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van genoemde proces-ingangsparameters een druk omvat waarmee genoemde delen (IA, 1B) tijdens het lasproces tegen elkaar worden aangedrukt.

13. Werkwijze volgens conclusie 9 in combinatie met conclusie 12, waarbij de druk onder invloed van de regelaar automatisch van een eerste waarde op een hogere tweede waarde wordt gebracht wanneer is bepaald, dat de genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt.

14. Werkwijze volgens conclusie 9 in combinatie met conclusie 12, 10 waarbij de druk onder invloed van de regelaar automatisch van een eerste waarde op een lagere tweede waarde wordt gebracht wanneer is bepaald, dat de genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt.

15. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van genoemde proces-ingangsparameters een elektrische 15 lasstroom omvat die door de lasbare delen wordt gevoerd ten behoeve van verhitting van die delen, bijvoorbeeld ten behoeve van een weerstandslasproces.

16. Werkwijze volgens conclusie 9 in combinatie met conclusie 15, waarbij een eerste elektrische stroom door de lasbare delen wordt gevoerd 20 voordat genoemde vloeigrens is bereikt, waarbij de elektrische stroom onder invloed van de regelaar automatisch wordt verhoogd wanneer is bepaald dat de genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt, waarbij de stroom bij voorkeur vervolgens, na een bepaalde lasperiode, wordt gereduceerd.

17. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de 25 regelaar een multivariabele regelaar is, die het lasproces regelt onder gebruikmaking van een veelvoud aan genoemde procesparameters.

18. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het lasproces een weerstandsstuiklasproces is.

19. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij OA /v/Nv« Λ /> WM J A /l/\1r> μ 4*1^ <1 /\ v> U Λ 4- ΙηηνΜΟΛΛΛη Att/nw η η Μ *τη«% wt i/\4- «m üv gcuuciuuc ucicu ujut/uo iici laopiut/co uvca ecu aiobauu vau met/ rnccx u.aix 1028829 circa 10 mm in elkaar samenvloeien, in het bijzonder over een afstand van niet meer dan circa 5 mm, bijvoorbeeld een afstand van circa 4 mm of minder.

20. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij 5 genoemde delen zijn vervaardigd van aluminium of staal, bijvoorbeeld HR60 staal.

21. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de regelaar (R) beschikt over ten minste één voorafbepaald temperatuurprofiel of temperatuurtraject van aan elkaar te lassen delen (IA, 1B), waarbij de 10 regelaar (R) een aantal van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces (W) zodanig automatisch bijregelt, afhankelijk van de bepaalde lastemperatuur van de delen (IA, 1B), dat de temperatuur van de delen (IA, 1B) in hoofdzaak het voor afbepaalde temperatuurprofiel of temperatuurtraject volgt.

22. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de regelaar (R) beschikt over een voorafbepaald referentiedrukprofiel, waarbij de regelaar een aantal van genoemde procesparameters tijdens het lasproces zodanig automatisch bijregelt, afhankelijk van een daadwerkelijk bereikte lasdruk, dat die lasdruk in hoofdzaak het voor afbepaalde 20 referentiedrukprofiel volgt.

23. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de regelaar (R) beschikt over ten minste één voorafbepaald verplaatsingsprofiel van aan elkaar te lassen delen (IA, 1B), waarbij de regelaar (R) een aantal van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces zodanig 25 automatisch bijregelt, afhankelijk van een daadwerkelijk bereikte verplaatsing van de delen (IA, 1B), dat die verplaatsing in hoofdzaak het voorafbepaalde verplaatsingsprofiel volgt.

24. Werkwijze volgens conclusie 8 in combinatie met ten minste één van conclusies 21-23, waarbij de regelaar (R) beschikt over ten minste twee 30 voorafbepaalde profielen of trajecten van ten minste twee verschillende 1028623 uitgangsparameters, waarbij het proces door de regelaar in hoofdzaak wordt geregeld op basis van ten minste één van die profielen of trajecten voordat is bepaald, dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt, waarbij het proces door de regelaar (R) in hoofdzaak wordt geregeld op basis van één of meer andere 5 van die profielen of trajecten nadat is bepaald, dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt.

25. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de aan elkaar te lassen delen de kopse, naar elkaar toe gebogen delen (IA, 1B) van een plaat (1) omvatten, bijvoorbeeld ter vervaardiging van een 10 ringvormig object zoals een velg.

26. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de regelaar (R) het resultaat van de ten minste ene temperatuur en/of weerstandsbepaling gebruikt om de waarde van ten minste twee van genoemde proces-ingangsparameters, bijvoorbeeld een las-druk en een 15 lasstroom, een respectieve verplaatsing en een lasstroom, en/of een respectieve snelheid en een lasstroom, tijdens het lasproces automatisch te veranderen.

27. Lassysteem, bijvoorbeeld ingericht voor het uitvoeren van een werkwijze volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij het 20 lassysteem is ingericht om aan elkaar te lassen delen (IA, 1B) aan een thermisch lasproces (W) te onderwerpen, waarbij het systeem is ingericht om de samengebrachte delen (IA, 1B) bij contactoppervlakken (S) op een vloeigrens te brengen, met het kenmerk, dat het systeem is voorzien van een | temperatuur- en/of elektrische weerstandsbepaler (9; TM, R) die is ingericht 25 om tijdens het lasproces (W) ten minste één lastemperatuur en/of elektrische weerstand van genoemde delen (IA, 1B) te bepalen, waarbij het systeem is voorzien van ten minste één regelaar (R) die is ingericht om een aantal lasproces-ingangsparameters automatisch bij te regelen, of om het lasproces (W) automatisch aan te passen, afhankelijk van het resultaat van 1028823 de door de temperatuur en/of weerstandsbepaler (9; TM, C) uitgevoerde bepaling.

28. Systeem volgens conclusie 27, waarbij het systeem, en in het bijzonder de regelaar, is voorzien van een vloeigrenstemperatuurbepaler die 5 is ingericht om een vloeigrenstemperatuur van de lasbare delen (IA, 1B) te ( bepalen.

29. Systeem volgens conclusie 28, waarbij de regelaar (R) is ingericht om te bepalen wanneer de vloeigrenstemperatuur van de lasbare delen (IA, 1B) is bereikt, waarbij genoemde regelaar (R) is ingericht om de waarde van 10 ten minste één van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces automatisch te veranderen wanneer de vloeigrenstemperatuur van de lasbare delen (IA, 1B) is bereikt.

30. Systeem volgens conclusie 29, waarbij de regelaar (R) is ingericht om de resultaten van de lastemperatuur en/of elektrische 15 weerstandsbepaler en de vloeigrenstemperatuurbepaler met elkaar te vergelijken, om te bepalen wanneer de genoemde vloeigrenstemperatuur is bereikt.

31. Systeem volgens één van de conclusies 28-30, voorzien van een geheugen om een door middel van berekening en/of experiment bepaalde 20 vloeigrens-waarde van een proces-uitgangsparameter op te slaan, waarbij de regelaar is ingericht om de opgeslagen vloeigrens-waarde met een gemeten en/of berekende waarde van die proces-uitgangsparameter te vergelijken, om te bepalen of de vloeigrens is bereikt.

32. Systeem volgens één der conclusies 27-31, waarbij de regelaar een 25 multivariabele regelaar is.

33. Systeem volgens één van de conclusies 27-32, voorzien van een stroombron (7) om een verhittingsstroom door de delen (IA, 1B) te voeren, in het bijzonder ten behoeve van het weerstandslassen van die delen. 1028823

34. Systeem volgens één van de conclusies 27-33, voorzien van een inrichting om genoemde delen met een bepaalde laskracht tegen elkaar aan te drukken.

35. Systeem volgens één van de conclusies 27-34, voorzien van een 5 positioneringsinrichting om genoemde delen tijdens gebruik een bepaald traject te laten doorlopen.

36. Systeem volgens één der conclusies 27-35, waarbij de regelaar is ingericht om een lastemperatuur en verplaatsing van de delen te regelen op basis van een op de delen uitgeoefende laskracht en een door de delen 10 gevoerde lasstroom.

37. Systeem volgens één van de conclusies 27-36, waarbij de temperatuur en/of weerstandsbepaler (9) is ingericht om een lastemperatuur en/of elektrische weerstand van genoemde delen te meten.

38. Systeem volgens één van de conclusies 27-37, waarbij de 15 temperatuur en/of weerstandsbepaler is ingericht om een lastemperatuur en/of elektrische weerstand van genoemde delen (IA, 1B) te berekenen, bijvoorbeeld aan de hand van resultaten van metingen van andere proces-uitgangsparameters.

39. Systeem volgens één van de conclusies 27-38, voorzien van ten 20 minste één meetinrichting (8) die is ingericht om een elektrisch potentiaalverschil tussen de te lassen delen (IA, 1B), of op die delen aangebrachte elektroden (2A, 2B) te meten.

40. Systeem volgens één van de conclusies 27-39, voorzien van ten minste één meetinrichting die is ingericht om onderlinge verplaatsing en/of 25 onderlinge verplaatsingssnelheid van de te lassen delen te meten.

41. Systeem volgens één van de conclusies 27-40, waarbij de regelaar is ingericht om het resultaat van de ten minste ene temperatuur en/of weerstandsbepaling te gebruiken om de waarde van ten minste twee van genoemde proces-ingangssparameters, bijvoorbeeld een las-druk en een 30 lasstroom, een respectieve verplaatsing en een lasstroom, en/of een 1028829 respectieve snelheid en een lasstroom, tijdens het lasproces automatisch te veranderen.

42. Systeem volgens één van de conclusies 27-41, waarbij de regelaar (R) is ingericht om een aantal proces-ingangsparameters tijdens het 5 lasproces (W) zodanig automatisch bij te regelen, afhankelijk van de bepaalde lastemperatuur en/of elektrische weerstand van de delen (IA, 1B), dat de temperatuur van de delen (IA, 1B) in hoofdzaak een voorafbepaalde temperatuurprofiel of temperatuurtraject volgt.

43. Systeem volgens één van de conclusies 27-42, waarbij de regelaar 10 (R) is ingericht om een aantal van genoemde procesparameters tijdens het lasproces zodanig automatisch bij te regelen, afhankelijk van een daadwerkelijk bereikte lasdruk, dat die lasdruk in hoofdzaak een voorafbepaald referentiedrukprofiel volgt.

44. Systeem volgens één van de conclusies 27-43, waarbij de regelaar 15 (R) is ingericht om een aantal van genoemde proces-ingangsparameters tijdens het lasproces zodanig automatisch bij te regelen, afhankelijk van een daadwerkelijk bereikte verplaatsing van de te lassen delen (IA, 1B), dat die verplaatsing in hoofdzaak een voorafbepaald verplaatsingsprofiel volgt.

45. Systeem volgens conclusie 28 in combinatie met ten minste één van 20 conclusies 42-44, waarbij de regelaar (R) beschikt over ten minste twee vooraf bepaalde profielen of trajecten van ten minste twee verschillende proces-uitgangsparameters, waarbij de regelaar is geconfigureerd om het proces in hoofdzaak te regelen op basis van ten minste één van die profielen of trajecten voordat is bepaald, dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt, 25 waarbij de regelaar is geconfigureerd om het proces in höofdzaak te regelen op basis van één of meer andere van die profielen of trajecten nadat is bepaald, dat de vloeigrenstemperatuur is bereikt.

46. Werkwijze voor het inregelen van een systeem volgens één der conclusies 27-45, waarbij het systeem is ingericht om een aantal 1028829 inregelstappen op testdelen uit te voeren om genoemde regelaar in te regelen.

47. Regelaar van een systeem volgens één van de conclusies 27-46.

48. Computerprogramma voorzien van computercode, ingericht om, na 5 in een computer te zijn geladen, de computer geschikt te maken om een werkwijze volgens één van de conclusies 1-26 uit te voeren, en/of om de i computer te laten functioneren als regelaar van een systeem volgens één van de conclusies 27-46. 10 j 1028829