WO2012116795A1

WO2012116795A1 - Verfahren zur überwachung eines lateralversatzes eines ist-schweissnahtverlaufs bezüglich eines soll-schweissnahtverlaufs, baugruppe sowie kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: WO2012116795A1
Application number: PCT/EP2012/000795
Authority: WO
Inventors: Torsten Seidel; Christof Bladowski
Original assignee: Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2012-09-07
Also published as: KR101564494B1; JP5729669B2; KR20130130852A; CN103476533B; DE102011005004A1; US9649726B2; KR20150090923A; US20140248077A1; JP2014508044A; DE112012001076A5; CN103476533A

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Überwachung eines Lateralversatzes (140) eines Ist-Schweißnahtverlaufs (128) bezüglich eines Soll-Schweißnahtverlaufs (138), insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, mit folgenden Schritten: a) Versehen zumindest eines ersten Bauteils (100) mit einer geometrischen Abweichung (104, 114) im Bereich des Soll-Schweißnahtverlaufs (138); b) Führen eines Laserstrahls (124) entlang des ersten Bauteils (100) zum Erzeugen einer Schweißnaht (126) unter Bildung eines Schmelzbads (142), wobei sich der Ist-Schweißnahtverlauf (128) ergibt; c) Erfassen einer Rückstrahlung (144) aus dem Schmelzbad (142) gleichzeitig mit Schritt b).

Description

Beschreibung

Verfahren zur Überwachung eines Lateralversatzes eines Ist- Schweißnahtverlaufs bezüglich eines Soll-Schweißnahtverlaufs, Baugruppe sowie Kraftfahrzeugssitz

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Lateralversatzes eines Ist-Schweißnahtverlaufs bezüglich eines Soll-Schweißnahtverlaufs, eine Baugruppe sowie einen Kraftfahrzeugsitz .

Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich ist es oft erforderlich, Bleche oder Platten aus Stahl mittels Schweißens zusammenzufügen. Eine entsprechende Schweißnaht wird dabei typischerweise an einem Stoß zwischen zwei zusammenzufügenden Blechen erzeugt. Für das Erzeugen der Schweißnaht wird heutzutage vielfach ein Laser eingesetzt. Für die Qualität der erzeugten Schweißnaht ist es entscheidend, dass der Laserstrahl des Lasers dem Stoß bzw. dem Spalt zwischen den zusammenfügenden Blechen exakt folgt, also ein entsprechender Lateralversatz zwischen einem Ist-Schweißnahtverlauf und einem Soll- Schweißnahtverlauf auf ein Minimum beschränkt wird.

Um den Lateralversatz auf ein Minimum zu beschränken, stehen aus dem Stand der Technik verschiedene Lösungen bereit.

Eine erste Lösung sieht vor, die zusammenzufügenden Bleche sehr exakt in eine Schweißvorrichtung einzuspannen und den Laser in der immer gleichen Weise gegenüber der Schweißvorrichtung zu verfahren, um die Schweißnaht zu erzeugen. Dies stellt zwar einen kostengünstigen Ansatz dar, da keinerlei Elektronik zur Überwachung des Lateralversatzes benötigt wird. Nachteilig ist jedoch, dass Toleranzen hinsichtlich der Geometrie der zusammenzuschweißenden Bleche oder auch Toleranzen, die sich aus geringfügig unterschiedlichen Einspannsituationen der Bleche in der Schweißvorrichtung ergeben,

BESTÄTIGUNGSKOPIE nicht ausgeglichen werden können. Im Einzelfall kann sich somit sogar ein großer Lateralversatz ergeben.

Weitere Lösungen zur Minimierung des Lateralversatzes werden beispielsweise in der Druckschrift DE 691 27 121 T2 beschrieben. Eine dort beschriebene Lösung sieht die Verwendung von Kontaktsonden vor, welche dem Stoß zwischen den beiden Blechen folgt. Derartige Kontaktsonden verlieren jedoch oftmals den Kontakt mit dem entsprechenden Stoß, wodurch die Schweißnahtqualität gefährdet wird. Im Allgemeinen sind solche Systeme auf kleine Schweißgeschwindigkeiten sowie spezielle Anwendungen beschränkt. Außerdem sind die Kontaktsonden empfindlich gegenüber Hitze und Abnutzung, so dass es zu einem Versagen derselben kommen kann.

Die DE 691 27 121 T2 beschreibt weiterhin ein visuelles Erfassungssystem, welches den Ist-Schweißnahtverlauf im Vergleich zur Bauteilposition visuell erfasst und korrigiert. Solche Systeme sind nachteilig sehr komplex und daher kostspielig .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Überwachung eines Lateralversatzes eines Ist- Schweißnahtverlaufs bezüglich eines Soll-Schweißnahtverlaufs, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, bereitzustellen, welches einerseits eine ausreichend exakte Erfassung des Lateralversatzes ermöglicht und andererseits vergleichsweise kostengünstig ist. Außerdem sollen eine verbesserte Baugruppe sowie ein verbesserter Sitz bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 sowie durch einen Kraftfahrzeugsitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.

Demgemäß wird ein Verfahren zur Überwachung eines Lateralversatzes eines Ist-Schweißnahtverlaufs bezüglich eines Soll- Schweißnahtverlaufs, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, mit folgenden Schritten bereitgestellt: a) Versehen zumindest eines ersten Bauteils mit einer geometrischen Abweichung im Bereich des Soll-Schweißnahtverlaufs; b) Führen eines Laserstrahls entlang des einen Bauteils zum Erzeugen einer Schweißnaht unter Bildung eines Schmelzbads, wobei sich der Ist-Schweißnahtverlauf ergibt; c) Erfassen einer Rückstrahlung aus dem Schmelzbad gleichzeitig mit Schritt b) .

Weiterhin wird eine Baugruppe, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, mit zumindest einem ersten und zweiten Bauteil, welche mittels einer im Laserschweißverfahren erzeugten Schweißnaht verbunden sind, wobei die Schweißnaht entlang ihres Verlaufs zumindest einen Einfall aufweist, welcher einer überschweißten, geometrischen Abweichung zur Überwachung eines Lateralversatzes eines Ist-Schweißnahtverlaufs bezüglich eines Soll-Schweißnahtverlaufs in dem ersten und/oder zweiten Bauteil zugeordnet ist, bereitgestellt.

Weiterhin wird ein Kraftfahrzeugsitz mit der erfindungsgemäßen Baugruppe bereitgestellt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, in dem Soll-Schweißnahtverlauf geometrische Abweichungen vorzusehen. Werden diese geometrischen Abweichungen von dem Laserstrahl überfahren, so kommt es zu einer Veränderung der Rückstrahlung, welche erfasst wird. Wird eine solche Veränderung erfasst, so kann im einfachsten Fall eine Warnung an einen Werker ausgegeben werden. Oder aber der Ist- Schweißnahtverlauf wird korrigiert, indem der Laserstrahl und eine Spannvorrichtung, in welcher das erste Bauteil und gegebenenfalls das zweite Bauteil eingespannt sind, gegeneinander bewegt werden, so dass der Ist-Schweißnahtverlauf wieder dein Soll-Schweißnahtverlauf folgt.

Dadurch, dass die Rückstrahlung erfasst wird, ist kein aufwändiges visuelles System zur Verfolgung des Stoßes zwischen den beiden Bauteilen, wie einleitend beschrieben, erforderlich. Weiterhin ist kein kontaktierendes Mittel, wie beispielsweise die einleitend erwähnte Kontaktsonde, erforderlich. Ferner kann ein Lateralversatz zwischen dem Ist- Schweißnahtverlauf und dem Soll-Schweißnahtverlauf sicher erfasst werden.

Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Mit "Lateralversatz" ist ein Versatz des Ist- Schweißnahtverlaufs quer zum Soll-Schweißnahtverlauf gemeint.

Ganz allgemein kann in Abhängigkeit von der erfassten Rückstrahlung der Schweißprozess abgebrochen werden, der Ist- Schweißnahtverlauf korrigiert werden, ein Warnsignal, beispielsweise an einen Werker, ausgegeben werden und/oder die verschweißten Bauteile automatisch entsorgt werden.

Grundsätzlich ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auf lediglich ein Bauteil anzuwenden, beispielsweise für den Fall, dass eine Auftragsschweißnaht auf dem ersten Bauteil erzeugt werden soll. Mit "Auftragsschweißen" ist das Beschichten des Bauteils durch Schweißen gemeint.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die geometrische Abweichung im Bereich einer Kante des ersten Bauteils vorgesehen. Dies ist gerade in dem Fall vorteilhaft, dass das erste Bauteil mit seiner Kante im Stoß mit einem zweiten Bauteil verbunden wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die geometrische Abweichung mittels mechanischer Bearbeitung, insbesondere mittels einer spanabhebenden Bearbeitung, weiter bevorzugt mittels Fräsens, Stanzens, Drehens, Schleifens, Sägens und/oder Schneidens, erzeugt. Alternativ könnte die geometrische Abweichung auch beim Urformen, beispielsweise Gießen, des ersten Bauteils erzeugt werden. Die vorstehend beschriebenen Verfahren zum Erzeugen der geometrischen Abweichung sind einfach auszuführen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die geometrische Abweichung in Form einer oder mehrerer Aussparungen entlang des Soll-Schweißnahtverlaufs ausgebildet. Die Aussparung kann beispielsweise als durchge^¬ hende, rechtecksförmige Ausnehmung, insbesondere im Bereich der Kante des ersten Bauteils, oder als Loch ausgebildet werden. Die Tiefe der Aussparung in dem ersten Bauteil beträgt vorzugsweise wenigstens 0,3 mm bei einem maximalen Durchmesser des Laserstrahls im Bereich des Schweißbads von bevorzugt 0,9 mm. Weiter bevorzugt beträgt der Laserstrahldurchmesser im Bereich des Schweißbads 0,2-0,6 mm. Mit "Tiefe" ist die Erstreckung der Aussparung in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Laserstrahls und in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zum Laserstrahl gemeint. Durch die vorste^¬ hend vorgeschlagenen Dimensionierungen wird erreicht, dass die Rückstrahlung aus dem Schmelzbad, wenn der Laserstrahl über die Aussparung fährt, ausreichend beeinflusst wird, dass diese Beeinflussung von einer Auswerteeinrichtung bemerkt werden kann. Denn wenn die Tiefe der Aussparung weniger als 0,3 mm beträgt, kann es sein, dass die entsprechende Beeinflussung der Rückstrahlung gegenüber anderen Beeinflussungen, beispielsweise aufgrund der sich ändernden Materialbeschaffenheit des ersten Bauteils entlang des Ist-Schweißnahtverlaufs, nicht ausreichend hervorsticht. Ein zu großer

Durchmesser des Laserstrahls würde dazu führen, dass der Laserstrahl zwar die geometrische Abweichung überfährt und die entsprechende Beeinflussung der Rückstrahlung auch erfasst werden kann. In diesem Fall kann der Lateralversatz zwischen Ist-Schweißnahtverlauf und der geometrischen Abweichung und damit dem Soll-Schweißnahtverlauf erheblich sein. Das heißt, der Laserstrahl überlappt in Strahlrichtung gesehen lediglich mit einem Randbereich desselben mit der Aussparung.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Kante die Aussparung auf und die Aussparung durchdringt das erste Bauteil in dessen Dickenrichtung, wobei bevorzugt die Dicke der Kante kleiner oder gleich 4 mm, die Tiefe der Aussparung mindestens 0,3 mm und/oder die Länge 2 bis 10 mm beträgt. Auch durch diese Maßnahme wird eine ausreichende Beeinflussung der Rückstrahlung sichergestellt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Kante die Aussparung auf und bildet mit dieser einen gestuften Bereich aus, wobei bevorzugt die Dicke der Kante größer 4 mm und/oder die Tiefe der Aussparung mindestens 0,3 mm, die Breite der Aussparung mindestens 3 mm und/oder die Länge 2 bis 10 mm beträgt. "Breite" meint vorliegend die Ausdehnung der Aussparung in Richtung des Laserstrahls. Dieser Ansatz eignet sich besonders gut für dicke Bleche, wobei die ausreichende Beeinflussung der Rückstrahlung sichergestellt wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste Bauteil mittels der erzeugten Schweißnaht mit einem zweiten Bauteil verbunden, wobei die geometrische Abweichung im Bereich eines Stoßes zwischen dem ersten und zweiten Bauteil vorgesehen wird. Bevorzugt werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens also wenigstens zwei Bauteile miteinander verbunden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Schweißnaht in Form einer Bördelnaht, T- Naht, Kehlnaht oder I-Naht erzeugt. Diese Nähte und ihre ent- sprechenden Stoßarten sind für das vorliegende Verfahren gut geeignet .

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird a) im Falle einer Kehlnaht die Aussparung mit einer Tiefe von 0,5-0,8 mm und einer Länge von 2-10 mm, b) im Falle einer Bördelnaht die Aussparung mit einer Tiefe von

0,5-1 mm und einer Länge von 2-10 mm, oder c) im Falle einer I- oder T-Naht die Aussparung mit einer Tiefe von 0,3 bis 0,6 mm und einer Länge von 2 bis 10 mm gebildet, wobei der Durchmesser des Laserstrahls im Bereich des Schweißbads 0,2-0,6 mm beträgt. Mittels der vorstehenden Dimensionen kann die erwähnte ausreichende Beeinflussung der Rückstrahlung erzielt werden. Außerdem kann mit einer größeren Länge der Aussparung von bis zu 10 mm ein sich ankündigender Lateralversatz sicher erkannt werden. Dadurch wiederum, dass die Länge der Aussparung nicht mehr als 10 mm betragen soll, werden ein übermäßiger Bearbeitungsaufwand zum Erzeugen der Aussparung sowie eine übermäßige Schwächung des ersten Bauteils vermieden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Rückstrahlung mittels einer Erfassungseinrichtung, insbesondere mittels einer Fotodiode, im Strahlengang des Laserstrahls erfasst, wobei die Rückstrahlung eine Wellenlänge von 400-700 nm aufweist. Vorteilhaft ist eine derartige Erfassungseinrichtung bereits regelmäßig bei am Markt verfügbaren Lasern vorhanden, um andere Schweißparameter, beispielsweise die Schweißtemperatur, zu erfassen. Vorteilhaft wird nun diese bereits existierende Erfassungseinrichtung genutzt, um den Lateralversatz zu überwachen.

Die oben genannte Beeinflussung der Rückstrahlung besteht insbesondere in einer Veränderung des Spektrums, bevorzugt in einer Veränderung der Intensität der Rückstrahlung bei bestimmten Frequenzen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Baugruppe ist vorgesehen, dass mehrere der Einfälle vorgesehen sind, welche unterschiedlichen überschweißten, geometrischen Abweichungen in dem ersten und/oder zweiten Bauteil zugeordnet sind. Mit "Einfall" ist insbesondere eine Absenkung der Schweißnaht in ihrem Verlauf gemeint.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Baugruppe ist vorgesehen, dass zumindest drei der Einfälle vorgesehen sind, welche denselben Abstand zueinander aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Baugruppe ist vorgesehen, dass der eine oder die mehreren Einfälle im Bereich einer Richtungsänderung der Schweißnaht angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei :

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht einen Zustand bei der Durchführung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt I-I aus Fig. 1;

Fig. 3A einen Schnitt II-II aus Fig. 1 ;

Fig. 3B-3D verschiedene Varianten gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3A; und

Fig. 4 ein Diagramm, welches ein von einer Fotodiode erzeugtes Spannungssignal V als Funktion des Weges X zeigt. In den Figuren der Zeichnung bezeichnen - sofern nichts anderes angegeben ist - gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile, Elemente und Merkmale.

Fig. 1 zeigt einen Zustand bei einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 1 perspektivisch dargestellt, ist ein erstes Bauteil 100 im Stumpfstoß 200 (siehe Fig. 2) mit einem zweiten Bauteil 102 angeordnet. Fig. 2 zeigt dabei einen Schnitt I-I aus Fig. 1 zeigt.

Bei dem ersten und zweiten Bauteil 100, 102 handelt es sich bevorzugt um Bleche oder Platten aus Metall, insbesondere Stahl .

Das erste Bauteil 100 weist geometrische Abweichungen 104, 114 entlang seiner Kante 116 auf, welche mit der gegenüberliegenden Kante 118 des zweiten Bauteils 102 den Stumpfstoß 200 bildet. Eine jeweilige geometrische Abweichung 104, 114 ist beispielsweise, wie in dem Schnitt II-II aus Fig. 3A dargestellt, als eine rechtecksförmige Ausnehmung 300, welche sich von der Oberseite 302 bis zur Unterseite 304 des ersten Bauteils 100 vollständig durchzieht, ausgebildet. Die Ausnehmung 300 wird beispielsweise mittels Fräsens in dem ersten Bauteil 100 erzeugt, bevor dieses im Stoß 200 mit dem zweiten Bauteil 102 angeordnet wird.

Die Ausnehmung 300 weist bevorzugt eine Länge 1, siehe Fig. 1, zwischen 2 und 10 mm auf. Weiterhin weist die Ausnehmung 300 eine Tiefe t von wenigstens 0,3 mm auf. Die Tiefe t ist in den Figuren dem besseren Verständnis halber stark übertrieben dargestellt. Die Blechdicke D beträgt in dem Fall der durchgehenden Ausnehmung 300 bevorzugt weniger als 4 mm.

Nun zurückkehrend zur Fig. 1, ist dort weiterhin ein Laser 120 gezeigt, welcher beispielsweise mittels eines Roboters 122 im Raum verfahrbar ist, um dadurch eine lediglich in ihren Anfängen angedeutete Schweißnaht 126 entlang des Stoßes 200 zu erzeugen, welche das erste und zweite Bauteil 100, 102 miteinander verbindet. Der Verlauf der Schweißnaht 126 entspricht dabei einem Ist-Schweißnahtverlauf 128, welcher in einem ersten Fall im Wesentlichen deckungsgleich ist mit einem Soll-Schweißnahtverlauf 138 und in einem zweiten Fall einen deutlichen Lateralversatz 140 in Bezug auf den Soll- Schweißnahtverlauf 138 aufweist. Der Ist-Schweißnahtverlauf 128 und der Soll-Schweißnahtverlauf 138 sind im ersten Fall durch eine einzige, weil deckungsgleiche, strichpunktierte Linie angedeutet. Im zweiten Fall ist der Ist-Schweißnahtverlauf 128 durch eine gestrichelte Linie mit zwei Punkten angedeutet .

Bei dem Laser 120 handelt es sich beispielsweise um einen YAG-Laser mit einer Leistung von bevorzugt 2 bis 4 KW. Der Laser 120 erzeugt den Laserstrahl 124 mit einem Durchmesser des Laserstrahls im Bereich des Schweißbads 142 (repräsentiert durch dieselbe Schattierung wie die Schweißnaht 126) zwischen 0,2 und 0,6 mm.

Nach dem Aufspannen oder Einlegen des ersten und zweiten Bauteils 100, 102 in eine nicht dargestellte Schweißvorrichtung (unter Ausbildung des Stoßes 200) wird der Laserstrahl 124 zum Erzeugen der Schweißnaht 126 bewegt. Gleichzeitig wird die Rückstrahlung 144 des Laserlichts aus dem Schweißbad 142, welche in der vereinfachten Darstellung in Fig. 1 deckungsgleich mit dem Laserstrahl 124 und daher nicht weiter dargestellt ist, in einer beispielsweise als Fotodiode 146 ausgebildeten Erfassungseinrichtung im Strahlengang des Laserstrahls 124 erfasst. Die Fotodiode 146 erzeugt in Abhängigkeit von dem Spektrum der erfassten Rückstrahlung 144 ein elektrisches Spannungssignal 400, welches in Fig. 4 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt das Spannungssignal 400 als Funktion des Weges X, siehe auch Fig. 1, welchen der Laserstrahl 124 entlang des Stoßes 200 zurücklegt. Wie anhand von Fig. 4 zu erkennen, fällt das Spannungssignal 400 in dem Bereich der ersten Ausnehmung 114, welcher die Position XI in Fig. 4 zugeordnet ist, deutlich ab. Dies ist in der Veränderung der Rückstrahlung 144 begründet, die diese erfährt, wenn der Laserstrahl 124 in die Ausnehmung 114 gelangt. Entsprechend fällt auch das Spannungssignal 400 in dem Bereich der zweiten Ausnehmung 104 ab, welcher die Position X2 in Fig. 4 zugeordnet ist. In den Bereichen XI und X2 fällt das Spannungssignal 400 unterhalb eines Schwellwerts Vi, was von einer Auswerteeinrichtung 148, siehe Fig. 1, erfasst wird. Beispielsweise kann im vorliegenden Fall die Auswerteeinrichtung 148 derart vorgesehen sein, dass sie in dem Fall, dass sie zweimalig das Unterschreiten des Schwellwerts Vi feststellt, kein Warnsignal an einen Werker und/oder die Information „Schweißnaht in Ordnung" ausgibt. Denn in diesem Fall entspricht der Ist-Schweißnahtverlauf 128 im Wesentlichen dem Soll-Schweißnahtverlauf 138, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 1 angedeutet.

Verlässt nun aber der Ist-Schweißnahtverlauf 128 den Soll- Schweißnahtverlauf 138, so dass diese einen erheblichen Lateralversatz 140 zueinander aufweisen, wie in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie mit zwei Punkten angedeutet, so überstreicht der Laserstrahl 124 nicht mehr oder in nicht ausreichender Weise die zweite Ausnehmung 104. Dies kann beispielsweise darin begründet sein, dass sich die Position der nicht dargestellten Schweißvorrichtung bezüglich des Roboters 122 verändert hat, dass das erste und zweite Bauteil 100, 102 in der Schweißvorrichtung nicht exakt eingespannt sind oder dass das erste und zweite Bauteil 100, 102 selbst erhebliche Toleranzen aufweisen.

Dadurch, dass der Laserstrahl 124 nicht über die zweite Ausnehmung 104 streicht, ergibt sich im Bereich der Position X2 , siehe Fig. 4, kein Spannungsabfall des SpannungsSignals 400, wie mit der gestrichelten Linie 402 angedeutet. Wird nun von der Auswerteeinrichtung 148 festgestellt, dass der Schwellwert Vi lediglich einmal unterschritten wurde, so gibt sie eine Warnung an einen Werker und/oder eine Information „Schweißnaht nicht in Ordnung" aus.

Somit kann auf einfache Weise überwacht werden, dass der Lateralversatz 140 zwischen einem Ist-Schweißnahtverlauf 128 und einem Soll-Schweißnahtverlauf 138 auf ein Minimum begrenzt wird.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung könnte die Auswerteeinrichtung 148 auch mit dem Roboter 122 gekoppelt sein und, wenn sie feststellt, dass nur ein Schwellwert Vi unterschritten wurde, die Position des Lasers 124 entsprechend korrigieren.

Fig. 3B zeigt eine alternative Ausgestaltung der Ausnehmung 300. Diese eignet sich besonders bei Blechdicken D > 4 mm. In diesem Fall erstreckt sich die Ausnehmung 300 nur teilweise durch die Dicke D des ersten Bauteils 100 hindurch und bildet somit eine Stufe 306, welche bis an die Kante 118 des zweiten Bauteils 102 heranreicht. Die Tiefe t liegt wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3B in einem Bereich > 0,3 mm. Die Breite b, um die sich die Ausnehmung 300 in das erste Bauteil 100 hineinerstreckt, beträgt vorzugsweise > 3 mm.

Die Fig. 3A und 3B beziehen sich bevorzugt auf das Bilden einer I-Schweißnaht ausgehend von einem I-Stoß der Bauteile 100, 102.

Fig. 3C zeigt nun die Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens auf ein erstes und zweites Bauteil 100, 102, welche zusammen einen Börtelstoß 200 bilden und mit einer Bör- telnaht verschweißt werden sollen. Die Tiefe t der Ausnehmung 300 beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,8 mm und die Länge 1, siehe Fig. 1, zwischen 2 und 10 mm. Die Breite b beträgt vorzugsweise > 3 mm. Fig. 3D zeigt eine weitere Variante gegenüber Fig. 3A, bei welcher ein erstes und zweites Bauteil 100, 102 im T-Stoß 200 zueinander angeordnet werden und unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens eine Kehlnaht erzeugt wird. Die Ausnehmung 300 weist in diesem Fall vorzugsweise eine Tiefe t zwischen 0,5 und 1 mm und eine Länge 1, siehe Fig. 1, von 2- 10 mm auf. Die Breite b beträgt wiederum vorzugsweise > 3 mm. Die Dicke D des ersten Bauteils 100 beträgt bevorzugt > 4 mm.

Bevorzugt handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten Bauteil 100, 102 um Bauteile aus dem Kraftfahrzeugbereich . Beispielsweise kann das erste Bauteil 100 als ein Winkel, insbesondere Haltewinkel, weiter bevorzugt als ein Haltewinkel für einen Kraftfahrzeugsitz, ausgebildet sein. Das zweite Bauteil kann als eine Schiene, insbesondere als eine Sitzschiene für einen Kraftfahrzeugsitz, ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die geometrische Abweichung 104 auch als Loch ausgebildet sein.

Die Schweißnaht 126 weist mehrere Einfälle (nicht dargestellt) auf, welche jeweils den überschweißten, Ausnehmungen 300 in dem ersten Bauteil 100 zugeordnet sind.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Ferner sind die vorliegend für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele auf die erfindungsgemäße Baugruppe und den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz entsprechend anwendbar, und umgekehrt. Weiter sei darauf hingewiesen, dass „ein" vorliegend keine Mehrzahl ausschließt. Bezugszeichenliste

100 erstes Bauteil

102 zweites Bauteil

104 geometrische Abweichung

114 geometrische Abweichung

116 Kante

118 Kante

120 Laser

122 Roboter

124 Laserstrahl

126 Schweißnaht

128 Ist-Schweißnahtverlauf

138 Soll-Schweißnahtverlauf 140 Lateralversatz

142 Schweißnaht

144 Rückstrahl

146 Fotodiode

148 Auswerteeinrichtung

200 Stoß

300 Ausnehmung

302 Oberseite

304 Unterseite

306 Stufe

400 Spannungssignal

402 Spannungssignal b Breite

1 Länge

t Tiefe

D Dicke

VI Schwellwert

XI Schwellwert

X2 Schwellwert

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Überwachung eines Lateralversatzes (140) eines Ist-Schweißnahtverlaufs (128) bezüglich eines Soll- Schweißnahtverlaufs (138) , insbesondere im Kraftfahrzeugbe- reich, mit folgenden Schritten:

a) Versehen zumindest eines ersten Bauteils (100) mit einer geometrischen Abweichung (104, 114) im Bereich des Soll- Schweißnahtverlaufs (138) ;

b) Führen eines Laserstrahls (124) entlang des ersten Bauteils (100) zum Erzeugen einer Schweißnaht (126) unter Bildung eines Schmelzbads (142), wobei sich der Ist- Schweißnahtverlauf (128) ergibt;

c) Erfassen einer Rückstrahlung (144) aus dem Schmelzbad (142) gleichzeitig mit Schritt b) .

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die geometrische Abweichung (104, 114) im Bereich einer Kante (116) des ersten Bauteils (100) vorgesehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die geometrische Abweichung (104, 114) mittels mechanischer Bearbeitung, insbesondere mittels einer spanabhebenden Bearbeitung, weiter bevorzugt mittels Fräsens, Stanzens, Drehens, Schleifens, Sägens und/oder Schneidens, erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die geometrische Abweichung (104, 114) in Form einer oder mehrere Aussparungen (300) entlang des Soll- Schweißnahtverlaufs (138) ausgebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet , dass die Kante (116) die Aussparung (300) aufweist und die Aussparung (300) das erste Bauteil (100) in dessen Dickenrichtung durchdringt, wobei bevorzugt die Dicke (D) der Kante (116) kleiner oder gleich 4 mm, die Tiefe (t) der Aussparung (300) mindestens 0,3 mm und/oder die Länge (1) der Aussparung (300) 2-10 mm beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 ,

dadurch gekenn z e i chne t ,

dass die Kante (116) die Aussparung (300) aufweist und mit dieser einen gestuften Bereich (306) ausbildet, wobei bevorzugt die Dicke (D) der Kante (116) größer 4 mm und/oder die Tiefe (t) der Aussparung (300) mindestens 0,3 mm, die Breite (b) der Aussparung (300) mindestens 3 mm und/oder die Länge (1) der Aussparung (300) 2-10 mm beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekenn z e i chne t ,

dass das erste Bauteil (100) mittels der erzeugten Schweißnaht (126) mit einem zweiten Bauteil (102) verbunden wird, wobei die geometrische Abweichung (104) im Bereich eines Stoßes (200) zwischen dem ersten und zweiten Bauteil (100, 102) vorgesehen wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadur c h gekenn z e i chne t ,

dass die Schweißnaht (126) in Form einer Bördelnaht, T-Naht, Kehlnaht oder I-Naht erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8 ,

dadurc h gekenn z e i chne t ,

dass

a) im Falle einer Kehlnaht die Aussparung (300) mit einer Tiefe (t) von 0,5 bis 0,8 mm und einer Länge (1) von 2 bis 10 mm, b) im Falle einer Bördelnaht die Aussparung (300) mit einer Tiefe (t) von 0,5 bis 1 mm und einer Länge (1) von 2 bis 10 mm oder

c) im Falle einer I- oder T-Naht die Aussparung (300) mit einer Tiefe (t) von 0,3 bis 0,6 mm und einer Länge (1) von

2 bis 10 mm

gebildet wird, wobei der Durchmesser des Laserstrahls (124) im Bereich des Scheißbads (142) 0,2 bis 0,6 mm beträgt.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die Rückstrahlung (144) mittels einer Erfassungseinrichtung (146), insbesondere mittels einer Fotodiode, im Strahlengang des Laserstrahls (124) erfasst wird, wobei die Rückstrahlung (144) vorzugsweise eine Wellenlänge von 400 bis 700 nm aufweist.

11. Baugruppe, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, mit zumindest einem ersten und zweiten Bauteil (100, 102), welche mittels einer im Laserschweißverfahren erzeugten Schweißnaht (126) verbunden sind, wobei die Schweißnaht (126) entlang ihres Verlaufs zumindest einen Einfall aufweist, welcher einer überschweißten, geometrischen Abweichung (104, 114) zur Überwachung eines Lateralversatzes (140) eines Ist-Schweißnahtverlaufs (128) bezüglich eines Soll-Schweißnahtverlaufs (138) in dem ersten und/oder zweiten Bauteil (100, 102) zugeordnet ist .

12. Baugruppe nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet ,

dass mehrere der Einfälle vorgesehen sind, welche unterschiedlichen überschweißten, geometrischen Abweichungen (104, 114) in dem ersten und/oder zweiten Bauteil (100, 102) zugeordnet sind.

13. Baugruppe nach Anspruch 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet , dass zumindest drei der Einfälle vorgesehen sind, welche denselben Abstand zueinander aufweisen.

14. Baugruppe nach einem der Ansprüche 11 bis 13,

dadurc h gekenn z e i chne t ,

dass der eine oder die mehreren Einfälle im Bereich einer Richtungsänderung der Schweißnaht (126) angeordnet sind.

15. Kraftfahrzeugsitz, mit einer Baugruppe nach einem der Ansprüche 11 bis 14.