DE102007050005A1 - Joining region i.e. spot welding joint between structural components, non-destructive testing method for vehicle, involves obtaining information about quality of joint of component and location of weld points from intensity processes - Google Patents
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Prüfsystem zur zerstörungsfreien Prüfung von Fügestellen auf Werkstücken, insbesondere von Widerstandspressschweißverbindungen zwischen Strukturbauteilen im Karosserie-Rohbau.The The invention relates to a method and a test system for non-destructive testing of joints Workpieces, in particular resistance-pressure welded joints between structural components in the bodyshell.
Ein
zerstörungsfreies Prüfverfahren von Schweißverbindungen
mit Hilfe der Infrarotthermographie ist aus der
Eine
andere Vorgehensweise bei der Qualitätskontrolle von Schweißverbindungen
durch Auswertung thermographischer Daten ist in der
Sowohl
die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auswerteverfahren thermographischer Daten eines Schweißbereichs bereitzustellen, mit dessen Hilfe eine zerstörungsfreie, automatisierbare Qualitätskontrolle von Widerstandspressschweißverbindungen von Mehrblechverbindungen, z. B. von Dreiblechverbindungen, durchgeführt werden kann.Of the Invention is based on the object, an evaluation thermographic To provide data of a weld area with which Help a non-destructive, automated quality control of Resistance-pressure welded joints of multi-sheet joints, z. B. of Dreiblechverbindungen, can be performed.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The The object is achieved by the features of claim 1.
Danach wird die Fügestelle impulsartig erwärmt. Mit Hilfe einer Thermographie-Kamera wird eine zeitliche Folge bildhafter Intensitätsdaten der Fügestelle aufgenommen, die ein Maß für die zeitliche Abhängigkeit der Wärmeverteilung der Fügestelle sind. Zur Auswertung dieser bildhaften Daten wird für definierte Bereiche, sogenannte „Regions of Interest" (ROI) der zeitliche Verlauf der Intensität gemessen und ausgewertet. Aus den Intensitätsverläufen werden Informationen über die Qualität der Schweißverbindung und über die Lage des Schweißpunkts relativ zu den Werkstückrändern gewonnen.After that The joint is heated pulse-like. With help A thermographic camera becomes a temporal consequence pictorial Intensity data of the joint was added, the a measure of the time dependence of Heat distribution of the joint are. To the results This pictorial data is used for defined areas, so-called "regions of interest "(ROI) the time course of the intensity measured and evaluated. From the intensity gradients Be informed about the quality of the welded joint and about the position of the welding point relative to won the workpiece edges.
Dieses
Verfahren ermöglicht eine zerstörungsfreie automatisierbare
Bewertung der Qualität von Widerstandpressschweißpunkten
an Automobil-Rohbaukarosserien oder Untergruppen mittels Wärmeflussthermographie.
Mit dem Prüfsystem können unterschiedliche Schweißpunktfehler
verlässlich erkannt und klassifiziert werden. Insbesondere
liefert das Prüfsystem Messergebnisse, die mit den Schweißpunktdurchmessern einer
zerstörenden Prüfung nach
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.in the The following is the invention with reference to an embodiment explained in more detail.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Zur
Verschweißung der beiden Bauteile
Beim
Punktschweißen beschichteter Bauteile
Ist
die Elektrodenkraft
Schließlich
können im Falle von Bauteiltoleranzen, Ungenauigkeiten
in der Positionierung oder Fehler bei der Programmierung der Schweißroboter
die in
Zur
Online-Erkennung und Klassifikation solcher Schweißfehler
beim Punktschweißen an Rohbaukarosserien in der Produktion
wird ein Prüfsystem
Vorzugsweise
erfolgt die thermografische Messung – wie in
Die
Anregungsquelle
Das
Prüfsystem
Das
Prüfsystem
Das
zur Auswertung der Daten der Thermographie-Kamera
Um
eine verlässliche Aussage über die Qualität
der Schweißung im Schweißpunkt
Als
Beispiel hierfür zeigt
Die
ROI
Der
Blitzimpuls
Das
Beispiel der
- – eine unterschiedliche Steigung
37k und Krümmung am Beginn des Anstiegs36 ; - – die Existenz bzw. Nicht-Existenz eines Kurvenmaximums
38k ; - – den Zeitpunkt
39k , an dem das Kurvenmaximum38k erreicht wird; - – den Intensitäts- bzw. Temperaturwert
40k des Kurvenmaximums38k ; - – den Kurvenabfall
41k nach Erreichen des Kurvenmaximums38k bzw. das Fehlen eines solchen Kurvenabfalls.
- - a different slope
37k and curvature at the beginning of the rise36 ; - - The existence or non-existence of a maximum curve
38k ; - - the time
39k at which the maximum curve38k is achieved; - - the intensity or temperature value
40k of the maximum curve38k ; - - the corner drop
41k after reaching the maximum curve38k or the absence of such a curve drop.
Ausgewählte
oder alle Merkmale
Aus
einem systematischen Vergleich der gemessenen Kurvenverläufe
mit den Ergebnissen der zerstörenden Prüfung können
den in
Im
Interesse einer klaren Darstellung sind im Folgenden die einzelnen
Kurventypen schematisch in den
- 1. Zeitverläufe, bei denen die Intensität
(fast) konstant auf der Nulllinie verbleibt (Kurventyp
60 der10 bzw. Kurvenverläufe44a –44t der7 ), sind charakteristisch für ROI, in denen keine Verbindung der Bleche1 ,1' vorliegt (siehe2b ,2f ). Zwischen den Blechen1 ,1' liegt also ein isolierender Luftspalt10 , der eine Fortpflanzung der in die Bleche1 ,1' eingestrahlten Wärmeenergie verhindert. - 2. Zeitverläufe (Kurventyp
61 in11 ), die kontinuierlich ansteigen, deren Steigung71' am Ende81' des Beobachtungszeitraums größer als 0,2 K/sec ist und deren Sättigungskennwert (d. h. der Quotient aus der Steigung71 am Beginn des Kurvenanstiegs81 und der Steigung71' am Ende81' des Beobachtungszeitraums) < 35 ist, sind charakteristisch für ROI, in denen nur eine geringe Anbindung der beiden Bleche1 ,1' stattgefunden hat. Diese geringe Anbindung kann einerseits daran liegen, dass die Bleche in diesen ROI nur verklebt und nicht verschweißt sind (siehe2d ); andererseits kann dies aber auch daran liegen, dass – bei beschichteten Blechen1 ,1' – eine Lötung stattgefunden hat (siehe2c ). In der Regel sind die innerhalb des vorgegebenen Beobachtungszeitraums erreichten Temperaturwerte bei diesen ROI geringer als bei ROI mit guter Anbindung. Eine solche geringe Anbindung ist in den Intensitätsverläufen45a –45t in8 zu beobachten. Auch die Zeitverläufe34a –34f und34q –34t in6 zeigen ein solches Verhalten, was darauf hindeutet, dass in den entsprechenden ROI33a –33f und33q –33t keine Verschweißung, sondern eine Lötung bzw. eine Klebung vorliegt. - 3. Zeitverläufe (Kurventyp
62 in12 ), die über den gesamten Beobachtungszeitraum hinweg eine vergleichsweise geringe Intensität aufweisen, deuten ebenfalls auf eine schlechte Anbindung z. B. Klebung wie2d oder Verlötung wie in2c ) hin. Um solche Zeitverläufe zu identifizieren, wird bei einem guten Schweißpunkt (siehe6 ) diejenige ROI33k bestimmt, die am Kurvenmaximum38k den höchsten Intensitätswert40k aufweist; dieser Intensitätswert40k wird für die vorgegebene Blechkombination1 ,1' als „typischer" Maximalwert MaxIntens gespeichert. Liegt bei der Messung eines anderen Schweißpunkts auf dieser Blechkombination1 ,1' (bei gleicher vorgegebener Blitzintensität und Blitzposition) der gesamte Intensitätsverlauf unterhalb von 60% dieses „typischen" Maximalwerts MaxIntens (Linie92 in12 ), so wird das als Indiz für eine schlechte Anbindung genommen.
- 1. Time courses in which the intensity remains (almost) constant on the zero line (curve type
60 of the10 or curves44a -44t of the7 ), are characteristic of ROI, in which no connection of the sheets1 .1' present (see2 B .2f ). Between the sheets1 .1' So there is an insulating air gap10 , which is a propagation of the in the sheets1 .1' radiated heat energy prevented. - 2. Time courses (curve type
61 in11 ), which increase continuously, their slope71 ' at the end81 ' of the observation period is greater than 0.2 K / sec and its saturation index (ie the quotient of the slope71 at the beginning of the curve increase81 and the slope71 ' at the end81 ' of the observation period) <35, are characteristic of ROI, in which only a small binding of the two sheets1 .1' took place. On the one hand, this low connection may be due to the fact that the sheets are only glued into this ROI and not welded (see2d ); On the other hand, this may be due to the fact that - in coated sheets1 .1' - a soldering has taken place (see2c ). As a rule, the temperature values achieved within the given observation period are lower for this ROI than for ROI with good connectivity. Such a low connection is in the Intensitätsverläufen45a -45t in8th to observe. Also the time courses34a -34f and34q -34t in6 show such behavior, suggesting that in the corresponding ROI33a -33f and33q -33t no welding, but a soldering or gluing is present. - 3. Time courses (curve type
62 in12 ), which have a relatively low intensity over the entire observation period, also indicate a poor connection z. B. gluing like2d or soldering as in2c ). In order to identify such time courses, at a good welding point (see6 ) the ROI33k determined, at the maximum curve38k the highest intensity value40k having; this intensity value40k is for the given sheet metal combination1 .1' stored as "typical" maximum value of MaxIntens. Is when measuring another welding point on this sheet metal combination1 .1' (at the same given flash intensity and flash position) the entire intensity profile is below 60% of this "typical" maximum value MaxIntens (line92 in12 ), this is taken as an indication of a bad connection.
Neben
den oben beschriebenen Kurvenverläufen
- 4. Zeitverläufe, die kein Maximum,
jedoch eine sehr starke Sättigung erreichen (siehe den
in
13 schematisch dargestellten Kurventyp63 ): Der Temperaturverlauf63 steigt kontinuierlich bis zum Ende des Beobachtungszeitraums an. Dabei ist die Steigung73' am Ende83' des Beobachtungszeitraums kleiner als 0,2 K/sec während der Sättigungskennwert (d. h. der Quotient aus der Steigung73 am Beginn des Kurvenanstiegs83 und der Steigung73' am Ende83' des Beobachtungszeitraums) ≥ 35 ist. - 5. Zeitverläufe, die ein Maximum
94 (Steigung = 0) erreichen und bis zum Ende84' des Beobachtungszeitraums eben weiterverlaufen (siehe den in14 schematisch dargestellten Kurventyp64 ). - 6. Zeitverläufe, die ein Maximum
95 (Steigung = 0) erreichen und danach bis zum Ende85' des Beobachtungszeitraums abfallen (siehe den in15 schematisch dargestellten Kurventyp65 ). - 7. Zeitverläufe, die kein Maximum, jedoch eine sehr
starke Sättigung erreichen, wobei ab einem bestimmten Zeitpunkt
die Steigung der Kurve wieder zunimmt (siehe den in
16 schematisch dargestellten Kurventyp66 ). Dabei ist die Steigung76'' im Sättigungsbereich86'' ≤ 0,2 K/sec, während der Sättigungskennwert (d. h. der Quotient aus der Steigung76 am Beginn86 des Kurvenanstiegs und der Steigung76' am Ende86' des Beobachtungszeitraums) ≥ 35 ist. - 8. Zeitverläufe, die ein Maximum
97 (Steigung = 0) erreichen, danach zunächst eben weiterlaufen und ab einem bestimmten Zeitpunkt weiter ansteigen (siehe den in17 schematisch dargestellten Kurventyp67 ). - 9. Zeitverläufe, die ein Maximum
98 (Steigung = 0) erreichen, danach zunächst abfallen und nach Ablauf eines Zeitintervalls88'' wieder ansteigen (siehe den in18 schematisch dargestellten Kurventyp68 ).
- 4. Time courses that do not reach a maximum, but a very strong saturation (see the in
13 schematically illustrated type of curve63 ): The temperature profile63 increases continuously until the end of the observation period. Here is the slope73 ' at the end83 ' of the observation period is less than 0.2 K / sec during the saturation parameter (ie the quotient of the slope73 at the beginning of the curve increase83 and the slope73 ' at the end83 ' of the observation period) ≥ 35. - 5. Time courses, the maximum
94 (Slope = 0) and reach the end84 ' of the observation period (see in14 schematically illustrated type of curve64 ). - 6. Time courses, the maximum
95 (Slope = 0) and then to the end85 ' fall during the observation period (see in15 schematically illustrated type of curve65 ). - 7. Time courses that do not reach a maximum, but a very strong saturation, whereby at a certain point in time the slope of the curve increases again (see the in
16 schematically illustrated type of curve66 ). Here is the slope76 '' in the saturation region86 '' ≤ 0.2 K / sec, while the saturation value (ie the quotient of the slope76 at the beginning86 the curve rise and the slope76 ' at the end86 ' of the observation period) ≥ 35. - 8. Time courses, the maximum
97 (Slope = 0), then continue to run first and continue to increase at a certain time (see the in17 schematically illustrated type of curve67 ). - 9. Time courses, the maximum
98 (Slope = 0), then drop first and after a time interval88 '' rise again (see the in18 schematically illustrated type of curve68 ).
Einen
entscheidenden Einfluss auf die Art des Zeitverlaufs hat dabei die
Lage des Schweißpunktes
Die
Kurventypen
Es
besteht nun die Aufgabe, aus der Schar von Messkurven (siehe z.
B.
Das
Verfahren zur Aussonderung der nicht zur Schweißlinse
- 1.
Schritt: Ausschluss von ROI mit schlechter Anbindung:
ROI,
deren Temperaturverlauf dem Kurventyp
60 (10 ) entspricht, gehören zum offenen Bereich des Fügebereichs2 und werden ausgeschlossen. Weiterhin werden ROI, deren Temperaturverlauf dem Kurventyp61 oder62 entsprechen, ausgeschlossen, da sie das Charakteristikum einer Klebeverbindung aufweisen. - 2. Schritt: Charakterisierung der Art/Lage des Fügebereichs:
Im
Unterschied zu den im 1. Schritt ausgesonderten ROI besteht bei
solchen ROI, deren Kurve einen der Kurventypen
63 –68 besitzen, grundsätzlich die Möglichkeit, dass sie zu Schweißlinse8 gehören. Ein wichtiges Kriterium bei der Entscheidung, ob die zugehörigen ROI tatsächlich zur Schweißlinse8 gehören, ist der Eindruck43 , den die Punktschweißzange auf den Blechen1 ,1' hinterlassen hat (siehe5b ). Ist dieser Eindruck43 groß, so weisen die zum Schweißpunkt8 gehörigen ROI Intensitätsverläufe am Ende85' des Beobachtungszeitraums eine stark negative Steigung auf (d. h. sind Kurven des Typs65 ,15 ); die Kurven34j –34n in6 zeigen diese Charakteristik. Je tiefer der Eindruck43 ist, desto steiler fallen zu den ROI im Eindrucksbereich gehörenden Kurven am Ende des Beobachtungszeitraums ab. Ist hingegen der Eindruck43 der Punktschweißzange klein, so haben die zum Schweißpunkt8 gehörigen ROI Intensitätsverläufe, die am Ende84' des Beobachtungszeitraums flach verlaufen (d. h. sind Kurven des Typs64 ,14 sind); bei einem sehr geringen Eindruck43 kann die kleinste Steigung am Ende des Beobachtungszeitraums sogar leicht positiv sein.
- 1st step: Exclusion of ROI with bad connection: ROI, whose temperature curve is the curve type
60 (10 ) corresponds to the open area of the joining area2 and are excluded. Furthermore, ROI, the temperature profile of the curve type61 or62 excluded, since they have the characteristic of an adhesive bond. - 2nd step: Characterization of the type / position of the joining area: In contrast to the ROI eliminated in step 1, such a ROI has its curve with one of the curve types
63 -68 possess, in principle, the possibility that they become nuggets8th belong. An important criterion in deciding whether the associated ROI actually to the nugget8th belong, is the impression43 The spot welding gun on the sheets1 .1' left behind (see5b ). Is this impression43 big, they point to the welding point8th associated ROI intensity gradients at the end85 ' of the observation period show a strongly negative slope (ie curves of the type65 .15 ); the curves34j -34n in6 show this characteristic. The deeper the impression43 is the steeper fall to the ROI in the impression area belonging curves at the end of the observation period. Is the impression, on the other hand43 the spot welding gun small, so have the welding point8th associated ROI intensity gradients that in the end84 ' of the observation period are flat (ie curves of the type64 .14 are); at a very small impression43 For example, the smallest slope at the end of the observation period may even be slightly positive.
Unter
der Grundprämisse, dass ROI in einem homogenen Bereich ähnliche
Kurvenverläufe aufweisen, können nicht alle Kurventypen
nebeneinander im Linsenbereich auftreten. Das bedeutet, dass die
Existenz eines bestimmten Kurventyps die gleichzeitige Existenz
eines anderen Kurventyps ausschließt, weil eben die Ähnlichkeit
nicht in ausreichendem Maße gegeben ist. Um den Effekt
der Eindrucktiefe
Bei
der Beurteilung, welche ROI zur Schweißlinse
- – Wenn es ROI mit Kurventypen
65 und/oder68 gibt, kommen nur diese in die engere Auswahl für den Linsenbereich8 . - – Wenn es keine ROI mit Kurventypen
65 und/oder68 gibt, jedoch ROI der Kurventypen64 und/oder67 auftreten, so kommen nur diese ROI in die engere Auswahl für den Linsenbereich8 . - – Wenn es keine ROI mit Kurventypen
64 ,65 ,67 oder68 gibt, jedoch ROI der Kurventypen63 und/oder66 auftreten, so kommen diese in die engere Auswahl für den Linsenbereich8 .
- - If there is ROI with curve types
65 and or68 Only these are shortlisted for the lens area8th , - - If there is no ROI with curve types
65 and or68 There are, however, ROI of the curve types64 and or67 occur, so only these ROI are in the shortlist for the lens area8th , - - If there is no ROI with curve types
64 .65 .67 or68 There are, however, ROI of the curve types63 and or66 occur, so these are shortlisted for the lens area8th ,
Diese
Art der Auswahl ist in der folgenden Tabelle dargestellt, die für
alle möglichen Kombinationen der in den ROI eines Fügebereichs
Alle
ROI, die nicht zur engeren Auswahl für den Linsenbereich
- 3. Schritt: Charakterisierung
nach der Güte der Schweißung:
Enthält
der Fügebereich ROI mit Kurventyp
64 ,65 ,67 oder68 (d. h. Kurventypen, die ein Maximum94 ,95 ,97 oder98 durchlaufen), so werden von den in Schritt2 nicht ausgeschlossenen ROI zusätzlich alle diejenigen ROI ausgeschlossen, deren Zeitverläufe ihr Kurvenmaximum nach einer vorgegebenen Zeit (im vorliegenden Beispiel nach 0,9 sec) noch nicht erreicht haben. Der Zeitpunkt des Kurvenmaximums charakterisiert generell die Güte der Schweißung: Je später die Kurven64 ,65 ,67 bzw.68 ihr Kurvenmaximum94 ,95 ,97 bzw.98 erreichen, desto weniger ragt die Schweißlinse8 in die Bleche1 ,1' hinein. Wenn alle Kurven ihr Maximum spät erreichen, deutet das darauf hin, dass sich der Schweißpunkt18 am Rande zum Kleber (siehe2c und2d ) befindet. Erreichen einige Kurven ihr Kurvenmaximum38 früh, andere aber spät bedeutet das, dass die Ränder42 der Schweißlinse8 nicht senkrecht, sondern – wie in5b dargestellt – elliptisch nach unten abfallen. - 4. Schritt: Ausschluss derjenigen ROI, deren Zeitverläufe
nach Erreichen eines Maximums zu flach abfallen:
Sind im Fügebereich
Kurven vom Typ
65 oder68 vorhanden, so gehören, ausgehend von der ROI mit dem steilsten Kurvenabfall75'MIN ,78'MIN , diejenigen ROI zur Schweißlinse8 , die eine ähnliche Steilheit des Kurvenabfalls aufweisen, d. h. deren Steigungen beim Kurvenabfall sich nur zu einem bestimmten Prozentsatz (z. B. 30%) von der am steilsten abfallenden Kurve unterscheiden. Zur Auswahl der zur Schweißlinse8 gehörigen, relevanten ROI bestimmt man - – für ROI des Kurventyps
65 die Steigung75' am Ende85' des Beobachtungszeitraums und vergleicht diese mit der Steigung75'MIN der am steilsten abfallenden Kurve; - – für ROI des Kurventyps
68 die höchste negative Steigung78' im Zeitintervall88'' , in dem die Kurve68 eine negative Steigung aufweist, und vergleicht diese mit der Steigung78'MIN der am steilsten abfallenden Kurve; Alle ROI, deren maximale (negative) Steigungen sich stärker als der vorgegebene Prozentsatz von der (negativen) Maximalsteigung unterschieden, werden als nicht zur Schweißlinse8 gehörig ausgeschlossen. - 5. Schritt: Ausschluss derjenigen ROI, deren Temperaturkurven
sich in unzulässiger Weise schneiden:
Sind im Fügeberech
2 ROI mit Kurven vom Typ65 oder68 vorhanden, so müssen außerdem die Zeitverläufe der einzelnen ROI auf unzulässigen Schnitt untersucht werden und die betreffenden ROI ausgeschlossen werden. Ein unzulässiger Schnitt zweier Temperaturkurven liegt dann vor, wenn im Schnittpunkt die eine Kurve101 ansteigt, während die andere Kurve100 abfällt oder im Kurvenmaximum eben verläuft (siehe20 ). Mathematisch lässt sich ein unzulässiger Schnitt wie folgt beschreiben: - – Die Kurve
101 erreicht ihr Maximum105 zu einem späteren Zeitpunkt103 als die Kurve100 , die ihr Maximum104 bereits zum Zeitpunkt102 erreicht. - – Der Wert
106 der Temperaturkurve101 zum Zeitpunkt102 (bei dem die Kurve100 ihr Maximum erreicht) ist kleiner als der Maximalwert104 der Temperaturkurve100 zu diesem Zeitpunkt. - – Der Wert
105 der Temperaturkurve101 zum Zeitpunkt103 (Maximalwert der Kurve101 ) ist größer als der Wert107 der Temperaturkurve100 zum Zeitpunkt103 . In einem solchen Fall werden alle ROI mit Kurvenverläufen101 , die aufgrund eines zu einem späteren Zeitpunkt103 erreichten Maximums die Kurvenverläufe100 der „schnelleren" ROI schneiden, als nicht zur Schweißlinse gehörig ausgeschlossen.
- Step 3: Characterization according to the quality of the weld: Contains the joining area ROI with curve type
64 .65 .67 or68 (ie curve types, the maximum94 .95 .97 or98 go through), so from the in step2 not excluded ROI additionally excluded all those ROI whose time curves their curve maximum after a predetermined time (in the present example after 0.9 sec) have not yet reached. The point in time of the curve maximum generally characterizes the quality of the weld: the later the curves64 .65 .67 respectively.68 their curve maximum94 .95 .97 respectively.98 reach, the less protrudes the weld nugget8th in the sheets1 .1' into it. If all curves reach their maximum late, it indicates that the weld point is18 on the edge of the glue (see2c and2d ) is located. Some curves reach their maximum curve38 early, others but late that means the edges42 the weld nugget8th not vertical, but - as in5b shown - fall down elliptical. - Step 4: Exclusion of those ROIs whose time courses fall too flat after reaching a maximum: Are curves of the type in the joint area
65 or68 exist, so, starting from the ROI with the steepest curve drop75 ' MIN .78 ' MIN , those ROI to the weld nugget8th which have a similar steepness of the curve drop, ie their slopes at the turn drop differ only to a certain percentage (eg 30%) from the steepest sloping curve. To select the weld nugget8th The relevant, relevant ROI is determined - - for ROI of the curve type
65 the slope75 ' at the end85 ' of the observation period and compares this with the slope75 ' MIN the steepest slope; - - for ROI of the curve type
68 the highest negative slope78 ' in the time interval88 '' in which the curve68 has a negative slope and compares this with the slope78 ' MIN the steepest slope; All ROIs whose maximum (negative) slopes differ more than the predetermined percentage from the (negative) maximum slope become non-nebular8th properly excluded. - 5th step: Exclusion of those ROI whose temperature curves intersect in an inadmissible way: are in the joining ruler
2 ROI with curves of the type65 or68 In addition, the timing of the individual ROI must be examined for impermissible cut and the relevant ROI must be excluded. An impermissible intersection of two temperature curves is present when at the intersection of the one curve101 rises while the other curve100 drops or runs flat in the curve maximum (see20 ). Mathematically, an impermissible cut can be described as follows: - - The curve
101 reaches its maximum105 at a later time103 as the curve100 that's their maximum104 already at the time102 reached. - - The value
106 the temperature curve101 at the time102 (where the curve100 reached its maximum) is smaller than the maximum value104 the temperature curve100 at this time. - - The value
105 the temperature curve101 at the time103 (Maximum value of the curve101 ) is greater than the value107 the temperature curve100 at the time103 , In such a case, all ROI will be with curves101 due to one at a later time103 reached maximum the curves100 Cutting the "faster" ROI, as not excluded from the weld nugget.
Alle
diejenigen ROI, die in den oben beschriebenen fünf Schritten
nicht ausgesondert wurden, gelten als zur Schweißlinse
Zur
Berechnung der Anbindungsstärke werden – wie in
Für
die bisher beschriebenen Auswertungen wird die Absolutintensität
der von der Thermographie-Kamera
Die
Emissivität der Bleche
Dementsprechend muss vor der Prüfung eines Schweißpunktes im Rahmen der Parametrierung festgelegt werden, welche Temperaturen bei einer ordnungsgemäßen Schweißung bei gegebener Materialkombination, Blechstärke, eingestellter Blitzintensität und Blitzabstand erwartet werden.Accordingly must before examining a welding point in the frame the parameters are set, which temperatures at a proper welding at a given Material combination, sheet thickness, set flash intensity and flash distance are expected.
Im
Folgenden wird beispielhaft die Klassifizierungsmethode beschrieben:
Eine
zu prüfende Fügestelle
A joint to be tested
Bei einer nachfolgenden Prüfung eines Schweißpunktes an dieser Stelle werden folgende Fälle unterschieden:
- – Gruppe A, entsprechend einem offenen
Punkt (
2b ) oder einem fehlenden Schweißpunkt (2f ): Wenn die Temperaturverläufe34 aller ROI33 über den gesamten berücksichtigten Zeitbereich hinweg unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts SA liegen, liegt keine Stoffverbindung der beiden Bleche vor; die Schweißung ist nicht in Ordnung oder fehlt ganz. - – Gruppe B, entsprechend einer Klebung (
2d ) oder einer Verlötung (2c ): Wenn die Temperaturverläufe34 aller ROI33 oberhalb von SA, aber unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts SB = x·Imax, 0 < x < 1, liegen, sind die beiden Bleche1 ,1' nicht in ausreichendem Maße miteinander verbunden. X wurde empirisch als zwischen 0,5 und 0,7 liegend ermittelt. - – Gruppe C entsprechend einer Klebung (
2d ) oder einer Verlötung (2c ): Wenn die Temperaturverläufe einiger ROI33 ab einem gewissen Zeitpunkt oberhalb von SB liegen, aber keine der Kurven innerhalb des berücksichtigten Zeitbereichs ein Maximum erreicht, die Steigung56 am Ende53 des Beobachtungszeitraums (19 ) größer als 0,2 K/sec und deren Sättigungskennwert (d. h. der Quotient aus der Steigung55 am Beginn des Kurvenanstiegs36 und der Steigung56 am Ende53 des Beobachtungszeitraums) < 35 ist, sind die beiden Bleche1 ,1' durch eine Klebung oder Verlötung miteinander verbunden. - – Gruppe D entsprechend einer Schweißlinse
(
2a ,2e und2g ): Wenn die Temperaturverläufe einiger ROI33 ab einem gewissen Zeitpunkt oberhalb von SB liegen, so sind diese ROI Teil der Schweißlinse18 , - – wenn die zugehörigen Kurvenverläufe
zum Kurventyp
65 oder68 gehören, bzw. - – wenn die zugehörigen Kurvenverläufe
zum Kurventyp
64 oder67 gehören UND im Fügebereich keine ROI mit Kurventypen65 oder68 vorhanden sind, bzw. - – wenn die zugehörigen Kurvenverläufe
zum Kurventyp
63 oder66 gehören UND im Fügebereich keine ROI mit Kurventypen64 ,65 ,67 oder68 vorhanden sind.
- - Group A, corresponding to an open item (
2 B ) or a missing spot weld (2f ): When the temperature gradients34 all ROI33 over the entire period of time considered below a predetermined threshold S A , there is no substance connection of the two sheets; the weld is not ok or is missing completely. - - Group B, according to a bond (
2d ) or a soldering (2c ): When the temperature gradients34 all ROI33 above SA but below a predetermined threshold S B = x * I max , 0 <x <1, the two sheets are1 .1' not sufficiently connected. X was determined empirically as lying between 0.5 and 0.7. - - Group C corresponding to a bond (
2d ) or a soldering (2c ): When the temperature curves of some ROI33 are above a certain point in time above S B , but none of the curves reaches a maximum within the considered time range, the slope56 at the end53 of the observation period (19 ) greater than 0.2 K / sec and their saturation index (ie the quotient of the slope55 at the beginning of the curve increase36 and the slope56 at the end53 of the observation period) <35, are the two sheets1 .1' connected by gluing or soldering. - - group D corresponding to a nugget (
2a .2e and2g ): When the temperature curves of some ROI33 from a certain point in time above S B , these ROI are part of the weld nugget18 . - - if the associated curve curves to the curve type
65 or68 belong, or - - if the associated curve curves to the curve type
64 or67 AND in the joining area no ROI with curve types65 or68 are present, or - - if the associated curve curves to the curve type
63 or66 AND in the joining area no ROI with curve types64 .65 .67 or68 available.
Im
Ausführungsbeispiel der
Die
oben beispielhaft aufgeführte Klassifizierungsmethode ermöglicht
eine schnelle, verlässliche Bewertung der Art der Verbindung
der Bauteile
Neben der zerstörungsfreien Qualitätsprüfung bzw. -kontrolle von Widerstandsschweißverbindungen eignet sich die Erfindung auch zur Untersuchung von Fügestellen, die mit Hilfe anderer Schweißverfahren hergestellt wurden, sowie zur Prüfung von Lötverbindungen.Next the non-destructive quality inspection or control of resistance welding connections the invention also applies to the investigation of joints, made using other welding techniques, and for testing solder joints.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 01/50116 A1 [0002, 0002, 0004] WO 01/50116 A1 [0002, 0002, 0004]
- - DE 10150633 A1 [0003, 0004] - DE 10150633 A1 [0003, 0004]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - DIN EN ISO 14273 [0008] - DIN EN ISO 14273 [0008]
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|---|---|---|---|
| DE200710050005 DE102007050005A1 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Joining region i.e. spot welding joint between structural components, non-destructive testing method for vehicle, involves obtaining information about quality of joint of component and location of weld points from intensity processes |
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| DE (1) | DE102007050005A1 (en) |
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- 2007-10-17 DE DE200710050005 patent/DE102007050005A1/en not_active Withdrawn
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| R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20141018 |