DE3241897A1

DE3241897A1 - Widerstandspunktschweissverfahren und widerstandspunktschweissgeraet zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3241897A1
Application number: DE19823241897
Authority: DE
Inventors: Ariel Bloomfield Hills Mich. Stiebel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: STIEBEL, ARIEL, BLOOMFIELD HILLS, MICH., US
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1983-06-01
Also published as: US4419558A; DE3241897C2

Description

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 Wolfsburg

K 33Wl702pt-hu-sa

Widerstandspunkt;.chweißverfahren und Widerstandspunktschweißgerät zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Widerstandspunktschweißverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Widerstandspunktschweißgerät zu seiner Durchführung.

Widerstandspunktschweißen ist ein Verfahren, mit welchem fluchtende Oberflächen von Werkstücken in einem oder mehreren Punkten unter Ausnutzung des elektrischen Widerstands der Werkstücke, die unter Kraft durch Elektroden zusammengehalten werden, zur Wärmeerzeugung zusammengefügt werden. Die sich berührenden Oberflächen in dem Bereich der Stromkonzentration werden durch einen Kurzzeitimpuls von niedriggespanntem Strom hoher Stärke erwärmt, um eine geschmolzene Linse des Schweißmetaiis zu bilden. Wenn der Stromfluß aufhört, wird die Elektrodenkraft beibehalten, während sich die Schweiße rasch abkühlt und erstarrt. Nach jeder Schweißung werden die Elektroden zurückgezogen, was gewöhnlich in einem Bruchteil einer Sekunde ausgeführt ist.

Die Anwendung der Widerstandsschweißungen hat seit 1933 stark zugenommen. Die Bekanntheit der Widerstandspunktschweißung ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß dieses Verfahren rasche Schweißungen ergibt und sich selbst für die Automation und Einbeziehung in Großserienproduktions-Montagestraßen mit anderen

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Vorsitzender Vorstand: _t)r rer pol. '.arl H ηίπιι, vor,.!. · jer - Horst Müfti/ier .!_o ■-,. /ors uenaer · *1.3us 8f-'a«vard ■· Ki'i-Hemz 5r em

des Aufsichtsrats: PnI. Dr lechp. Brnst Fielfl Or. |ur Peter Frt · Or. ;ur. Woilqany R. h.ipdöi · Gunter Hartwch · 3· -er pol. We:-ier P. Sena: Km: Guslaf RdI)^n Or. rer. pol Roll Selowskv λιΙζ der Geiellschalt: Wollsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB

Fertigungsoperationen anbietet. Diesen Vorteilen steht eine schwerwiegende Unzulänglichkeit der Punktschweißung, nämlich die Unfähigkeit, den Prozeß zufriedenstellend zu steuern, um gleichmäßig gute Schweißungen zu erzielen, entgegen. Der Grund dafür liegt darin, daß es viele Variablen gibt, die kontrolliert werden müssen oder die von Schweißung zu Schweißung variieren, wie Spannung, Strom, Druck, Wärmeverlust, Nebenschlußbildung, Elektrodenverschleiß und Dicke sowie Zusammensetzung des Werkstückwerkstoffs. Einige dieser Variablen sind schwierig oder praktisch unmöglich zu beherrschen.

Jahrelang sind Versuche unternommen worden, um Widerstandspunktschweißverfahren durch Regeln der elektrischen Energie und demzufolge der resultierenden Wärme automatisch zu steuern. Stromsensoren sind eingesetzt worden, um eine Rückkopplung zur Aufrechterhaltung eines konstanten Schweißstroms zu schaffen. Spannungsregler sind hinzugenommen worden, um Netzspannungsschwankungen oder Impedanzänderungen zu kompensieren. Alle diese Rückkopplungssysteme jedoch beruhen auf der Überwachung von Prozeßbedingungen entsprechend gesetzten Bezugswerten, die bestenfalls empirisch ermittelt worden sind. Es gibt keine Rückkopplung von dem tatsächlichen Schweißprozeß selbst, die zur Kontrolle der Variablen benutzt werden könnte, um eine gute Schweißung zu erzielen»

Die Mehrzahl der Punktschweißmaschinen wird durch Zeitgeber geregelt, die vier Grundschritte steuern:

1. Elektroden schließen und Kraft aufbringen (Preßzeit).

2. Strom einschalten und halten (Schweißzeit).

3. Schweißstrom abschalten und Elektrodenkraft halten, bis die Schweißlinse erstarrt (Haltezeit).

4. Elektroden öffnen (Aus-Zeit).

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Die für diese Schritte benötigten Zeiten werden empirisch für optimale Leistung eingestellt und bleiben während der gesamten nachfolgenden Punktschweißoperationen konstant. Es wird allgemein angenommen, daß die Schweißzeit genügend lang ist, um das Metall in den Schmelzzustand zu bringen. Dies ist nicht immer der Fall. Mit zunehmendem Elektrodenverschleiß nimmt die Zeit, die zum Herbeiführen des Schmelzzustandes benötigt wird, zu und kann mitunter langer sein als die voreingestellte "Schweißzeit". Die Eindrückung erreicht in diesem Fall nicht den erforderlichen Prozentwert, und das Ergebnis ist eine schlechte Schweißung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Gerät zu seiner Durchführung zu schaffen, bei dem eine Anpassung an die jeweils vorliegenden Verhältnisse erfolgt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmaien des Anspruchs 1, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen Beschreiben die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß es in der Tat eine notwendige Bedingung zur Erzeugung einer Schweißung gibt: das Metall muß einen geschmolzenen Zustand erreichen. Wenn die zu schweißenden Metalle nicht die für das Schmelzen benötigte Temperatur erreichen, ist das Ergebnis eine unzureichende Schweißung oder überhaupt keine Schweißung. Die Erfassung der Schmelzphase, die von dem Schweißprozeß und nicht von festgelegten Parametern abhängig ist, wird bei der Erfindung benutzt, um die Schweißvariablen zu kontrollieren. Messungen haben ergeben, daß, sobald der Schmelzzustand erreicht ist, die Elektroden, die gegen das Werkstück gepreßt werden, beginnen, sich in das Metall hinein und aufeinander zuzubewegen. Diese Elektrodenbewegung (Eindringtiefe) ist, obwohl sie nur einige Prozent der Blechdicke beträgt, somit ein Anzeichen für die Schmelzphase.

Die Diagramme in Fig. 1 der Zeichnungen sind aus dem RWMA Resistance Welding Manual, 3. Auflage, Band 1, S. 122, entnommen. Sie zeigen die Beziehung zwischen Elektrodeneindringtiefe e, Bruchbelastung (Zugscherfestigkeit) b der Schweißver-

BÄD

bindung und Durchmesser d der Schweißlinse für bei verschiedenen Schweißströnten i durchgeführten Schweißungen. Gemäß diesem Literaturhinweis wurden die Schweißungen an geglühtem Stahl von 0,074 cm (0,029 Zoll) Dicke mit niedrigem Kohlenstoffgehalt durchgeführt, wobei eine Elektrode vom Typ A (zugespitzt) mit einem Spitzendurchmesser von 0,635 cm (1/4 Zoll), ein Elektrodendruck von 1.055 kp/cm² (15.000 psi) entsprechend einer Kraft von etwa 333,4 kp (735 lbs) und eine Schweißzeit von 6 Zyklen benutzt wurden. Die Diagramme zeigen, daß bei dem optimalen Stromwert (13.500 Ampere) der Durchmesser der Schweißlinse fast der gleiche war wie der der Elektrodenspitze. Eine Erhöhung des Stromes über 13o500 Ampere brachte keine signifikante Vergrößerung des LinsendurchmesserSj, sondern verursachte eine ausgeprägte Zunahme der Elektrodeneindringtiefe« Die Zugscherbruchbelastung nahm rasch zu, bis der optimale Strom erreicht war, nahm aber leicht ab, als der Strom auf etwas über 14.000 Ampere erhöht wurde. Die Eindringtiefe nahm von etwa 2 % der Blechdicke bei einem Schweißstrom von 13.500 Ampere auf etwa 10 % bei einem Schweißstrom von leicht über 14.000 Ampere zu. .

Aus den Diagrammen in Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Erfassung der Aufschmelzung und der nachfolgenden Bewegung der Elektrode (ihres Eindringens) ein potentiell guter Weg für die Ermittlung des Zustandes der Schweißung ist. Versuche, die in der Vergangenheit durchgeführt wurden, um die Erfassung der Elektrodenbewegung zur Steuerung des Schweißprozesses zu benutzen, sind jedoch nicht erfolgreich gewesen» Der Grund dafür ist die Schwierigkeit der genauen und widerholbaren Messung der kleinen Wege der Punktschweißelektroden, die in der Größenordnung von 0,00254 cm (0,001 Zoll) liegen. :

Die Erfindung erfaßt den Elektrodenweg indirekt durch Ausnutzung der Tatsache, daß die mechanische Kraft (Druck), die auf die Elektroden ausgeübt wird, zu einer Änderung gebracht werden kann, wenn die Schweiße in dem Schmelzzustand ist. Eine resultierende Beanspruchung in den Elektroden wird durch die Preß kraft und eine entgegengesetzte und gleiche vom Blech ausgeübte Reaktionskraft verursacht, die die Preßkraft im Gleichgewicht halt. Die Elektroden werden somit

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zwischen der Druckquelle und dem Blechmetall unbeweglich gehalten» Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist, daß die Preßkraft nicht (wie in anderen Systemen) konstant gehalten wird, sondern die Möglichkeit hat, ihre Größe als Funk-. tion des Zustandes des Metalls im Punktschweißbereich (fest oder geschmolzen) zu ändern.

Sobald das Metall in den Schmelzzustand übergeht, beginnen die Elektroden, sich aufeinander zuzubewegen, wodurch die Beanspruchung in den Elektroden abnimmt. Diese Änderung der Beanspruchungshöhe läßt sich ohne weiteres mit Hilfe von elektrischen Dehnungsmessern oder anderen Druckübertragern messen. Darüber hinaus liegt eine typische Änderung der Eiektrodenkraft in der Größenordnung von etwa ^O Newton, wodurch ein ausgezeichnetes Signal-Rausch-Verhältnis erzeugt wird. Die Erfindung sorgt für die erforderliche Änderung der Beanspruchungshöhe durch Verwendung von Preßkraftsystemen, die die Differentialgleichung zweiter Ordnung

m(d²x/dt²) = -Kx erfüllen.

Ein· Kraftsystem, das federbelastete Elektroden benutzt, ist ein gutes Beispiel für ein derartiges System. Die durch die Feder ausgeübte Kraft ist eine Funktion der Federsteifigkeit K und der statischen Durchfederung χ der Feder. Jede Änderung der statischen Durchfederung (erzeugt durch den Schmelzbeginn) erzeugt eine Änderung der Kraft, der die. Elektrode ausgesetzt ist. Ein auf die resultierende Kraftänderung in den Elektroden hinweisendes Signal wird dann elektronisch verarbeitet und das verarbeitete Signal wird zur Steuerung oder Überwachung des Schweißprozesses ausgenutzt, so daß mögliche fehlerhafte Schweißungen erfaßt und alle erforderlichen Einstellungen im Schweißprozeß vorgenommen werden können, um Fehler in nachfolgenden Schweißungen auszuschließen.

Für ein weiteres Verständnis der Erfindung kann auf die folgende Beschreibung einer beispielhaften Ausführung Bezug genommen werden, die in Verbindung rrit

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der Zeichnung betrachtet wird. In dieser zeigen:

Fig. 1 (vorstehend beschrieben) eine Reihe von Dia

grammen, die die Beziehungen zwischen Schweißlinsendurchmesser, Bruchfestigkeit der Schweiße und Elektrodeneindringtiefe für einen Bereich von Schweißströmen zeigen; und

Fig» 2Ä u„ 2B zusammen schematisch eine Ausführung der Erfindung.

Beschreibung der Ausgestaltung:

Die Schweißmaschine (Fig. 2A) selbst ist mit einer wichtigen Ausnahme, die nachstehend dargelegt wird, herkömmlich« Sie umfaßt den Elektrodenhalter 10, der den festen unteren Arm 12. und den beweglichen oberen Arm 14 hat. Der Schweißstrom wird über die Arme an die Elektroden von der Sekundärwicklung 16 des Transformators 18 angelegt, dessen Primärwicklungen 20 über die Leitungen 22 und 1% mit 60 Hz Wechselstrom gespeist werden, wenn der durch einen Zeitgeber gesteuerte Schalter 26 geschlossen ist. Der Zeitgeber 28 steuert alle Vorgänge des Schweißzyklus, nämlich Aufbringung einer Preßkraft (hydraulisch oder mechanisch), um den beweglichen Arm in Richtung auf den festen Arm zu bewegen, das Schließen des Schalters 26, um zu bewirken, daß Schweißstrom zwischen den Elektroden E durch die Werkstücke W geleitet wird, das Öffnen des- Schalters 26, um den Schweißstrom abzuschalten und die Wegnahme der Preßkraft nach einer Haltezeit, in der die Schweiße erstarrt.

Die tatsächlich auf die Werkstücke ausgeübte P'reßkraft F- geht zurück auf die eine Kraft F., die etwas größer als die Kraft F- ist und von einer geeigneten mechanischen oder hydraulischen Vorrichtung zur Verfugung gestellt wird. Das Glied 30, das die Kraft F. abgibt, berührt den festen Anschlag 32. Die Übertragungsvorrichtung für die Aufbringung der Preßkraft F ist die Feder 3Ψ, die eine

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Kraft abgibt, die abnimmt, wenn die Feder länger wird. Die zwischen dem Glied und der Feder 34 angeordnete elektrische Dehnungsmeßstreifen-Kraftmeßdose 36 erfaßt die Kraft F- der Feder und somit die auf die Werkstücke ausgeübte Preßkraft. Diese Kraft ist ein Maß für das Eindringen der Elektroden in die Werkstükke, das erfolgt, wenn die Schweißstelle schmilzt, da ja die Feder sich längt und die Kraft F_ dementsprechend abnimmt, wenn die bewegliche Elektrode sich beim Eindringen auf die feste Elektrode zubewegt.

Die Kraftmeßdose 36 ist von dem Typ, der vier zu einer Brückenschaltung (siehe Fig. 2B) zusammengeschaltete Dehnungsmeßstreifen enthält. Durch diese Schaltung wird die Empfindlichkeit erhöht und eine ausgezeichnete Temperaturkompensation erreicht. Da die Dehnungsmeßstreifen während der Schweißzykien auch einem extrem starken elektromagnetischen Feld ausgesetzt sind, ist eine Schaltung vorgesehen, die jede störende Beeinflussung durch den Schweißstrom während der Schweißzyklen vollständig beseitigt. Der Stromsensor 38 (Fig. 2A) erfaßt den Schweißwechselstrom in der Sekundärwicklung des Transformators 18 und ist über die Leitungen 40 und 41 mit zwei Operationsverstärkern 42 und 44 (zJ3. National LM 741) verbunden, die den Punkt feststellen, an dem der Schweißstrom sein Minimum hat (Nulldurchgang). Diese Information wird zwei monostabilen Multivibratoren 46 und 48 (z.B. National LM 555) zugeleitet, die mit Hilfe.von Potentiometern R , R , R und R eingestellt werden können, um den Transistor Q (z.B. Fairchild 2N3716) für jede erforderliche Dauer während eines sinusförmigen Zyklus mit Basisstrom zu versorgen. Die Einstellung ist möglich zwischen 5 % und 100 % des sinusförmigen Zyklus. Der Transistor Q. liefert somit Erregungsgleichstrom von der Quelle B+ zu der Kraftmeßdose 36 über die Leitung 50 nur für eine Dauer, während welcher die störende Beeinflussung durch das Magnetfeld mimimal ist.

Das durch die Kraft F- erzeugte Belastungssignai wird in dem Meßverstärker 52 (z.B. National LF152) verstärkt und durch das 60 Hz-Filter 54 geleitet. Als Reaktion auf ein Signal über die Leitung 56 vom Zeitgeber, das gegeben wird, nachdem die Anfangspreßkraft voll auf die Werkstücke ausgeübt wird und unmittelbar vor oder gleichzeitig mit dem Schließen des Schalters 26 und dem Beginn des Schweißens,

wird das Belastungssignal vom Filter 54 in dem Abtast- und Halteglied 58 (z.B. National LF 198) eingefangen. Die eingefangene Ausgangsgröße des Abtast- und HaltegliedSj die das Analogon der Preßkraft ist, bevor die tatsächliche Schweißung stattfindet, wird an einen Eingang des Komparators 60 (z.B. National LFlIl) angelegt» Diese Analogspannung ist eine Referenzspannung, die sich während des nachfolgenden Schweißvorganges nicht ändert, da ihr Wert von dem Abtast- und Halteverstärker eingefroren wird. Der zweite Eingang des Komparators empfängt über die Leitung 62 das verstärkte und gefilterte Dehnungsmeßstreifensignäl_s das weiterhin eine Funktion weiterer Änderungen der Elektrodenbeanspruchung bleibt, und dieses Signal wird während der folgenden Schweißstromzyklen mit dem Referenzsignal verglichen.

Durch die Vorspannungsanordnung RB wird der Komparator 58 gezwungen, eine negative Ausgangspolarität zur Verfugung zu stellen, wann immer das veränderliche Beanspruchungssignal größer ist als das eingefangene Referenzsignal«. An einem gewissen Punkt während der Schweißphase beginnt das Metall zu schmelzen, wodurch sich die Kraft F verringert. Diese Kraftverringerung bewirkt_s daß das veränderliche Beanspruchungssignal abnimmt und in der Amplitude unter das Referenzsignal abfällt. Der Komparator 60 schaltet nun auf eine positive Ausgangspolarität um. Die logischen Ausgangspegel des Komparators werden als eine Eingangsgröße des "AND"-Gatters 64 (z.B. Fairchild 10104) benutzt, wobei die andere Eingangsgröße ein Signal über die Leitung 66 vom Häuptschweißzeitgeber 28 ist.

Wenn der Zeitgeber die Schweißung durch Schließen des Schalters 26, um Strom an die Werkstücke anzulegen, einleitet, wird ein Signal positiver Spannung an das ^lrAND"-Gatter gesendet, wodurch das "AND"-Gatter zur Änderung seiner Ausgangsspannung vorbereitet wird, wenn das zweite notwendige positive Signal vom Komparator 60 ankommt. Die Schweißstromdauer wird durch den Zeitgeber (Start) und die positive Ausgangsgröße des "AND"-Gatters (Stop) reguliert. Der Zeitgeber schaltet außerdem den Schweißstrom ab, wenn eine vorbestimmte Überzeit verstrichen ist. Um dem Zeitgeber ein reines Stoppsignal zur Verfügung zu stellen, triggert das "AND"-Gatter das Flip-Flop 68 (z.B. ein Fairchild 54/7470), das bei

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Empfang eines positiven Impulses sich verriegelt und in diesem Zustand verbleibt, bis es durch den Schweißzeitgeber zurückgestellt wird, und das das Stoppsignäi über die Leitung 70 dem Zeitgeber zuführt.

Das beschriebene geschlossene Regelsystem wird somit zum Kontrollieren der Länge des Schweißzyklus nach dem Zustand der Werkstücke und nicht nach einigen willkürlich gewählten Parametern benutzt.

Wenn jedoch gewünscht wird, eher den Sehweißvorgang zu überwachen als ihn zu regeln, koppelt der Wählschalter 72 die Rückführschleife zum Zeitgeber aus, wenn er auf die Betriebsart Überwachen gestellt wird. In der Betriebsart Überwachen arbeitet der Schweißzeitgeber in herkömmlicher Weise, indem er den Schweißzyklus nach festen voreingestellten Zeitgebern steuert. Das Anzeigegerät 7Ψ löst einen sensorischen Alarm aus, wenn während des Schweißzyklus die plastische (geschmolzene) Phase nicht erreicht worden ist, wodurch eine schlechte oder nicht erfolgte Schweißung angezeigt wird.

Bei einer alternativen Methode der Überwachung des Schweißzyklus wird, beruhend auf dem Gedanken der Erfindung -nämlich Eindrückungsinformation als Kriterium für eine gute Schweißung-, das Referenzsignal auf ein zeitlich definiertes Befehlssignal hin über die Leitung 80 von dem Zeitgeber 26, nachdem die Anfangspreßkraft auf die Werkstücke aufgebracht ist, über die Leitung 76 zu dem Abtast- und Halteglied 78 geleitet. Das Referenzsignal und das Beanspruchungssignal werden dem Verstärker 82 zugeführt. Das resultierende verstärkte Ausgangssignal stellt die Beanspruchung während des Schweißzyklus, beginnend ab dem Augenblick, an dem der Schweißstrom an das Werkstück angelegt ist, dar. Die vollständige Wellenform der Beanspruchung in den Elektroden während des Schweißzyklus wird über den A-D-Wandler 84· (z.B. Xycom 1855) in den Mikrocomputer (zJ3. Xycom 1868) eingegeben. In den Computer ist eine zuvor aufgezeichnete "Soll"-Wellenform einer perfekten Schweißung einprogrammiert. Am Ende des Schweißzyklus führt der Computer folgendes durch:

a. Digitale Filterung der Wellenform, um eine glatte Aufzeichnung zu erhalten.

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b. Die erfaßte Wellenform während der Schweißung mit der Soll-Wellenform vergleichen.

c. Wenn die erfaßte Wellenform innerhalb einer vorgeschriebenen programmierten Toleranz der Soll-Wellenform liegt: ein "OK"-Signal ausgeben.

d„ Wenn die erfaßte Wellenform nicht den Spezifikationen entspricht; die Schweißung verwerfen.

Die Wellenform kann auch auf die Änderungsgeschwindigkeit des Beanspruchungssignals hin analysiert werden, welche ein zusätzlicher Hinweis für den Beginn der Schmelzphase der Werkstücke ist und sich damit hervorragend zur Überwachung des Schweißvorgangs eignet.

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Claims

VOLK S WAG EN WE R K

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 Wolfsburg
K 33*6/1702pt-hu-sa . _k10. NOV. 1982

PATENTANSPRÜCHE

/l.) Widerstandspunktschweißverfahren, bc;i dem Werkstücke zwischen einem Paar Elektroden zusammengepreßt werden und ein elektrischer Strom zwischen den Elektroden durch die Werkstücke geleitet wird, um eine Schweißung zu bilden,, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Elektroden (E) eine Preßkraft (F₂) auf die Werkstücke (W) aufgebracht wird, die als Funktion der Eindringtiefe (e) beim Aufschmelzen der Werkstücke durch die Elektroden (E) variiert, daß ferner die Preßkraft (F_) während des Schweißens erfaßt sowie ein Schweißsignal als Maß für sie erzeugt wird, und daß das Schweißsignal zur Erzeugung eines Signals für Änderungen der auf die Werkstücke (W) ausgeübten Preßkraft (F₉) verarbeitet wird.

2. Widerstandspunktschweiß verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißsignalverarbeitung die Schritte Abtasten und Halten eines Referenzsignals, hinweisend auf die auf die Werkstücke (W) vor dem Schmelzen der Schweißung ausgeübte Preßkraft, Vergleichen des Referenzsignals mit dem Schweißsignai und Erzeugung eines Ausgangssignals dafür enthält, wann und ob eine vorgegebene Änderung der Preßkraft (F-) während der Bildung der Schweißung erfolgt.

Vorsitzender Vorstand: Dr. rer. pol. Can H. Hann, Vorsitzenav · Ηοΐ'Λ Muiizner, stellv..Vorsitzender · Claus Borgward "· Kail-Heinz Snom

3. Widerstandspunktschweißverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung von Strom durch die Werkstücke (W) beendet wird bei Auftreten eines Ausgangssignals, das eine vorgegebene Änderung der Preßkraft (F_) anzeigt, die bei Eindringen der Elektroden (E) in die Werkstücke (W) am Beginn des Schmelzens der Schweißung auftritt.

Ψ. Widerstandspunktschweiß verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal überwacht und sensorisch angezeigt wird, ob eine Änderung der Preßkraft (F-), die auf den Beginn des Schmelzens der Schweißung hinweist, erfolgt oder nicht.

5. Widerstandspunktschweißver fahren nach einem der Ansprüche 1 bis Ψ, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißsignal ein elektrisches Signal von einer elektrischen Dehnungsmeßstreifen-Kraftmeßdose (36) ist und an diese Gleichstromimpulse in Phase mit ausgewählten und entsprechenden Teilen nahe Null der Zyklen des Schweißstroms übertragen werden.

6. Widerstandspunktschweißver fahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitung die Schritte Abtasten und Halten eines Referenzsignals für eine anfänglich auf die Werkstücke (W) ausgeübte Preßkraft, Vergleichen des Referenzsignals mit dem Schweißsignal, Erzeugung einer digitalen Ausgangswellenform der Preßkraft während des Schweißens und Vergleichen der Ausgangsweüenform mit einer Soll-Wellenform eines idealen Schweiß Vorgangs einschließt,

7. Widerstandspunktschweißgerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Paar Elektroden zur Aufnahme von Werkstücken zwischen sich, Mitteln zur Bewegung einer der Elektroden in Richtung auf die andere, um eine Preßkraft auf die Werkstücke aufzubringen, Mitteln zur Erzeugung eines elektrischen Stromflusses von einer der Elektroden zu der anderen durch die Werkstücke, um eine Schweißung zu bilden, und Mitteln zur Kontrolle der Dauer des Stromflusses durch die Werkstücke,

dadurch gekennzeichnet, daß in die Mittel zur Aufbringung einer Preßkraft Kraftübertragungsmittel (34) zur Ausübung einer Kraft (F _) auf die bewegliche Elektrode integriert sind, die sich als Funktion der Eindringtiefe (e) der Elektroden (E) in die Werkstücke (W) ändert, wenn der Strom sie aufschmilzt, und daß Übertragermittei (36), die die durch die Kraftübertragungs» mittei (34) ausgeübte Kraft (F-) erfassen und ein darauf hinweisendes Schweißsignal erzeugen, sowie Signalverarbeitungsmittel (54,58,60) vorgesehen sind, die an die Übertragermittel (36) angeschlossen sind und ein Signal für Änderungen an der auf die Werkstücke ausgeübten Preßkraft erzeugen,

8. Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsmittel eine Feder (34) enthalten.

9. Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragermittei eine elektrische Dehnungsmeßstreifen-Kraftmeßdose (36) enthalten.

10. Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsmittel Einrichtungen (58) zum Abtasten und Halten eines Referenzsignals, das ein Maß für die auf die Werkstücke (W) vor dem Schmelzen der Schweißung ausgeübte Preßkraft ist, und Einrichtungen (60) zum Vergleichen des Referenzsignals mit den durch die Übertragermittei (36) während der Bildung der Schweißung erzeugten Signalen sowie zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Auftreten einer vorgegebenen Änderung der Preßkraft während der Bildung der Schweißung enthalten.

IL Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (68) zur Weiterleitung des Ausgangssignals an die Stromkontrollmittel (28), die die Anlegung des Stromes an die Werkstücke als Reaktion auf das Ausgangssignal beenden, vorhanden sind.

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12. Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (7*) zur Überwachung des Ausgangssignals und zur Anzeige, ob die vorgegebene Änderung der Preßkraft erfolgt oder nicht, vorhanden sind.

13. Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 9 oder nach Anspruch 9 und Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (Q.) für die Übertragung von Gleichstromimpulsen zur Kraftmeßdose in Phase mit ausgewählten und entsprechenden Teilen der Zyklen des Schweißstromes vorhanden sind.

14. Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Übertragung von Strom zur Kraftmeßdose (36) eine Stromsensorschaltung (38) zur Erfassung des Schweißstromes in der Sekundärwicklung (16) des Schweißtransformators, ein Paar Operationsverstärker (42, 44), betrieben mit dem Strom in der Sensorschaltung (38), zum Feststellen der Punkte, an denen der Schweißstrom sein Minimum hat und zur Lieferung von Ausgangssignalen als Hinweis dafür, ein Paar monostabile Multivibratoren (46,48), die die jeweiligen Ausgangssignale der Verstärker (42,44) empfangen und Basisströme einem Transistor (Q.) zuleiten, und eine Gleichstromquelle (B+) enthalten, wobei der Transistor (Q.) im Zuge einer Leitung (50) angeordnet ist, die den Gleichstrom der Kraftmeßdose (36) zuleitet, und wobei ferner der Strom der Kraftmeßdose (36) nur dann zugeleitet wird, wenn der Schweißstrom nahe bei Null ist und die störende Beeinflussung durch das Magnetfeld des Schweißstromes demzufolge minimal ist.

15. Widerstandspunktschweißgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsmittel Einrichtungen (78) zum Abtasten und Hüiten eines Referenzsignals, das ein Maß für die auf die Werkstücke ausge-' übte Anfangspreßkraft (F_) ist, Einrichtungen zum Vergleichen des Referenzsignais mit durch die Übertragermittel während des Schweißvorgangs erzeugten Signalen und zur Erzeugung einer digitalen Ausgangs wellen form, hinweisend auf Änderungen der Preßkraft, Rechnermittel (78) zum Speichern

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einer Soll-Wellenform eines idealen digitalen Signals, hinweisend auf die während eines optimalen Schweißvorgangs erfolgenden Änderungen der Preßkraft, sowie Einrichtungen (86) zum Empfang der digitalen Ausgangswellenform des überwachten Schweißvorgangs und zum Vergleichen der Soll-Wellenform mit der digitalen Ausgangswellenform enthalten.

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