DE10043070A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Parameterermittlung einer Schweißanlage - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Parameterermittlung einer SchweißanlageInfo
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Abstract
Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Parameterermittlung einer Schweißanlage vorgeschlagen, die unter Verwendung einer Ultraschallquelle (14) einen Schweißbereich (18, 21, 22) mit Ultraschallwellen, vorzugsweise mit Scherwellen beaufschlagen. Eine Signalverarbeitung (30) ermittelt bei einem ersten Schweißvorgang (n1) aus einem empfangenen Ultraschallsignal (UE) eine erste Ultraschalldurchlässigkeit (Dn1). Außerdem wird bei zumindest einem folgenden Schweißvorgang (n2) aus einem bei einer erneuten Durchschallung des Schweißbereichs (18, 21, 22) mit Ultraschallwellen empfangenen Ultraschallsignal (UE) eine zweite Ultraschalldurchlässigkeit (Dn2) ermittelt. In Abhängigkeit von den zumindest zwei Ultraschalldurchlässigkeiten (Dn1, Dn2) wird eine Anzeige (32) und/oder eine Diagnosefunktion und/oder eine Korrektur von Ansteuergrößen der Schweißanlage vorgenommen.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem
Verfahren zur Parameterermittlung einer Schweißanlage nach
der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Aus der DE-A 43 25 878
ist ein Verfahren zur Bewertung von
Widerstandsschweißverbindungen bekannt. Um Schweißvorgänge
online zu bewerten, wird die Ultraschalldurchlässigkeit der
Schweißverbindung bei der Beaufschlagung mit Scherwellen
bestimmt. Hierzu wird während jeder Stromhalbwelle des
Schweißstroms aus dem Ausgangssignal des
Ultraschallempfängers innerhalb eines Zeitfensters, das
gegenüber dem konstanten Ultraschall-Sendesignal um eine
definierte Verzögerungszeit verzögert ist, die mittlere
Ultraschallenergie ermittelt. Diese wird als Maß für die
Güte der Schweißverbindungen herangezogen. Zur Regelung des
Schweißprozesses kann der Verlauf der
Ultraschalldurchlässigkeit mit einem vorgegebenen
Musterverlauf verglichen werden, um bei einer Abweichung die
Schweißparameter wie beispielsweise die Stromstärke
entsprechend zu verändern, so dass die nachfolgenden
Ultraschalldurchlässigkeitswerte wieder mit dem
Musterverlauf übereinstimmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, noch weitere für den
Schweißvorgang relevante Parameter zu ermitteln, die einen
Hinweis geben auf den Zustand der Schweißanlage.
Insbesondere ist es wünschenswert, den Verschleiß einer
Elektrode der Schweißanlage genau zu bestimmen, um diesen
zur Anzeige zu bringen oder automatisch Wartungsintervalle
der Elektroden anzugeben. Auch eine Berücksichtigung des
Alterungsprozesses der Schweißelektrode in der Regelung
sollte ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Parameterermittlung
einer Schweißanlage beaufschlagt unter Verwendung einer
Ultraschallquelle einen Schweißbereich mit
Ultraschallwellen, vorzugsweise mit Scherwellen. Eine
Signalverarbeitung ermittelt bei einem ersten Schweißvorgang
aus einem empfangenen Ultraschallsignal ein Maß für eine
erste Ultraschalldurchlässigkeit des Schweißbereichs.
Außerdem ermittelt sie aus einem bei einem weiteren
Schweißvorgang empfangenen Ultraschallsignal ein Maß für
eine weitere Ultraschalldurchlässigkeit des Schweißbereichs.
Das Maß für die erste Ultraschalldurchlässigkeit und die
weitere Ultraschalldurchlässigkeit werden gespeichert zur
Ansteuerung einer Anzeige und/oder einer Diagnosefunktion
und/oder zur Korrektur von Ansteuergrößen der Schweißanlage.
Es hat sich herausgestellt, dass sich das Maß für die
Ultraschalldurchlässigkeit mit zunehmenden Schweißvorgängen
charakteristisch verändert. Dies resultiert aus einem
Verschleiß der Elektroden bzw. der Elektrodenkappen. Mit
zunehmender Schweißdauer erhöht sich die
Ultraschalldurchlässigkeit des Schweißbereichs. Diese
Kenntnis wird durch die Abspeicherung zumindest zweier
korrespondierender Ultraschalldurchlässigkeitswerte und
anschließender Bewertung berücksichtigt. Damit wird es
erfindungsgemäß möglich, während des laufenden
Schweißvorgangs anhand der sich ändernden
Ultraschalldurchlässigkeit sofort auf den Zustand der
Elektroden beziehungsweise der Elektrodenkappen zu
schließen. Damit können Wartungs- beziehungsweise
Inspektionsintervalle unterbleiben, in denen
herkömmlicherweise der Zustand der Elektroden in Augenschein
genommen wird.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird die von der Anzahl
der Schweißungen abhängende Ultraschalldurchlässigkeit oder
eine davon abhängende Größe mit einem Grenzwert verglichen,
bei dessen Überschreiten dem Benutzer ein Hinweis gegeben
wird, dass die Elektrode beziehungsweise die Elektrodenkappe
einer Wartung zu unterziehen ist. So muss beispielsweise die
Elektrodenkappe entweder komplett erneuert oder
beispielsweise abgefräst werden. Damit kann die Überwachung
der Schweißvorrichtung automatisch durch die Signalerfassung
durchgeführt werden. Die Vorrichtung gibt selbständig den
Hinweis, wann der Benutzer einzugreifen hat. Außerdem kann
automatisch ein Steuersignal generiert werden, mit dem eine
automatische Wartungsfunktion aktiviert wird. So startet
beispielsweise eine automatische Fräsanlage selbsttätig den
Abfräsvorgang der abgenutzen Elektrodenkappen
beziehungsweise Elektroden. Der Fertigungsprozeß kann
dadurch weiter optimiert werden, indem eine bedarfsgerechte
Aktivierung der Wartungsfunktion möglich ist.
Anhand der Elektrodenverschleißkurve kann auch die
Stromregelung des Widerstandsschweißprozesses beeinflusst
werden. Vorzugsweise sollte mit zunehmenden Schweißvorgängen
der Strom im selben Verhältnis wie die
Ultraschalldurchlässigkeitszunahme erhöht werden. Damit wird
erreicht, dass die Stromdichte durch den Schweißbereich
konstant gehalten wird, was zu gleichbleibender Qualität der
Schweißung beiträgt. Diese Stromnachstellung kann ständig
vorgenommen werden, wodurch automatisch auch bei zunehmendem
Verschleiß der Elektroden bzw. Elektrodenkappen eine
gleichbleibend hohe Qualität des Schweißungen und der sich
ergebenden Schweißpunkte erreicht wird.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung werden die ermittelten
Ultraschalldurchlässigkeitswerte einem bestimmten
Glättungsverfahren unterzogen, um daraus eine Trendkennlinie
zu ermitteln. Damit führen einzelne Messwertausreißer nicht
schon zu einer fälschlichen Aktivierung der Wartungsanzeige.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus
weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 2a, 2b die Ultraschallsender- beziehungsweise
-empfängersignale,
Fig. 3a bis 3c zugehörige
Trigger- und Stromverläufe mit zugehöriger
Ultraschalldurchlässigkeit,
Fig. 4 charakteristische
Ultraschalldurchlässigkeitsverläufe in Abhängigkeit von der
Anzahl der Schweißpunkte beziehungsweise Schweißungen sowie
Fig. 5a und 5b Verläufe der
Ultraschalldurchlässigkeit, der Ultraschalldurchlässigkeits-
Trendkennlinie und des Stroms in Abhängigkeit von der Anzahl
der Schweißungen.
Eine erste Schweißelektrode 11 wird mit einem Strom I
beaufschlagt. An der ersten Schweißelektrode 11 ist ein
Ultraschallsender 14 angeordnet. An der Außenwand einer
zweiten Schweißelektrode 12 ist ein Ultraschallempfänger 16
angebracht. Am Ende der ersten Schweißelektrode 11 sitzt
eine erste Elektrodenkappe 19, am Ende der zweiten
Schweißelektrode 12 eine zweite Elektrodenkappe 20. Zwischen
den beiden Elektrodenkappen 19, 20 befinden sich ein erstes
Blech 21 und ein zweites Blech 22, die durch einen
Schweißpunkt 18 verbunden werden. Der Ultraschallsender 14
wird mit einem Sendesignal US beaufschlagt, das eine
Senderansteuerung 24 in Abhängigkeit von einem Triggersignal
Trig einer Schweißsteuerung 28 bereitstellt. Das Sendesignal
US wird über die erste Elektrode 11, die erste
Elektrodenkappe 19, das erste und zweite Blech 21, 22, den
Schweißpunkt 18, die zweite Elektrodenkappe 20 und über die
zweite Elektrode 12 zu dem Ultraschallempfänger 16 geführt.
Der Ultraschallempfänger 16 gibt ein Messsignal UE an eine
Signalerfassung 26 ab. Die Signalerfassung 26 leitet das
erfasste Messsignal UE an eine Signalverarbeitung 30 weiter.
Die Fig. 2a zeigt den zeitlichen Verlauf des Messsignals
UE. Zum Zeitpunkt t0 gibt der Ultraschallsender 14 ein
Sendesignal US ab, das eine Sinusschwingung beinhaltet
(Fig. 2b). Nach der Laufzeit t1 erfasst der
Ultraschallempfänger 16 das Messsignal UE, dessen Amplitude
der Sinusschwingung zuerst zu-, dann jedoch wieder
betragsmäßig abnimmt und ausschwingt. Innerhalb eines
Messfensters mit den Parametern TM1 und TM2 wird das
Messsignal UE ausgewertet.
Im Normalbetrieb wird die Widerstandsschweißanlage mit einem
lückenden, Sinushalbwellen aufweisenden. Strom I beaufschlagt
(Fig. 3b). Die Stromstärke I lässt sich, wie gestrichelt
angedeutet, durch eine Veränderung der Stellgröße
beeinflussen. Abhängig von dem Stromverlauf I gemäß Fig. 3b
ergibt sich der Verlauf des Triggersignals Trig. Das
Triggersignal Trig ist hierbei so gewählt, dass gerade dann
eine Messung durch Aussenden des Sendesignals US gestartet
wird, wenn kein Strom I fließt. In Fig. 3c ist die
Ultraschalldurchlässigkeit D in Abhängigkeit von der Zeit t
dargestellt. Für eine gute Schweißung weist die
Ultraschalldurchlässigkeitskurve D den skizzierten Verlauf
auf. Nur solche Messwerte tragen zur Bestimmung der
Ultraschalldurchlässigkeit D bei, die innerhalb des
Messfensters TM1, TM2 liegen. Ein Aussenden des Sendesignals
US wird durch das Triggersignal Trig aktiviert.
Die Ultraschalldurchlässigkeitskurve D gemäß Fig. 3c ändert
sich mit Zunahme der Anzahl n der Schweißpunkte
beziehungsweise der Schweißungen. Die
Ultraschalldurchlässigkeit D nimmt mit zunehmender Anzahl n
der Schweißpunkte zu, wie in Fig. 4 dargestellt.
Gemäß Fig. 5a werden in Abhängigkeit von der Anzahl n der
Schweißungen beziehungsweise Schweißpunkte die Maße für die
Ultraschalldurchlässigkeitswerte Dn angetragen. Durch
mathematische Glättungsverfahren wird aus diesen Messwerten
die Trendkennlinie 40 bestimmt. Der Verlauf des Stroms I in
Abhängigkeit von der Anzahl n der Schweißpunkte
beziehungsweise Schweißungen stimmt im Wesentlichen mit der
Trendkennlinie 40 überein, Fig. 5b.
Erfindungsgemäß wird nun die Ultraschalldurchlässigkeit D
bei unterschiedlichen Schweißvorgängen ausgewertet zur
Ermittlung des Verschleißes der Elektroden 11, 12 oder der
Elektrodenkappen 19, 20. Die Ultraschalldurchlässigkeit D
nimmt mit zunehmender Schweißdauer bzw. mit zunehmender
Anzahl der Schweißungen durch eine Abflachung der
Elektrodenkappen 19, 20 zu.
Anhand der Fig. 1 bis 3 wird nachfolgend beschrieben, wie
die Ultraschalldurchlässigkeitskurve D für eine Schweißung
ermittelt wird. Der Messvorgang des Schweißprozesses beginnt
zum Zeitpunkt t0. Die Schweißsteuerung 28 gibt zu dem
Zeitpunkt t0 einen Triggerimpuls Trigg an die
Senderansteuerung 24, die daraufhin den Ultraschallsender 14
zum Aussenden mit dem in Fig. 2b dargestellten Sendesignal
US veranlasst. Der Ultraschallsender 14 erzeugt Scherwellen,
vorzugsweise transversale Ultraschallwellen oder
Torsionsschallwellen. Das vom Sender 14 ausgesendete Signal
US gelangt über den Schweißbereich 18, 21, 22, die
Elektroden 11, 12 sowie die Elektrodenkappen 19, 20 an den
Ultraschallempfänger 16, der das Messsignal UE empfängt und
an die Signalerfassung 26 weiterleitet. Der Signalverlauf
des Messsignals UE ist in Fig. 2a dargestellt. Aus dem
Messsignal UE ermitteln die Signalerfassung 26 und die
Signalverarbeitung 30 die Ultraschalldurchlässigkeit D zum
(Trigger-)Zeitpunkt t0. Zur Bestimmung der
Ultraschalldurchlässigkeit D des Schweißbereichs während
jeder Stromhalbwelle des Schweißstroms wird die mittlere
Ultraschallenergie des Messsignals UE innerhalb eines
geeigneten Zeitfensters TM1, TM2 bestimmt. Ein Maß für die
Ultraschallenergie ist die von dem Messsignal UE
eingeschlossene Fläche, in Fig. 2a schraffiert dargestellt.
So könnte beispielsweise der Effektivwert oder das
arithmetische Mittel des innerhalb des Messfensters TM1, TM2
liegenden Kurvenverlaufs des Messsignals UE berechnet werden
als Maß für die Ultraschalldurchlässigkeit D zum Zeitpunkt
t0. Dies wiederholt sich für eine einzige Schweißung
entsprechend oft, um den in Fig. 3c gezeigten Kurvenverlauf
zu erhalten. Der Schweißbereich 18, 21, 22 wird mit dem in
Fig. 3b dargestellten Stromverlauf I beaufschlagt. Während
dieses, einen Schweißvorgangs werden erneut die
Ultraschalldurchlässigkeiten zu den Zeitpunkten t1, t2, t3
usw. nach dem gerade beschriebenen Verfahren ermittelt. Mit
Auftreten eines Triggersignals wird erneut ein Sendesignal
US, wie in Fig. 2b dargestellt, ausgesendet, woran sich die
in Verbindung mit Fig. 2a beschriebene
Ultraschalldurchlässigkeitsermittlung anschließt. Für eine
ordnungsgemäße Punktschweißung ergibt sich somit der in
Fig. 3c dargestellte charakteristische Verlauf der
Ultraschalldurchlässigkeit. Mit zunehmenden Aufschmelzen des
Schweißbereichs steigt die Ultraschalldurchlässigkeit D auf
einen Maximalwert an. Wird nun der Schweißbereich flüssig,
werden die Scherwellen abgeschwächt, so dass die
Ultraschalldurchlässigkeit wieder abnimmt. Zur
ausführlicheren Beschreibung sei auf die DE-A 43 25 878
verwiesen.
In Fig. 4 sind nun in Abhängigkeit von der Anzahl der
Schweißungen die Ultraschalldurchlässigkeitskurven Dn0, Dn1,
Dn2, Dn3 dargestellt. Mit zunehmender Anzahl n (n0 < n1 < n2
< n3) der Schweißungen nimmt auch die entsprechende
Ultraschalldurchlässigkeitsamplitude zu übereinstimmenden
Zeitpunkten t0, t1 zu, wenn die Anzahl n der Schweißungen
mit denselben, dem Verschleiß unterliegenden
Elektrodenkappen 19, 20 bzw. Elektroden 11, 12 durchgeführt
wird. Im Wesentlichen lässt sich eine Zunahme der Amplitude
der Ultraschalldurchlässigkeitskurve D mit zunehmender
Anzahl n der Schweißungen sowie eine Verschiebung des
Maximums der Ultraschalldurchlässikgeitskurve D feststellen.
Diese Änderung der Ultraschalldurchlässigkeit D mit
zunehmender Anzahl n der Schweißungen ist somit ein Maß für
den Verschleiß der Elektrode 11, 12 oder der
Elektrodenkappen 19, 20. Verschleißende Elektrodenkappen 19,
20 verbreitern sich mit zunehmender Anzahl n der
Schweißungen immer mehr, weshalb die Ultraschallwellen
leichter den Schweißbereich passieren können. Dieses
Phänomen macht man sich nun zunutze, um den Verschleiß der
Schweißanlage zu erkennen und geeignete Gegenmaßnahmen
einzuleiten.
Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass mit denselben
Elektroden 11, 12 und den entsprechenden Elektrodenkappen
19, 20 eine bestimmte Anzahl n von Schweißungen,
vorzugsweise Punktschweißungen, durchgeführt werden soll.
Zunächst wird nun ein Maß für die Ultraschalldurchlässigkeit
D bestimmt. Hierzu wird beispielsweise beginnend mit der
ersten Schweißung n0 zu einem vorher festgelegten Zeitpunkt
t0 oder t1 die zugehörige Ultraschalldurchlässigkeit
Dn0(t0), Dn0(t1) ermittelt, wie vorstehend beschrieben. Diese
Ermittlung wird auch bei den nachfolgenden Schweißungen n1,
n2, n3 mit derselben Elektrode 11, 12 bzw. denselben
Elektrodenkappen 19, 20 durchgeführt, und zwar zu demselben
Zeitpunkt t0, t1 wie bei der vorangegangenen Messung. Daraus
ergeben sich Messwerte der Ultraschalldurchlässigkeit wie in
Fig. 5a dargestellt. Die so ermittelten Messwerte der
Ultraschalldurchlässigkeit Dn in Abhängigkeit von der Anzahl
n der Schweißungen werden nun einem Glättungsverfahren
unterzogen. Hierbei kann es sich beispielsweise um die
Methode der kleinsten Quadrate handeln, wobei sich eine
Trendkennlinie 40 nach der Formel y = c.xb ergibt (y
entspricht der Trendkennlinie, x der
Ultraschalldurchlässigkeit Dn, sowie c und b bestimmte
Prozessparameter). Diese Trendkennlinie 40 ist ebenfalls in
Fig. 5a dargestellt. Anhand der Trendkennlinie 40 erkennt
man eine sich verlangsamende Zunahme der
Ultraschalldurchlässigkeit D in Abhängigkeit von der Anzahl
n der Schweißungen. Aus den immer neu hinzukommenden
Messwerten für die Ultraschalldurchlässigkeit D wird immer
eine aktualisierte neue Trendkennlinie 40 ermittelt.
Neben dieser zeitpunktabhängigen Ermittlung eines Maßes für
die Ultraschalldurchlässigkeit Dn könnte auch das Maximum
der jeweiligen Ultraschalldurchlässigkeit Dn gespeichert
werden zur Ermittlung der Trendkennlinie. Als Maß für die
Ultraschalldurchlässigkeit Dn könnte auch die von der
jeweiligen Durchlässigkeitskurve eingeschlossene Fläche
dienen, die mit bestimmten mathematischen Verfahren zu
ermitteln ist. Ein Maß für die Ultraschalldurchlässigkeit Dn
könnten auch beispielsweise die vier Amplituden der
Ultraschalldurchlässigkeit Dn(t0), Dn(t1), Dn(t2), Dn(t3)
gemäß Fig. 3c abgeben, die beispielsweise addiert oder
arithmetisch gemittelt werden. Die Art der Ermittlung eines
Maßes für die Ultraschalldurchlässigkeit soll für jede
Schweißung beibehalten werden, um die Vergleichbarkeit der
Maße für die Ultraschalldurchlässigkeiten Dn in Abhängigkeit
von der Anzahl n der Schweißungen zu gewährleisten. Die
Weiterverarbeitung zur Trendkennlinie 40 läuft ab wie
bereits beschrieben.
Diese Trendkennlinie 40 wird ständig mit einem vorgebbaren
Grenzwert G verglichen. Überschreitet die Trendkennlinie 40
den Grenzwert G, so deutet dies auf einen so hohen
Verschleiß der Elektroden 11, 12 beziehungsweise der
Elektrodenkappen 19, 20 hin, bei dem eingegriffen werden
muss. Die Signalverarbeitung 30 übernimmt die entsprechende
Auswertung der Ultraschalldurchlässigkeit D und die
Erstellung der Trendkennlinie 40. Sie steuert eine Anzeige
32 entsprechend an. Überschreitet die Trendkennlinie 40 den
Grenzwert G, so wird eine Warnmeldung aktiviert. So wird der
Benutzer darauf aufmerksam gemacht, dass die
Elektrodenkappen 19, 20 oder die Elektroden 11, 12
ausgetauscht oder in irgendeiner Form bearbeitet werden
müssen. So könnten beispielsweise die Elektrodenkappen 19,
20 wieder neu abgefräst werden, um sie für weitere
Schweißvorgänge zu verwenden.
Überschreitet die Trendkennlinie 40 den Grenzwert G, erzeugt
die Signalverarbeitung 30 ein Steuersignal. Dieses
Steuersignal kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine
automatische Wartungsfunktion zu aktivieren. So startet eine
automatische Fräsanlage den Abfräsvorgang der abgenutzen
Elektrodenkappen beziehungsweise Elektroden. Auch könnte ein
automatischer Elektroden- oder Elektrodenkappenwechsel
aktiviert werden. Eine bedarfsgerechte Steuerung solcher
Funktionen wird damit ermöglicht.
Um eine gleichbleibende Qualität der Schweißungen zu
erreichen, sollte die Stromdichte durch den Schweißbereich
18, 21, 22 konstant gehalten werden. Da sich die Spitzen der
Elektrodenkappen 19, 20 verbreitern, würde bei einem
konstanten Strom I die Stromdichte mit zunehmender Anzahl n
der Schweißungen zurückgehen. Da jedoch nun Aussagen über
den Verschleiß der Elektrodenkappen 19, 20 in Form der
Trendkennlinie 40 zur Verfügung stehen, kann der Strom I in
Abhängigkeit von dieser Trendkennlinie 40 verändert werden.
Der Stromverlauf I sollte einen im Wesentlichen parallelen
Verlauf zu der Trendkennlinie 40 aufweisen, um die
Stromdichte durch den Schweißbereich 18, 21, 22 konstant zu
halten. Hierzu ist der Strom I entsprechend nachzuführen.
Soll beispielsweise der neue Strom In2 für die Anzahl n2 der
Schweißungen neu eingestellt werden, so könnte dies anhand
der folgenden Gleichung erfolgen:
wobei
Dn1, Dn2 die entsprechenden Ultraschalldurchlässigkeitswerte
der Trendkennlinie 40 zu der jeweiligen Anzahl n1, n2 der
Schweißungen sind, sowie n1 der Stromwert, mit dem die
Anlage bei der Anzahl n1 der Schweißungen beaufschlagt
wurde, sowie F ein Proportionalitätsfaktor. Auf diese Art
und Weise könnte der neu einzustellende Stromwert
schrittweise nachgeführt werden.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Parameterermittlung einer Schweißanlage
unter Verwendung einer Ultraschallquelle (14), die einen
Schweißbereich (18, 21, 22) mit Ultraschallwellen
beaufschlagt, mit einer Signalverarbeitung (30), die bei
einem ersten Schweißvorgang (n1) aus einem empfangenen
Ultraschallsignal (UE) ein Maß für eine erste
Ultraschalldurchlässigkeit (Dn1) des Schweißbereichs
(18, 21, 22) ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die
Signalverarbeitung (30) bei zumindest einem späteren
Schweißvorgang (n2) und erneuter Durchschallung des
Schweißbereichs (18, 21, 22) mit Ultraschallwellen aus
dem im Rahmen des späteren Schweißvorgangs (n2)
empfangenen Ultraschallsignal (UE) ein Maß für eine
zweite Ultraschalldurchlässigkeit (Dn2) ermittelt zur
Ansteuerung einer Anzeige (32) und/oder zur Aktivierung
einer Diagnose- und/oder Wartungsfunktion und/oder zur
Korrektur von Ansteuergrößen (In1, In2) der
Schweißanlage.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
aus dem Maß für die erste Ultraschalldurchlässigkeit
(Dn1) und dem Maß für die zumindest zweite
Ultraschalldurchlässigkeit (Dn2) eine Trendkennlinie
(40) ermittelt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass Vergleichsmittel (30)
vorgesehen sind, die die Trendkennlinie (40) mit einem
vorgebbaren Grenzwert (G) vergleichen zur Erzeugung
eines Steuersignals.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Maß
für die erste Ultraschalldurchlässigkeit (Dn1) und dem
Maß für die zumindest zweite Ultraschalldurchlässigkeit
(Dn2) als korrigierte Ansteuergröße ein Strom (In2)
gebildet ist zur Ansteuerung der Schweißanlage.
5. Verfahren zur Parameterermittlung einer Schweißanlage
unter Verwendung einer Ultraschallquelle, die den
Schweißbereich (18, 21, 22) mit Ultraschallwellen,
vorzugsweise mit Scherwellen, beaufschlagt, wobei bei
einem ersten Schweißvorgang (n1) der Schweißbereich (18,
21, 22) mit Ultraschallwellen (US) durchschallt wird,
das über einen Ultraschallempfänger (16) empfangene
Ultraschallsignal (UE) erfasst und daraus ein Maß für
eine erste Ultraschalldurchlässigkeit (Dn1) ermittelt
wird, wobei bei einem späteren Schweißvorgang (n2) der
Schweißbereich (18, 21, 22) erneut mit Ultraschallwellen
(US) beaufschlagt wird und aus dem empfangenen
Ultraschallsignal (UE) ein Maß für eine zweite
Ultraschalldurchlässigkeit (Dn2) ermittelt wird, wobei
in Abhängigkeit von der ersten
Ultraschalldurchlässigkeit (Dn1) und der zumindest
zweiten Ultraschalldurchlässigkeit (Dn2) ein
Steuersignal gebildet wird und/oder zumindest eine
Ansteuergröße (In2) der Schweißanlage verändert wird.
6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass aus dem Maß für die erste
Ultraschalldurchlässigkeit (Dn1) und dem Maß für die
zumindest zweite Ultraschalldurchlässigkeit (Dn2) eine
Trendkennlinie (40) ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trendkennlinie (40) nach der
Methode der kleinsten Quadrate ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trendkennlinie (40)
mit einem Grenzwert (G) verglichen wird, wobei beim
Überschreiten des Grenzwerts (G) ein Warnhinweis
und/oder eine Wartungsfunktion aktiviert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis
8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem
Maß für die erste Ultraschalldurchlässigkeit (Dn1) und
dem Maß für die zumindest zweite
Ultraschalldurchlässigkeit (Dn2) als korrigierte
Ansteuergröße ein Strom (In2) gebildet ist, zur
Ansteuerung der Schweißanlage.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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