用于控制焊接過程的焊接控制器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于對焊接過程或者焊接連接部的制造進行控制的焊接控制器和方法，所述焊接連接部例如能夠是焊點、焊縫等。
【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)設(shè)備、例如用于車輛等的生產(chǎn)線中，金屬部件借助焊接裝置的焊接工具通過焊接進行連接。就焊接工具而言，在自動化的白車身制造中應用了具有電極罩的焊接鉗。所述電極罩由于焊接工藝而被污染，因為要被焊接的板片的涂層沉積到所述罩上。此外，污染由于焊接時的熱過程出現(xiàn)。因此，要以確定的時間間隔對電極罩進行清潔。
[0003]按照傳統(tǒng)的方式，借助切割銑床實現(xiàn)對所述電極罩的清潔，該切割銑床將所述電極罩(材料:銅-鉻-鋯；CuCrZr)的污染的部分切割下來或者銑削下來。利用焊點的所規(guī)定的最大數(shù)目來確定銑削過程之間的時間間隔。通過計數(shù)器(磨損計數(shù)器)來確定磨損的實際值。所述磨損計數(shù)器隨著每個焊點增量。在每個銑削過程之后將實際值計數(shù)器重新置為O。此外，應該依據(jù)焊接件的總板厚和涂層來確定所述時間間隔。那么例如在總板厚小于1.8mm的材料中總共銑削大約200個焊點，在厚度為3_的情況下，額定值為大約400個點。就熱鍍鋅的涂層或者Al-Si涂層而言，必須比有機涂層的情況下更加頻繁地進行銑削。
[0004]在此問題在于，在一個生產(chǎn)線上并且利用一個焊接控制器來制造具有各種不同型號變體的多個車型。根據(jù)所述車型在該生產(chǎn)線上如何進入來對最為不同的板片組合進行焊接。車輛的順序是隨機的并且經(jīng)常變化。因此所述板片組合的順序也發(fā)生變化，在規(guī)定的銑削間隔內(nèi)加工所述板片組合。同時，要被焊接的板片組合的變體一直不斷增加。涂層越來越不同并且越來越顯著地不同于彼此。同時，總板厚的差異也更大幅度地增加，從而使得焊接時間相當大幅地變化，這同樣影響焊接鉗的電極罩的磨損。其后果是，無法確定銑削間隔的規(guī)定長度。出于該原因，當今電極罩在固定的并且保持不變長度的銑削間隔內(nèi)的污染程度會大不相同。
[0005]但是因為電極罩的污染程度影響焊接質(zhì)量，因此所述電極罩的污染程度應該盡可能相同。在困難的板片組合、例如兩個板片(雙板片)的薄板連接或者厚-厚-薄連接(三板片)的情況下，這就相當重要，從而使得電極罩的污染程度的所提到的散布起到如此嚴重的作用，從而會出現(xiàn)焊接缺陷、例如敞開的點。在此對生產(chǎn)設(shè)備的焊接鉗的操作者來說，無法評價其生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量。
[0006]然而磨損計數(shù)器不僅僅控制電極維護。它同樣承擔了調(diào)準焊接電流的功能。這意味著，在銑削間隔內(nèi)使用者能夠確定:其焊接電流在電極處于規(guī)定的磨損狀態(tài)下時應該提高多少百分數(shù)。在非適應性的焊接系統(tǒng)中，這補償了電極污染對焊接質(zhì)量的影響。
[0007]例如能夠考慮對保持不變的污染程度和優(yōu)化的調(diào)準的要求，其方式為，使用者能夠在焊接控制器操作面上為每個焊點輸入磨損因數(shù)。利用這種因數(shù)能夠匹配所述點的焊接時間對電極磨損的影響。
[0008]但是這種做法具有兩個缺點: 一方面，用戶耗費較大并且這種認知通常無意識地存在，從而在工藝變化時遺忘對因數(shù)的匹配。其后果是，在大于95%的情況下所述因數(shù)不變化地處于I上。
[0009]另一方面，在適應性的焊接控制器中，焊接時間由控制器依據(jù)針對每個焊點的工藝得以匹配。但是由此焊接時間的延長不會導致電極磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提出用于控制焊接過程的焊接控制器和方法，利用所述焊接控制器和所述方法能夠解決之前所提到的問題。尤其應該提供用于控制焊接過程的焊接控制器和方法，在所述焊接控制器和所述方法中，在利用焊接工具進行焊接時針對各個所制造的焊接連接部獲得保持不變的焊接質(zhì)量。
[0011]該任務(wù)通過按照權(quán)利要求1所述的、用于控制焊接過程的焊接控制器來解決。
[0012]所述焊接控制器的有利的其他設(shè)計方案在從屬權(quán)利要求中給出。
[0013]利用所述焊接控制器實現(xiàn)焊接工具、準確而言為電極罩的清潔間隔對當前的生產(chǎn)工藝的適應性的匹配。只要當這在實際上也必要時，所述焊接控制器就啟動所述清潔或者說電極銑削。
[0014]因此，利用所述焊接控制器能夠獲得焊接工具、例如焊接鉗的電極罩的保持不變的污染程度和在利用焊接工具進行焊接之后對焊接參數(shù)的優(yōu)化的調(diào)準。由此能夠針對每個焊接連接部獲得保持不變的焊接質(zhì)量。
[0015]此外，不超過必要限度地對所述電極罩進行清潔或者切割，從而優(yōu)化了有價值的資源的應用并因此能夠節(jié)約成本。
[0016]此外，該任務(wù)通過按照權(quán)利要求8所述的、用于控制焊接過程的方法來解決。
[0017]所述方法獲得與之前在所述焊接控制器方面所提及的優(yōu)點相同的優(yōu)點。
[0018]本發(fā)明的其他可能的執(zhí)行方案也包括之前或者此后關(guān)于實施例所描述的特征或者實施方式的未明確提到的組合。
[0019]在此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也將單個方面作為改進方案或者補充方案添加到本發(fā)明的相應的基本形式中。
【附圖說明】
[0020]下面參照附圖并且借助實施例來詳細描述本發(fā)明。其中:
圖1示出根據(jù)第一實施例的焊接裝置的示意性框圖；
圖2示出根據(jù)第一實施例的用于控制焊接過程的方法的流程圖。
[0021 ] 在附圖中，只要不另外說明，相同的或者功能相同的元件就設(shè)有相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0022]圖1示出了焊接裝置1，所述焊接裝置能夠用于生產(chǎn)設(shè)備、例如用于車輛、家具、建筑物等的生產(chǎn)線中，在所述生產(chǎn)設(shè)備中通過焊接將金屬部件連接起來。
[0023]焊接裝置I包括焊接工具10，該焊接工具由用于制造焊點和/或焊縫的焊接控制器20進行控制。由此能夠?qū)蓚€金屬構(gòu)件互相連接起來。所述焊接工具10例如能夠是具有電極罩11的焊接鉗。所述電極罩11例如能夠由銅-鉻-鋯(CuCrZr)制成。利用能夠設(shè)計為銑削機構(gòu)或者切割機構(gòu)或者更換機構(gòu)的清潔機構(gòu)5能夠如此處理所述焊接工具10，即在需要時將電極罩11的污染的部分切割下來或者銑削下來。
[0024]所述焊接控制器20包括用于儲存利用焊接工具10進行的焊接過程的內(nèi)部的基本參數(shù)或者說額定值的儲存機構(gòu)21、用于獲取電極罩11的磨損因數(shù)的獲取機構(gòu)22和磨損計數(shù)器23，這些在下文還要具體闡釋。所述內(nèi)部的基本參數(shù)或者說額定值能夠是焊接工具10的參數(shù)。此外，所述內(nèi)部的基本參數(shù)或者說額定值能夠是控制所述焊接工具10所利用的焊接控制器20的參數(shù)。所述內(nèi)部的基本參數(shù)或者說額定值尤其是焊接電流和焊接時間。
[0025]此外，所述焊接裝置I包括檢測機構(gòu)30和操作機構(gòu)40。所述操作機構(gòu)40例如能夠是鍵盤和/或鼠標、筆記本電腦、觸摸感應式的或者非觸摸感應式的顯示屏等。
[0026]所述檢測機構(gòu)30檢測利用焊接工具10進行的焊接過程的實際值。所述實際值能夠是焊接工具10的參數(shù)。此外，所述實際值還能夠是控制所述焊接工具10所利用的焊接控制器20的參數(shù)。將由所述檢測機構(gòu)30檢測的值進一步傳遞到所述焊接控制器20上。此夕卜，能夠在操作機構(gòu)40上顯示所述實際值。這種實際值的例子為在利用焊接工具10實施焊接過程時的焊接電流值和焊接時間。
[0027]此外，在所述操作機構(gòu)40上能夠?qū)﹄姌O維護和調(diào)準進行參數(shù)化。所述電極維護和調(diào)準能夠采用非激活狀態(tài)、手動狀態(tài)和自動狀態(tài)。
[0028]在“非激活”狀態(tài)下，不改變并且不分析所述磨損計數(shù)器23。因此，沒有電極維護并且沒有調(diào)準是激活的。
[0029]在“手動”狀態(tài)下，所述磨損計數(shù)器隨著各個點、固定地隨著為所述點而設(shè)定的磨損因數(shù)增加。所述磨損因數(shù)在內(nèi)部處于I上，但能夠例如在O到10之間變化。其他設(shè)定也是可行的。因此，電極維護和調(diào)準是激活的。但是不進行對個別的焊點順序的匹配。
[0030]在“自動”狀態(tài)下，所述磨損計數(shù)器23隨著因數(shù)或者磨損因數(shù)增加，所述因數(shù)從焊接流程或者焊接過程的工藝數(shù)據(jù)中獲取。因此，在這里電極維護和調(diào)準也是激活的。隨后，將清潔間隔或者銑削間隔匹配到個別的焊點順序上。這也能夠被稱作自動的磨損計數(shù)器處理并且在下文中更加詳細地進行描述。
[0031]在自動的磨損計數(shù)器處理或者磨損計數(shù)器計算時，內(nèi)部的基本參數(shù)儲存為儲存機構(gòu)21中的額定值，所述額定值在需要時能夠由使用者改變。這種額定值的例子是等于SkA的焊接電流值和300ms的焊接時間。這兩個值相應于磨損因數(shù)I。
[0032]在焊接流程之后，利用所述檢測機構(gòu)30來檢測實際焊接電流值和實際焊接時間的測量值