专利名称:电阻焊接方法的监测方法以及用于实施该方法的装置的制作方法
本发明涉及一种电阻焊接金属部件堆叠的方法的监测方法以及用于实施该监测方法的监测装置。
本发明涉及一种监测电阻焊接部件堆叠的方法以及一种用于实施该监测方法的装置。
总体上对金属部件的堆叠的电阻焊和用两个电极并且导致在电焊接点上的电阻焊属于传统的焊接方法并且如此应用已经一段时间了。该方法根据下述原理进行工作根据该原理使用至少一个与该待焊接的堆叠接触的加热的电极，通过该电极在所述待焊接的部件上施加力并且在该电极中通过电流，所述电流因此通过所述待焊接的部件。根据所选择的焊接类型，使用一个在所述待焊接部件上应用的移动电极，另一个电极由与该移动电极最远间隔的金属部件的电极构成。根据另一种焊接，使用了两个移动电极，将力通过电极施加在待焊接的部件上从而将所述部件夹在该电极之间并且使电流穿过所述待焊接的部件。
本发明更具体地说涉及点焊，但是具有也适用于通过滚轮或者其他允许与点焊相反的连续焊接的装置进行焊接的某些特征。
点焊工位一般这样构思根据一个增加然后减少力的周期用夹的所述电极施加夹紧力，在该周期之后是焊接周期，在该焊接周期期间该电流被连续施加或者脉冲施加。
这样的点焊接方法要求对于每种待焊接的部件类型来说根据该待焊接的部件的性质和厚度确定必须怎样随着时间改变某些焊接参数以便获得最小的焊接期限。然后根据确定的参数控制焊接工位。
这样的工作方式使得进行焊接点所必须的时间总是与用于给定的部件类型所必须的时间相同。然而，在非常大批量生产中，正如在汽车工业中的情况一样，在一个汽车上可能具有数千个焊接点。因此存在这样的确定的兴趣找到一种方法，降低用于每个焊点所需的时间同时并不损害焊接质量。在文件FR-A-2631866中描述的每个焊接操作的期限的优化方法并且尽可能降低所述期限以便增加生产率。所述优化方法建立在对施加于待焊接部件上的夹紧力的测量上。根据该方法，通过根据待焊接部件的类型进行的预先试验建立所述夹紧力的阀值。
更具体地说，在力增加阶段建立第一阀值并且在该测量的力超过所述第一阀值时使电流通过该电极。还建立了表示该焊接的满意质量的第二阀值，并且在通电流时验证该夹持力是否超过该第二阀值。最后，在该力减少阶段建立第三阀值，将移动该焊接机器人的命令赋予该第三阀值以便在打开该电极之后尽可能早地进行所述移动。在该测量的力超过该第三阀值时将给出所述移动命令。尽管电阻焊的监测技术很重要，但是某些情况中出现了所实施的焊点的质量一般，虽然夹紧力在焊接步骤期间已经具有相对较大的增加的变化。
为了解决上述的问题，在焊接方法中引入了在文件FR-A-2803785中描述的操作。该监测和校正操作包括将表示夹紧力的力参数的减少变化与至少一个附加阀值比较，该力参数至少在通入电流期间被测量。当所述减少的变化在幅度上超过该附加阀值时，该监测装置发出异常信号。
总体上，在该监测方法中包括一个附加步骤，该附加步骤在于在通入电流期间测量力参数达到的最大值，在预定的恒定的期限终止时，紧跟在电流中断之后，但是与施加夹紧力的同时测量该力参数的瞬时值，将在该最大值和瞬时值之间的差值与预定区间做比较。当该差值超出所述预定区间时，该监测装置发出异常信号。电阻焊接的方法的改进和监测的两种方法将对该焊接方法的分析和校正建立在对所述电极在待焊接的部件上施加的夹紧力的唯一的观察上。
然而已经证实依靠对表示电极的夹紧力的信号与预定阀值进行的比较而作出的诊断仅仅允许对实施的焊接点的质量的大致的检验。
事实上，该诊断假定在电阻焊中介入的全部元件具有恒定的特征，至少在一组点焊展开期间，并且因此假定该夹紧力是唯一可变的需要被监测的参数。因此，到现在为止实施的诊断并没有考虑夹的闭合机构的可能运转不良以及该运转不良对该夹紧力和表示该夹紧力的该力参数的影响。最后这样的诊断不再考虑待实施的焊接点的特定特征。事实上，所述待实施的焊接点的特征还取决于诸如待焊接的部件的性质，其数量和厚度以及电流大小和施加的电流的周期数的特征。
本发明的目的是改进监测电阻焊接夹在夹的两个电极之间的金属部件的堆叠，特别是改进电阻焊的诊断从而优化该焊接并且改进获得的焊点的质量。
本发明的目的是在下面的构思的基础上达成的。该金属部件用于通过电阻焊接方法组装特别是通过点焊组装，该金属部件是轧制获得的厚度略微大的钢板。因此，即使假设该金属本身是均质的，每个钢板根据期望的质量在预定的误差内还是具有厚度变化。
所述厚度变化使得就该钢板的厚度而言所测量的电阻在相同的金属部件内也不是不变的。当涉及组装两个或者多个金属部件时，所述变化也可以被补偿，同样也可以将这些变化加起来导致待焊接的金属部件的堆叠的电阻较大的变化进行补偿。
焊接电流的另一个不稳定源起源于待组装的钢板的热导的波动，尽管该波动很小。金属的热导总体上与其电导是同时产生的，前面的对待焊接的金属部件堆叠的电阻的构思可以这样实施类似于评价待焊接的金属部件的堆叠的热导的可能波动。
在这里可以记起电阻焊接方法是一种主要局部加热待组装部件的方法，所述局部加热是通过焦耳效应获得的，该焦耳效应产生在整个电阻金属部件中，电流通过该电阻金属部件。在热阻率中的波动因此导致在焊接期间产生的热能流出的波动，并且因此附带地产生金属部件的电阻的可能附加波动，因此影响焊接电流，以及影响停止焊接电流之后焊点的冷却。介入到该焊接方法中的其他元件包括电极本身。因为通过待焊接部件堆叠的该焊接电流来自两个电极之一并且必须进入另一个电极，在所述两个电极之间，该金属部件堆叠被夹紧，诸如电极在金属部件堆叠上的接触面的直径的几何特征和电极表面的状态，特别是接触表面的状态直接影响了焊接质量。事实上，所述电极的接头总体上为截锥形状，该接触表面随着电极磨损的进展而增加。为了获得在金属部件堆叠上相同的压力，因此需要随着电极磨损的进展增加夹紧力。同时，还需要增加焊接电流的大小，用于保持恒定电流单位面积上的大小。与金属部件堆叠的表面状态的影响可比的是，该电极的表面状态也对该焊接电流施加影响。
另外该两个电极中的每一个的接触表面的直径在纯机械方面非常大。事实上，如果所选择的该电极的直径太小，则导致在金属部件堆叠上的严重的不期望的痕迹。根据一个极端情况，该两个电极中的至少一个以锥子的方式进入相应的金属部件中，因此预示了可能将一个金属部件从被组装的金属部件中扯下，此时，使焊点的焊接接头位于未被冲孔的金属部件上，而在该被冲孔的部件中产生一孔。
最后，在通过实施电阻焊接的方法形成的焊点的特征中，没有限制地，所获得的焊点中的每一个的尺寸，特别是每个焊点的大直径和小直径，以及可能出现的溅出的点，即超出每个焊接点的限度排出的熔融材料，使得所述焊接的金属部件堆叠的机械性能弱化的现象，构成了值得在焊接方法期间监测的标准，以便推出可以在焊接工位上施加的校正信号，特别是使得焊接电流改变并且使在待焊接金属部件堆叠上施加的夹紧力改变。根据上述的构思，本发明的目标是通过监测电阻焊接夹在夹的两个电极之间的金属部件堆叠的方法的监测方法而达成的，根据该方法，在电极上一方面施加夹紧力另一方面施加允许电流穿过金属部件堆叠的电压，该焊接方法包括至少一个测量表示分别在通入电流之前，期间和之后的夹紧力的力参数的步骤，该监测方法包括至少一个建立所述夹紧力的阀值的步骤和至少一个将力参数与至少两个不同的阀值比较的步骤，从而推出力参数的变化并且根据所述夹紧力的参数的步调或者变化控制一些焊接操作。
根据本发明，该监测方法还包括至少一个相对来自预先的加工的模式分析所述夹紧力的步骤，每个步骤的分析结果由决策矩阵考虑，该决策矩阵允许产生用于该焊接方法的校正信号和/或控制信号。
本发明提出的技术方案是建立在下述事实上的对由所述电极在待焊接的金属部件堆叠上施加夹紧力的监测和调节仍然是对于获得良好质量焊接来说最重要的特征。事实上，该夹紧力必须足够大以便紧紧保持所述待焊接金属部件在实施焊点的位置接触。同时，该电极和该金属部件堆叠之间的接触必须足够紧以便确保可能的焊接电流的最好的通入。在另一侧面，该夹紧电流不必过大以便避免该两个电极中的至少一个进入金属部件堆叠中，从而焊接之后，在该堆叠后面留下了一个印记，该印记易于由冲压而构成裂缝的开始部分。另外，该夹紧力必须根据在实施该焊点的部位该金属部件堆叠的暂时的体积增加而被调节。因此根据本发明还包括通过仅仅对该夹紧力曲线分析来检测最大的情况。
对该夹紧力的测量和对表示该夹紧力的力参数的推导最好借助包含机械应力检测器，例如光电元件的装置被实施。该光电元件可以靠近所述电极设置或者在所述电极和承载所述电极的夹臂之间设置。该应力检测器还可以是位于两个夹臂中任一个上的变形检测器。该机械应力检测器的使用允许以动态方式，也就是说，在一些不同的时刻以非限定的方式监测该夹臂的表现，在所述不同时刻已经预先测量了一些应力阀值。因此，连续监测臂的表现，特别是根据待监测的特征的变化而监测臂的表现。
最好，本发明的监测方法还包括一个或多个相对来自预先的实习的对应模式分析至少一个补充特征的分析步骤，所述补充特征选自焊点的体积膨胀，在焊点温度升高期间夹紧力的增加，在焊点温度升高之后夹紧力的稳定，通过待焊接的金属部件堆叠的电流的表现，在停止电流通过金属部件堆叠之后焊点的冷却，该焊点直径，排出到焊点外周之外的熔融材料的检测。
通过本发明的方法被有用地监测的焊接方法的其他技术特征可以包括下述特征中的任何一个或者多个该夹的机械卡住的检测步骤；通过验证研磨期间电极施加的力的降低对电极研磨的控制步骤；以脉冲形式施加焊接电流，每个脉冲因此根据相应步骤的分析结果被单个地控制。
本发明的目的还通过一种用于实施上述方法的监测装置达成。这样的装置包括一些适于测量力参数的测量装置，所述力参数表示一个电阻焊接工位的一个夹的电极的夹紧力，所述电阻焊接工位电阻焊接金属部件的堆叠，在通入电流之前，期间和之后所述金属部件堆叠夹紧在相应的电极之间；一些适于建立所述夹紧力的阀值的确定装置；和一些适于将力参数和至少两个不同的阀值做比较的比较装置，用于推导力参数的变化和用于根据所述夹紧力参数的变化控制某些焊接操座。
根据本发明，该装置包括一些相对来自预先实习的模式分析夹紧力的分析装置，每个步骤的分析结果由一个决策矩阵考虑，所述决策矩阵与一些形成和发送用于焊接工位的改正和控制信号的装置相连。
本发明的监测装置因此包括根据待监测的技术特征和根据待赋予控制施加到该焊接夹的电极上的夹紧力和焊接电流的控制装置的改正控制而选择的不同的装置。
在本发明的范围内，该焊接夹包括对于支撑、供应和电气控制和机械控制该焊接夹所必须的装置组件，所述装置组件构成了焊接工位。
因此，本发明的装置除了分析夹紧力的分析装置之外还包括一个或者多个适于测量选自下述特征中的任何一个补充特征的装置焊点体积膨胀、在焊点温度升高期间夹紧力的增加、通过该待焊接的金属部件堆叠的电流的表现、在停止电流通过所述金属部件堆叠之后焊点的冷却、焊点的直径、排出到焊点之外的熔融材料的检测。
勿庸置疑，该监测装置所装备的装置在本发明的根据希望进行的测量的一个或者两个示例中可以安装在该夹的两个臂中的一个上或者同时安装在该夹的每个臂上。当使用两个适于测量同一补充特征的装置时，所述两个示例可以被这样使用变形地实施本发明的方法，因此重复地防止所述装置工作的事故性缺陷，或者用于测量同一特征两次；和推导一个平均值，因此允许补偿在传感器表现中的可能的波动。本发明的装置还可以包括下面的任何一个或者多个装置用于检测该夹的机械卡住的检测装置；用于控制研磨操作时对电极研磨控制的装置；用于以脉冲形式施加焊接电流的装置，每个脉冲因此根据相应步骤的分析结果被单个地控制。
本发明的其他特征和优点将来自下面的本发明的一个实施例的描述中，该描述参照了附图，附图包括图1是允许实施本发明方法的装置的局部简示图；图2简示了监测装置和用于与图1的装置连接的连接装置；以及图3具有两个可能的主要的传感器部位的焊接夹的端部，允许获得根据本发明的监测特征。
在电阻焊接方法中，待焊接的金属部件之间形成了堆叠1，并且夹在两个电极2a，2b之间，由千斤顶5致动的夹3在两个电极上施加了夹持力F。通过输出可根据时间t变化并且可通过电压表7测量的电压V(t)的端子B1，B2示出的电压源连接在电极2a，2b上。该电压V(t)最好以最大幅度V0的双极周期脉冲系列的形式施加。该电压V(t)的施加导致出现可根据时间t变化并且可通过安培表6测量的强度I(t)的焊接电流。该焊接电流I(t)总体上呈现为与电压脉冲V(t)相关的具有I<+>-I<“”>的峰值到峰值的幅度的脉冲形式。该电压V(t)的施加通过电信号被控制装置10控制，所述电信号从所述装置起由端子S1，S2根据该装置10在用端子E1-E6表示的输入端子中的至少一个收到的输入信号被发送。本发明的监测方法利用了在输入电流I(t)之前，期间和之后在该夹紧力F的变化上的指示，从而使实施的焊接的质量进行第一变化。因此，本发明的方法更特别地构思在通入电流之前、期间和之后测量力参数Cf(t)，该力参数表示了夹紧力F，例如该夹3的臂31受到的应力。该监测方法随后构思在通入电流I(t)期间将该力参数Cf(t)与第一阀值Cfi比较。
该力参数Cf(t)在该焊接方法的不同阶段中改变。在称为“对接阶段”并且其间将电极2a，2b移动直到紧紧夹紧待焊接部件的堆叠的第一期间t1中，该参数Cf(t)以增加和快速的方式改变。
以校准的强度施加夹紧力F使得该力参数Cf(t)能够达到或者超过合适的对接阀值Cf0。该千斤顶5因此在涉及电力千斤顶时被一些信号控制，所述信号通过所述端子B3，B4而到达，或者该千斤顶被控制流体控制，所述控制流体通过相应的接头，所述附图标记B3，B4也可以表示这样的接头。
该对接阶段ti随后是略微长的夹紧阶段t(sum)，在该夹紧阶段期间该力参数Cf(t)是恒定的。该夹紧阶段的期限被确定为使得该对接阶段和该夹紧阶段的总期限至少等于这样的时间间隔在该时间间隔该千斤顶5最慢地施加对应于对接阀值Cf0的力，从而获得稳定的夹紧。
从该夹紧力F稳定起，该电压V(t)施加在所述电极2a，2b之间。该电流I(t)然后开始通过焦耳效应加热该堆叠1的金属部件。该电流I(t)取决于在给定时刻该待焊接部件的堆叠1具有的总电阻Ro(t)。该总电阻主要包括表示由于该堆叠1的部件的不完全的相互接触导致的电阻的分量Rc(t)，和表示该待焊接部件的组成材料的内在电阻的分量R(tau)(t)。该分量R(tau)(t)取决于该堆叠1的温度。它增加了所述部件的温度并且因此随着从第一施加电压V(t)时刻起经过的时间而增加。该分量仅仅在结束施加电压V(t)之后而减小。
该总电阻Ro(t)的减小导致电流I(t)的增加，从而增加了消散的电能，导致了待焊接部件的堆叠1的温度的突然升高。
将电压V(t)施加到电极2a，2b上并且称为该金属部件的堆叠1的体积膨胀阶段的时间间隔的特征在于，金属部件的堆叠的突然膨胀，从而导致增加夹紧力F，因此还增加力参数Cf(t)。通常，一旦该力参数Cf(t)已经超过大于对应于对接力的阀值CFo的最小阀值CFi则切断电压V(t)。
所导致的并且以连接阶段t4为特征的冷却导致金属部件的堆叠1的收缩，从而在该收缩阶段导致夹紧力F减小，因此还导致力参数Cf(t)减小。
在该连接阶段t4结束时，即在待焊接部件的堆叠1的完全连接之后，该夹紧力被放松以便允许所述电极2a，2b向在该待焊接部件的堆叠上的另一个位置移动。
根据一个主要特征，本发明的方法除了比较所述被测量的特征例如夹紧力F和表示该夹紧力F的力参数Cf(t)的步骤，还包括至少一个分析步骤，即相对来自预先实习的模式分析该夹紧力。
事实上，根据本发明的方法并不限于比较夹紧力和力信号的预先建立的阀值，而是比较夹紧力F(t)的变化与在预先实习步骤过程中获得的变化，所述预实习针对待焊接的不同机械特征、热特征和电气特征的金属部件堆叠。
因此，当焊点在该待焊接的部件堆叠1的给定位置上实施时，该夹紧力被连续测量或者以快速连续的对应于模/数转换采样的单个测量的形式测量。一组不同的测量允许推导该夹紧力的变化和比较该变化和所预先记录的模式。该控制装置10根据插入的数字处理装置因此选择最好地对应于该夹紧力的被测量变化的变化模式并且随后在所选择的模式的基础上确定该不同的焊接操作组。
构成所述主要特征的该夹紧力F最好借助安装在该夹3的臂31上的应力计量器4被测量，所述焊接操作根据该主要特征被控制。图1示出了该计量器4的部位。
该计量器4设置在该夹3的肘形臂31的前部311上。该肘形臂31的另一部分，后部312在该前部311和可枢转连接所述夹3的两个臂31，32的铰链点33之间延伸。该计量器4因此放置在该前部311上，即在相对该夹紧力F垂直延伸的臂31的一部分上。因此，该应力导致该臂31的尽可能大的变形以便用于给定的力。习惯上，该应力计量器4粘结在该臂31上以便获得该臂和该计量器最好的接触。所述粘结固定可以用其他形式的组装替换，只要该夹紧力被传递到该计量器4上就可以。如果需要，一些用于插入到该传感器和该夹臂之间的补充装置被利用。
在对夹紧力非常严格的控制范围内，最好在该电阻焊接方法的运行的监测装置中加入一些允许检测该夹3的机构的可能的卡住的装置。事实上，尽管在电极2a，2b的移动开始和输送焊接电流之间的时间间隔是变化的，但是可以确定该对接阶段和夹紧阶段的期限的组合的最大时间，在该最大时间结束时，甚至最慢的千斤顶能够施加对应于对接阀值Cf0的力。当该时间结束并且该夹紧参数不是总是达到时，该控制装置10产生了警报信号，表明该焊接方法的进行中的异常情况。
可以以类似于该夹3的机构的卡住的方式被检测的另一个异常情况通过在施加焊接电压V(t)期间不合时宜的减小夹紧力而暴露出。事实上，在施加电压V(t)阶段的开始，该金属部件堆叠的总电阻减小，导致焊接电流I(t)增加，因此焦耳能量突然扩散从而导致待焊接的部件堆叠的温度的突然升高，伴随有体积膨胀，即该堆叠的突然膨胀。所述膨胀导致该夹紧力R增加，因此还导致力参数Cf(t)增加。因此，该夹紧力F的任何减小或者达到该力参数Cf(t)的预定阀值的任何不可能性构成了在焊接方法运行中的异常情况。
为了同样提高焊接操作的特征的分析质量，该监测装置可以通过适于测量除了夹紧力之外的其他特征的附加传感器完成。在所述传感器中可以构思一种允许在实施过程中测量焊点直径的传感器，一种允许检测排出到该焊点的允许的最大外周之外的熔融材料或者一些允许监测金属部件堆叠表面的性能状态的光学装置，在该表面上必须设置一个电极以便实施随后的焊点。上述光学传感器可以设置在该夹3的任何一个臂31，32上，或者该夹3和其控制机构的单个支架上。
勿庸置疑，所述光学传感器可以设置在该待焊接的金属部件堆叠的两侧，以便在实施过程中通过一个侧面或者另一个侧面控制每个焊点。图3简示示出了与光源12组合的光学传感器11，该传感器11和该光源12安装在该夹3的臂32上。根据该焊接夹3的精确实施，还可以表明相对图3示出的布置反向设置该传感器11和该光源12。最好，该光学传感器11在整个焊接方法期限期间被致动并且提供关闭该夹3的时间信号，该时间信号经过压力增加、通入焊接电流、形成焊点(也称为锻造步骤)直到形成焊点时该工具的打开。该时间信号是工具中力或者应力的图象。该信号继续由设置该电极2a，2b起到打开该夹3不断地被分析。出于实际原因，特别是用于保证一定程度上免除干扰，或者免除该夹的震动和其他弯曲，可以固定所感应的图象变化的下限以便利用该时间信号从而观察在形成焊点期间该金属部件堆叠的体积膨胀。在技术方面，该时间信号被传递给图2上示出的控制装置10的输入E1-E6中的一个。最好，推荐微分连接传感器11。
当传感器11用于检测污物或者其他易于干扰电极和金属部件堆叠的表面之间的电接触的外来物体(该电极被看作设置在该堆叠的表面上)时，可以确定图象变形的其他标准。因为根据本发明涉及到通过唯一分析该夹紧力的曲线来检测最大情况。如果可以应用光学传感器来检测和/或测量上述的某些特征，则可以这样，因为在焊接操作中，某些缺陷导致了几何变形，因此导致力的变形，并且因此可以通过力信号的分析非常早地被检测。特别是对于可以通过分析力曲线某些部分的倾斜检测到的泄漏点，也称为“粘结点”来说，就是如此。为了证实电极2a，2b的磨损，主要存在两个技术可能性，分别要求不同的光学类型。根据第一可能，该电极的磨损可以被设置在该电极2a，2b中的一个的尖端对面的光学传感器13测量。在图3中，在电极2b对面的随机的位置被选择，并不认为表示了尽可能好的位置。这仅仅是一种主要的图示。根据该布置，该传感器13允许测量该电极2b圆柱部分的末端与该部件堆叠1的表面之间的距离d。当该距离d经过预定阀值下面时，与传感器13相连的该控制装置10给出了一个报警信号，指出应该改变或者研磨该电极。
根据另一种技术方案，电极的磨损可以由电极磨损导致的焊接电流的变化推出。事实上，通过考虑电极尖端截锥体形状，在部件堆叠1的表面上的接触表面随着电极磨损而增加。因为用于给定的基础表面的电流强度必须是恒定的，该接触表面的增加伴随着焊接电流增加。为了调节焊接电流，意味着焊接电流的变化将根据电极磨损的扩展表示出越来越大的焊接电流，其中根据在实习阶段获得的模式待焊接的部件的材料特征和几何形状特征来预计所述焊接电流的变化。当达到预定的该焊接电流的极限时，该控制装置10导致了上述的报警信号，该报警信号指示需要改变或者至少需要研磨所述电极。
该电极的研磨是这样一种操作在焊接周期之外进行的操作。该操作包括在该电极的端部变钝时去除该端部上的一些材料，从而重新赋予其正确形状。因此，在所述研磨机中所述电极被施加一定的初始力，该力随着该研磨的进行逐渐减小。
至于不同焊接操作的进行，主要有两种用于使电流经过待焊接的部件的可能性。根据第一操作模式，将焊接电压施加到电极上并且在一定时间期间使焊接电流通过待焊接的部件，该一定的时间根据诸如加热阶段的对于给定的材料和对于给定的厚度的金属部件来说常用期限的标准或者根据对焊接点的变化的观察而定。与持续的操作相反，第二操作模式是这样的脉冲施加焊接电流。在这个情况中，脉冲数和每个脉冲的期限可以根据常用值确定。然而，按照主要作为在通过该待焊接部件堆叠的焊接电流的脉冲发送和由分析焊接电流的变化或者焊点的信息变化获得的部分结果的分析之间交替而给出的周期进行管理焊接步骤，是有利的，并且对于焊接方法的优化方面和在本发明的尽可能好的实施的方面，特别是其分析能力的方面是同样好的。以脉冲形式施加焊接电流允许最好的控制并且最后最好地优化每个焊点的形成，根据所述脉冲形式，每个脉冲根据相应的焊接步骤的分析结果被单个地控制。
由与控制装置10相连的不同的传感器和测量仪器产生的信号可以是模拟信号或者数字信号。示范性地，在图2示出的控制装置10的输入端子E1-E6的指示是随机的，为实施本发明的方法的检测装置的实施者留出了根据应用的特别需要确定输入的个数和性能的自由。另外对于该控制装置10的输出端子这也是类似地，所述输出S1-S4用于控制焊接电流并且用于控制能够由其他输出完成的夹紧力。
用于实施监测电阻焊接金属部件堆叠的方法的监测方法的监测装置，所述金属部件夹持在一个夹的两个电极之间，除了所述多个传感器和测量仪器以外，还可以设置存储器，至少一些缓冲存储器，用于处理来自该多种传感器和测量仪器的信号，以及安全拷贝存储器或者根据待分析和待存储的工作量和累计的数据的保存期限或者应用期限的档案存储器，用于精细研究焊接操作模式。
该监测装置，根据信号处理装置的需要，另外还包括一些组件，诸如取样装置或者集成装置和对于处理信号，应用信号和分析信号所必须的有用装置。
权利要求
1.电阻焊接金属部件(1)的堆叠的方法的监测方法，所述金属部件夹在一个夹(3)的两个电极(2a，2b)之间，根据该所述焊接方法在电极(2a，2b)上一方面施加夹紧力(F)另一方面施加允许电流(I(t))通过金属部件堆叠的电压(V(t))，该焊接方法包括至少一个在通入电流(I(t))之前、期间和之后测量表示夹紧力(F)的力参数(Cf(t))的测量步骤，该监测方法包括至少一个建立所述夹紧力(F)的阀值(F1，F2，F3)的步骤，和至少一个比较该力参数(Cf(5))和至少两个不同的阀值(Cf1，Cf2)的比较步骤，用于推出该力参数(Cf(5))和用于根据夹紧力参数(Cf(t))控制一些焊接操作，其特征在于，该监测方法还包括至少一个分析步骤，相对来自预先实习的模式分析夹紧力(F)，每个步骤的分析结果由一个决策矩阵考虑，允许产生用于焊接方法的改正和/或控制信号。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，包括一个或者多个相对来自预先的实习的对应模式分析至少一个补充特征的步骤，所述补充特征选自焊点的体积膨胀，在焊点温度升高期间夹紧力的增加，在焊点温度升高之后夹紧力的稳定，通过待焊接的金属部件堆叠的电流的表现，在停止电流通过金属部件堆叠之后焊点的冷却，焊点直径，排出到焊点外周之外的熔融材料的检测。
3.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征在于，仅仅包括一些分析电极的夹紧力的曲线的分析步骤。
4.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征在于，包括检测该夹(3)的机构的卡住。
5.根据权利要求
1-4中任一项所述的方法，其特征在于，包括在研磨操作期间控制电极(2a，2b)的研磨的步骤。
6.根据权利要求
1-5中任一项所述的方法，其特征在于，该焊接电流(I(t))以脉冲形式被施加，每个脉冲根据相应的焊接步骤的分析结果被单个地控制。
7.用于实施根据权利要求
1-6中任一项所述的方法的监测装置，该装置包括一些适于测量表示电阻焊接金属部件堆叠(1)的焊接工位的一个夹(3)的电极(2a，2b)的夹紧力(F)的力参数(Cf(t))的测量装置，在通入电流(I(t))之前、期间和之后该金属部件夹在相应的电极(2a，2b)之间；一些适于建立所述夹紧力(F)的阀值(F1，F2，F3)的确定装置，和一些将该力参数(Cf(t))于至少两个不同阀值(Cf1，Cf2)做比较的比较装置，以便推出力参数(Cf(t))的变化和根据所述夹紧力参数(Cf(t))控制某些焊接操作，其特征在于，该装置包括一些相对来自预先实习的模式分析夹紧力的分析装置，每个步骤的分析结果由一个决策矩阵考虑，所述决策矩阵与一些用于焊接工位的改正和控制信号的形成和发送装置相连。
8.根据权利要求
7所述的装置，其特征在于，包括至少一个适于测量选自下述特征中的任何一个补充特征的装置焊点体积膨胀、在焊点温度升高期间夹紧力的增加、在焊点温度升高之后夹紧力的稳定、通过该待焊接的金属部件堆叠的电流的表现、在停止电流通过所述金属部件堆叠之后焊点的冷却、焊点的直径、排出到焊点之外的熔融材料的检测。
9.根据权利要求
7或8所述的装置，其特征在于，包括用于仅仅进行分析电极的夹紧力的曲线的步骤。
10.根据权利要求
7或8所述的装置，其特征在于，包括适用于检测该夹(3)的机构的卡住的装置。
11.根据权利要求
7-10中任一项所述的装置，其特征在于，包括适用于在研磨操作期间控制该电极(2a，2b)的研磨的装置。
12.根据权利要求
7-11中任一项所述的装置，其特征在于，包括适用于以脉冲形式施加焊接电流(I(t))的装置，根据对相应的焊接步骤的分析结果单个控制每个脉冲。
专利摘要
本发明涉及一种监测电阻焊在一夹子(3)的两个电极(2a，2b)之间夹持的金属部件堆叠(1)的方法的监测方法，以及用于实施该方法的装置。根据该方法，在电极(2a，2b)一方面施加夹紧力(F)，另一方面施加电压(V(t))，从而允许使电流通过该金属部件堆叠(1)。该监测方法还包括至少一个相对预先的学习的模式分析夹紧力(F)的步骤，每个步骤的分析结果被允许产生用于该焊接方法的改正信号和/或控制信号的决策矩阵考虑。
文档编号B23K11/25GK1997479SQ20058002156
公开日2007年7月11日 申请日期2005年6月27日
发明者帕特里斯·奥热, 雅基·苏瓦纽克斯 申请人:标致·雪铁龙汽车公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan