用于工件的电阻焊的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于工件（121、122）的电阻焊的方法，其中焊接电极（111、112）借助于电极驱动器（130）以电极力被压向所述工件（121、122）的焊点（125），其中在焊接过程中，所述焊接电极（111、112）在焊接时间的时长期间被焊接电流通电，其中所述焊接电极（111、112）在所述焊接时间结束之后在维持阶段的过程中以所述电极力被压向所述工件（121、122）的焊点（125），其中在所述维持阶段的过程中，确定表征一个或两个焊接电极（111、112）的焊接电极位置的焊接电极参数的随时间的变化过程，其中检查所述焊接电极参数的随时间的变化过程是否满足至少一个表征性特征，而且其中根据所述检查来确定何时结束所述维持阶段。时结束所述维持阶段。时结束所述维持阶段。

【技术实现步骤摘要】
用于工件的电阻焊的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于工件的电阻焊的方法以及一种用于执行该方法的控制单元、焊接机和计算机程序。

技术介绍

[0002]借助于如电阻焊等焊接过程，工件可以材料配合地彼此连接。例如，在自动化的白车身制造过程中，通过机器人引导的焊钳借助于电阻焊来使不同工件、例如板材彼此焊接。
[0003]在电阻焊的过程中，首先在所谓的力建立阶段的过程中借助于电极驱动器将焊钳的两个焊接电极压向工件的焊点，直至达到指定的电极力为止。在达到指定的电极力之后，焊接电极还可以在所谓的前置阶段（Vorhaltephase）的时长期间未经通电地被压向焊点。然后，发生实际的焊接过程，在该焊接过程中，用焊接电流在焊接时间或电流时间的时长期间使焊接电极通电，由此在焊接电极之间发生两个所要焊接的工件的电阻发热，并且这些工件被加热直至达到所需的焊接温度为止。在焊接时间结束之后并且在焊接电极的通电结束之后，发生所谓的维持阶段（Nachhaltephase），在该维持阶段期间，这些焊接电极仍以电极力被压向这些工件的焊点，但是不再被焊接电流通电。

技术实现思路

[0004]在该背景下，提出了具有专利独立权利要求的特征的一种用于工件的电阻焊的方法、一种用于执行该方法的控制单元、一种用于执行该方法的焊接机和一种用于执行该方法的计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求以及随后的描述的主题。
[0005]焊接电极借助于电极驱动器以电极力被压向工件的焊点，并且在焊接过程中，这些焊接电极在焊接时间的时长期间被焊接电流通电。焊接电流强度可以在焊接过程开始时在所谓的电流建立阶段的过程中被提高直至指定的值为止并且在焊接过程结束时在所谓的电流减少阶段的过程中被降低直至到值零为止。
[0006]在焊接时间结束之后、即在用焊接电流进行的通电结束之后，焊接电极在维持阶段的过程中不再被焊接电流通电，但是仍借助于电极驱动器以电极力被压向焊点。与此同时，焊点可以冷却。
[0007]在本方法的范围内，在该维持阶段的过程中，确定表征一个或两个焊接电极的焊接电极位置的焊接电极参数的随时间的变化过程，并且检查焊接电极参数的该随时间的变化过程是否满足至少一个表征性特征。根据该检查，确定何时结束维持阶段以及因此何时可以将焊接电极从工件的焊点移除或移开。
[0008]在工件由于焊接电流而在焊接过程中被加热之后，这些工件在切断焊接电流之后冷却。在维持阶段的过程中，这些工件应该在焊点处适宜地仍一直被压向彼此，直至焊接点被冷却或变冷到达到所需的强度并且这些工件彼此牢固连接的程度为止。如果维持阶段被选择得太短并且焊接电极过早地被从焊点移除，则焊接连接可能由于存在的应力而重新松开并且这些工件可能在焊点处弹开。
[0009]本方法提供了一种用于以与相应的焊点自动且最优地适配的方式来确定维持阶段的时长或结束的途径。在此，本专利技术所基于的认识在于：在焊接时间期间由于电流流动引起的焊接金属的热膨胀以及在电流流动结束之后的相反的冷却特性都反映在电极移动的同时的变化过程中。因此，依据电极移动的随时间的变化过程，尤其可以反推出焊点的冷却过程。
[0010]表征一个或多个焊接电极的焊接电极位置的焊接电极参数尤其是表征一个或两个焊接电极或者使所述一个或多个焊接电极移动的驱动器的当前方位或位置。焊点的冷却以及与之相关的热膨胀的减小引起：使焊接电极在焊点处向彼此移动，这反映在该焊接电极参数的相对应的随时间的变化过程中，从该随时间的变化过程可以反推出焊接电极的当前方位或位置。
[0011]冷却过程特别有利地以表征性方式反映在焊接电极参数的随时间的变化过程中。特别适宜地，在焊点的足够长时间的冷却的情况下，在该足够长时间的冷却过程中焊接连接已达到了所需的强度，在焊接电极参数的随时间的变化过程中找到相对应的表征性特征。即，如果在对焊接电极参数的随时间的变化过程的检查过程中识别出一个或多个相对应的表征性特征，则适宜地结束维持阶段。
[0012]适宜地，表征性特征应被理解成表征焊点的冷却过程的特征或者对于该冷却过程来说表征性的特征。特别适宜地，表征性特征应被理解成如下特征，该特征表征焊点的充分冷却，使得达到焊接连接的所需的强度。
[0013]通过本方法，相对应的焊接机或者相对应的控制单元或焊接控制器可以自动地一直执行维持时间，直至焊接连接已达到了必要的强度为止，使得防止焊接连接的松开或者这些工件在焊点处的弹开。尤其是不需要对工件的附加的参数化或者附加的测量，而是在维持阶段期间由焊接机本身自动并且在线确定足够的时长。
[0014]通常，维持阶段的足够的时长尤其取决于所要焊接的工件的特殊材料以及这些工件的板材厚度组合（BDK），即取决于所要焊接的工件的厚度，并且还尤其取决于焊点方位，即焊接电极相对于焊点或者相对于工件的表面的方向。例如，这可以引起：对于具有相同的板材厚度组合、但是具有不同的焊点方位的焊点来说也需要不一样长的维持阶段，以便达到足够的强度。传统上，维持阶段的时长通常只能困难地或者费力地被参数化，原因在于必须针对每个焊点明确地考虑这些单独的因素，如板材厚度组合和焊点方位。因而，通常为所有焊点设定相同的基本值。通过本方法，此类因素自动地且明确地被考虑，而不必明确考虑这些因素以确定足够长的维持阶段。因而，本方法例如对于如下过程来说特别有利，在所述过程中，具有复杂的、不同的板材厚度组合的多个焊点应分别在单独的、不同的焊点方位下彼此焊接，诸如车身制造。
[0015]此外，通过本方法，例如即使在非最优地或者有错误地取向的焊接电极的情况下或者在非最优的工件或板材压紧的情况下——这可能导致所要连接的工件之间的间隙情况——也仍然可以执行足够长时间的维持阶段，以便达到焊点的足够的强度。
[0016]有利地，如果焊接电极参数的值、尤其是绝对值或幅值达到参数阈值，则焊接电极参数的随时间的变化过程满足该至少一个表征性特征。该参数阈值尤其表征焊点的厚度，特别适宜地表征热膨胀的减小的指定的或可指定的最终值。如果焊点被充分冷却并且热膨胀已充分减小，则焊点的厚度尤其是下降到特定的厚度阈值以下，该厚度阈值特别适宜地
反映在针对焊接电极位置的参数阈值中。
[0017]替代地或附加地，如果焊接电极参数的随时间的变化过程的斜率达到梯度阈值，则焊接电极参数的随时间的变化过程有利地满足该至少一个表征性特征。斜率的该梯度阈值尤其是表征焊点的热收缩速度的降低。如果焊点被充分冷却并且被充分硬化，则焊接电极越来越慢地向彼此移动，这适宜地通过针对焊接参数斜率的该梯度阈值来被表征。
[0018]按照一个特别优选的实施方式，该至少一个表征性特征至少部分地根据前置阶段或者在该前置阶段中的焊接电极参数的值来被指定，其中焊接电极在焊接过程开始之前在该前置阶段的过程中在指定的时长期间以电极力被压向工件的焊点并且还没有被焊接电流通电。适宜地，该前置阶段发生在力建立阶段与实际的焊接过程之间。适宜地，焊点在此可以在焊接过程开始之前被检查，并且可以推断出：在焊接过程之后的冷却过程应该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于工件（121、122）的电阻焊的方法，其中焊接电极（111、112）借助于电极驱动器（130）以电极力被压（201、202）向所述工件（121、122）的焊点（125），其中在焊接过程中，所述焊接电极（111、112）在焊接时间的时长期间被焊接电流通电（204），而且其中所述焊接电极（111、112）在所述焊接时间结束之后在维持阶段的过程中以所述电极力被压（205）向所述工件（121、122）的焊点（125），其中在所述维持阶段的过程中，确定（205）表征一个或两个焊接电极（111、112）的焊接电极位置的焊接电极参数的随时间的变化过程（310、320、330、410），其中检查所述焊接电极参数的随时间的变化过程（310、320、330、410）是否满足（206）至少一个表征性特征，而且其中根据所述检查来确定（206）何时结束（209）所述维持阶段。2.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述焊接电极参数达到参数阈值（420）和/或如果所述焊接电极参数的随时间的变化过程（310、320、330、410）的斜率达到梯度阈值（430），则所述焊接电极参数的随时间的变化过程（310、320、330、410）满足所述至少一个表征性特征。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一个表征性特征至少部分地根据前置阶段（202）来被指定，其中所述焊接电极（111、112）在所述焊接过程开始之前在所述前置阶段的过程中以所述电极力被压向所述工件（121、122）的焊点（125）并且还没有被所述焊接电流通电。4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述前置阶段的过程中，确定（202）所述焊接电极参数的随时间的变化过程（310、320、330、410），而且其中所述至少一个表征性特征至少部分地根据所述焊接电极参...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：