电阻焊接方法的监测方法以及用于实施该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里斯奥热，雅基苏瓦纽克斯，
申请(专利权)人：标致雪铁龙汽车公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]