用于对焊接点的质量进行监控和调节的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对加工岛(Bearbeitungsinsel)的焊接点的质量进行监控和调节的一种方法和一种装置，所述加工岛包括至少两个被设置在一个或者多个工件上的焊接控制机构。
[0002]在此，本方法首先包括在工件的不同的部位执行接触点焊时或者之后测量并且保存测量值的步骤，其中所述测量值代表着在制造电阻焊接点时所使用的电压、电流、电阻、焊接时间、能量、作用于焊接触点的力和/或功率。
[0003]在下一个步骤中，将所述测量值与基准测量值进行比较并且对其进行监控，其中所述基准测量值代表着在制造相应的电阻焊接点时所使用的相应的电压、相应的电流、电阻、焊接时间、能量、作用于焊接触点的力和/或功率，其中在下一个步骤中输出故障信息，如果在所述比较及监控的步骤中发现，预先确定的数目的、彼此先后相随的测量值处于预定义的、离开所述基准测量值的公差间距之外并且/或者处于一种公差区带之外。
【背景技术】
[0004]这样的、所述类型的、用于对焊接点的质量进行监控和/或调节的方法已经从现有技术中为人所知。在自动化的车身制造中，出于产品责任的原因而同样必须不断地对焊接点连接的质量进行检查和检测。这在从现有技术中知道的方法中尤其通过比如对于车身的破坏性检查并且/或者通过由适应性的焊接系统所提供的在线质量监控来进行。
[0005]目前存在着在线质量监控，根据系统标准PSQ6000借助于质量评价系数或者过程评价系数来实施所述在线质量监控。
[0006]但是，尤其在从现有技术中知道的在线系统中，总是只能对单个的焊接点或者焊接计划进行监控。为此，这些已经熟知的系统提供监控系数，所述监控系数设有相应的估计极限。如果违反这些极限，则触发系统停止连同相应的故障信息，设备运营者可以对此作出反应。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的任务是，说明一种用于对加工岛的焊接点的质量进行监控和/或调节的方法，所述加工岛不再经受上面所提到的、与各个焊接点或者焊接计划相关的限制，并且由此说明一种方法，用该方法可以实施对于焊接点的、全面的质量评估。
[0008]该任务通过权利要求1和8的主题得到解决。
[0009]尤其可以借助于这里所描述的、用于对加工岛的焊接点的质量进行监控和/或调节的方法来明显比迄今从现有技术中所熟知的方法快地识别并且消除有缺陷的焊接点、被错误地设定参数的板材组合、在与碰撞相关的构件中的缺陷以及在生产中在特定的焊接钳或者铣削装置中的问题。
[0010]现在为了说明一种用于对加工岛的焊接点的质量进行监控和/或调节的方法，其中能够以特别简单的、成本低廉的并且可靠的方式方法来进行上面所描述的、全面的质量评估，本发明尤其利用以下构思:由所述加工岛的中心控制机构来比较测量值并且输出故障信息，其中所述中心控制机构与每个焊接控制机构处于通信连接之中，用于根据所有测量值和所述预定义的公差范围来相应地控制这些焊接控制机构，其中所述焊接控制机构彼此间处于通信连接之中。所述焊接控制机构因而彼此间联网，并且通过所述网络来交换所焊接的点的监控结果，使得加工岛的所有控制机构获得所有质量评估。对于被叠加的质量规定的测评在所参与的控制机构的内部在中心位置比如通过中央服务器来进行。尤其可以在所述加工岛的内部直接随着整个焊接过程的停止来输出所述故障信息。
[0011]可以设想一种流程，在该流程中在每次焊接过程之后在系统中实施质量评估。为此，可以按设备状态比如通过计算机来计算质量系数ΠΡ、FQF和PSF。同时可以借助于所述系数PSF来确定生产过程的稳定性。同样为每个焊接点定义了与质量规定相对应的容许误差。在给用户界面中的各个焊接点设定参数时，这些焊接点得到关于焊接计划、板厚组合和焊接钳的参考。由外部的识别系统通过输入参数区来将车身识别情况通知给所述系统。
[0012]所述焊接质量ΠΡ/FQF从对于焊接过程的电阻变化曲线及力变化曲线的、精确的分析中获得。为进行计算，要使用所述曲线的显著的角点和趋势。为此将所述曲线划分为多个区段。起始值和终值以及局部的最大值和最小值被视为所述曲线的显著的点。在这些点之间推导出斜度和趋势，所述斜度和趋势允许就焊接质量作出结论。根据涉及哪个区段的情况，用不同程度的加权将对于各个区段的计算的结果包括到所述ΠΡ/FQF当中。因为所述曲线的动态性在有些焊接任务中仅仅具有较弱的特征，所以额外地与所述基准曲线的相应的区段进行比较，并且将所述比较情况计算在内。
[0013]质量系数(也被称为ΠΡ/FQF数值)在此可以是无单位的并且由调节器-固件来计算和标准化的参量。它描绘了焊接点的“理论上计算的”质量，这不取决于是否在没有进行或者已经进行补偿性的调节干预的情况下达到了这种质量。
[0014]对于ΠΡ/FQF来说较高的质量值(也就是说尤其大于100的质量值)在此在计算的基础上预测了具有足够的并且良好的熔核直径的焊接点，所述熔核直径至少相当于最初所学到的点直径。
[0015]较低的质量值(其中最小值是9)(尽管也进行了调节干预)预测了不够的点直径，或者甚至预测了未被连接的焊接点。对于UIP数值的计算基于一种算法，该算法被保存在所述调节器的固件中。用于这种数值的计算的输入参量是所测量的并且所计算的电的特征参量，比如电流、电压、电阻、相位边际、功率、能量输入，但也是表示出特征的参量，所述参量描绘了当前所测量的电阻变化曲线的走向(最小值、最大值、斜度)并且由此也描绘了焊接的质量。
[0016]同样可以确定一种过程稳定性系数PSF，该过程稳定性系数PSF表明了所述焊接过程的稳定性，并且也能够实现或者表明相应的调节器的干预。结合所保存的过程历史，可以识别过程态势(Prozesslage)的变化，由此能够实现对于所述过程的趋势分析。在这种情况下从基准焊接和当前的焊接中求得比较情况。
[0017]100的PSF数值表明基准曲线和当前的焊接曲线的、精确的一致性。这两条曲线彼此间的每种偏差都降低了所述稳定性系数。
[0018]如果装载了基准曲线，则在KSR/PHA运行中仅仅计算并且显示所述质量值和所述稳定性系数。
[0019]为了求得比如构造为公差带的形式的、用于对UIP/FQF和PSF进行监控的公差区带，建议以下处理方式:
首先从所述作为用于所述监控的基准的基准焊接中接纳实际值。从被监控的参量的、所显示出的曲线中获得一种映象:被监控的参量在哪些极限中波动。最好如此围绕着所述基准值来设置公差，使得大多数焊接过程处于“良好范围”内。因此，异常测值而后处于所述公差带之外。要注意，制造过程的正常的波动不在公差极限之外(比如由于较小的电极磨损、铣削)。在所述曲线的显示中，经过编程的公差被作为线条显示出来，并且形象地表明，所述公差带会怎样起作用。
[0020]在进行可能其它的观测和优化之后，可以激活用于这个参量的监控方案。要额外地检查，也为这种程序和“共性”接通所述监控方案。人们在操作界面上最好以以下顺序对公差进行编程:
? 1.允许的上公差带；
?2.有限制地允许的公差带；
?3.允许的下公差带。
[0021]可以额外地通过求得在当前的焊接中的电阻变化曲线/力变化曲线与基准焊接的比较结果这种方式来确定质量系数。
[0022]通过所介绍的功能，由此可以进行系统化的故障识别，由此保证较高的质量标准及生产标准。尤其可以在批量生产中保证持久的过程-点焊质量，由此明显地改进生产条件。同时可以如此调节对于所出现的、处于允许的公差范围之外的测量值的