ES2913176T3

ES2913176T3 - Control de soldadura para una herramienta de soldadura y procedimiento para evitar oscilaciones de fuerza de una herramienta de soldadura

Info

Publication number: ES2913176T3
Application number: ES20175641T
Authority: ES
Inventors: Xinmei Zhang; Josephine Stolze
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2040-05-20
Also published as: EP3760360B1; EP3760360A1; CN112171041B; DE102019209723A1; CN112171041A

Abstract

Control de soldadura (10; 100) para una herramienta de soldadura (21), con un módulo de almacenamiento (13), con un módulo de regulación de fuerza (12) para regular un curso de una fuerza (FS(t); FS_ACT), que ejerce al menos un electrodo (22, 23) de una herramienta de soldadura (21) durante la producción de una unión soldada (7) sobre al menos una pieza constructiva (5, 6), caracterizado porque el módulo de regulación de fuerza (11) está diseñado para calcular en la realización de un proceso de soldadura, concretamente con aplicación de una corriente para soldadura, o de un proceso de servicio, concretamente sin aplicación de una corriente para soldadura, una desviación de la regulación FS1 = FS(t) - FS_ACT, en la que Fs(t) es un valor teórico (131) para la fuerza de retención y/o de presión (Fs(t)) que está almacenada como fuerza teórica dependiente en el tiempo en el módulo de almacenamiento (13), y FS_ACT es una fuerza real detectada de la fuerza de retención y/o de presión (FS(t)) mediante un equipo de detección (30) en el proceso de soldadura o proceso de servicio realizado, y un módulo de evaluación (11; 110) para evaluar la regulación del módulo de regulación de fuerza (12), en donde el módulo de evaluación (11; 110) está diseñado para modificar al menos un parámetro de regulador (120) del módulo de regulación de fuerza (12) cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza (12) arroja que el curso de la fuerza (FS(t); FS_ACT) presenta oscilaciones.

Description

DESCRIPCIÓN

Control de soldadura para una herramienta de soldadura y procedimiento para evitar oscilaciones de fuerza de una herramienta de soldadura

Descripción

La presente invención se refiere a un control de soldadura para una herramienta de soldadura, una instalación de soldadura, y a un procedimiento para evitar oscilaciones de fuerza de una herramienta de soldadura de acuerdo con el ^{preámbulo de las reivindicaciones}1^,8 ^y10 ^{para impedir daños en la herramienta de soldadura.}

Las herramientas de soldadura se utilizan para unir partes metálicas mediante soldadura. Por ejemplo, en instalaciones industriales, en particular, en líneas de producción para vehículos etc.., las partes metálicas, en particular chapas, mediante soldadura se unen con ayuda de una herramienta de soldadura. En la construcción de carrocería bruta automatizada, como herramienta de soldadura se utiliza una pinza portaelectrodos con caperuzas de electrodo en electrodos de soldadura. En la soldadura por resistencia, las piezas constructivas que van a soldarse en el lugar que va a soldarse se comprimen con dos electrodos de soldadura de la pinza portaelectrodos. Por ello, se forma un circuito eléctrico en el que con un recorrido de corriente especial entre las piezas constructivos se configura una pepita de soldadura. En la soldadura por puntos/ por resistencia una calidad constante de los puntos de soldadura es muy importante.

^{El documento DE 100 60 055 A1 (base del preámbulo de las reivindicaciones 1,}8 ^{y 10) muestra un sistema de medición}para la monitorización de procesos y garantía de calidad en la soldadura por resistencia. El documento DE 101 44 286 C1 describe una pinza portaelectrodos, así como procedimientos para valorar la calidad de una unión soldada que sin disposiciones de medición adicionales debe poder determinar la profundidad de penetración de electrodos en piezas de chapa que van a soldarse. Ninguno de los documentos citados muestra un módulo de regulación de fuerza, como se ^{describe en la reivindicación}1^.

Tales pinzas portaelectrodos están diseñadas, por ejemplo, como pinza portaelectrodos servoeléctricas para aplicar la fuerza para la compresión de la pinza portaelectrodos para formar el punto de soldadura. Si la fuerza que se introduce en la pinza portaelectrodos es demasiado grande, la pinza portaelectrodos se daña. Por lo tanto, es ventajosa la utilización de un regulador de fuerza para dosificar la fuerza introducida en la pinza portaelectrodos para que no aparezcan daños en la pinza portaelectrodos o la herramienta de soldadura.

Es problemático que en tales instalaciones industriales se utilicen tipos de pinzas portaelectrodos muy diferentes con propiedades mecánicas muy diferentes y deben poder controlarse por un control de soldadura. Cada pinza portaelectrodos influye en la regulación de la fuerza de manera significativa. Como consecuencia de esto, es necesaria una parametrización individual del regulador de fuerza para cada pinza portaelectrodos individual. Por ello, el control de soldadura para la instalación industrial se diseña con mucha complejidad.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención consiste en facilitar un control de soldadura para una herramienta de soldadura y un procedimiento para evitar oscilaciones de fuerza de una herramienta de soldadura con los cuales pueden resolverse los problemas anteriormente mencionados. En particular, deben facilitarse un control de soldadura para una herramienta de soldadura y un procedimiento para evitar oscilaciones de fuerza de una herramienta de soldadura en los que pueden evitarse daños en herramientas de soldadura discrecionales de tipo diferente que se controlan mediante el control de soldadura en una instalación industrial sin gran complejidad y de manera asequible tanto para evitar paradas en la instalación como para realizar de manera sencilla y asequible una calidad constante de las uniones soldadas.

Este objetivo se resuelve mediante un control de soldadura para una herramienta de soldadura según la reivindicación 1. El control de soldadura tiene un módulo de regulación de fuerza para regular un curso de una fuerza, que ejerce al menos un electrodo de una herramienta de soldadura durante la producción de una unión soldada sobre al menos una pieza constructiva, y un módulo de evaluación para evaluar la regulación del módulo de regulación de fuerza, en donde el módulo de evaluación está diseñado para modificar al menos un parámetro de regulador del módulo de regulación de fuerza cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza arroja que el curso de la fuerza presenta ^{oscilaciones como se describe en la reivindicación}1^.

El control de soldadura anteriormente descrito ofrece la posibilidad de detectar y además reducir, y en el mejor de los casos eliminar, oscilaciones de fuerza en la herramienta de soldadura de manera sencilla, así como con gran seguridad y. En este sentido, después de identificar las oscilaciones de fuerza, el desarrollo de regulación anterior del regulador de fuerza se adapta de manera que ya el proceso de soldadura siguiente puede desarrollarse con regulación de fuerza reducida y, en el mejor de los casos, ya optimizada. Sin embargo, la identificación de oscilaciones y adaptación de los parámetros de regulador no solo se limita a llevar a cabo un proceso de soldadura con corriente para soldadura. La identificación de oscilaciones y adaptación de los parámetros de regulador puede llevarse a cabo como alternativa en un proceso de servicio. Ejemplos para un proceso de servicio de este tipo son /es un proceso de servicio para la verificación de fuerza y/o para la escalada de fuerza. En procesos de servicio de este tipo, una pinza portaelectrodos como herramienta de soldadura se cierra sin que esté dispuesta o estén dispuestas piezas constructivas entre los electrodos de la pinza portaelectrodos y sin que se introduzca corriente eléctrica.

Con ello no se producen daños en la herramienta de soldadura. Además, puede garantizarse también que pueda lograrse la calidad deseada de las uniones soldadas.

La consecuencia de esto es que se interrumpen menos procesos de soldadura de modo que pueden minimizarse fallos de la instalación de soldadura en la instalación industrial. Por ello se disminuyen tanto los desechos producidos por una instalación industrial como se aumenta el rendimiento de la instalación industrial. Además, con el control de soldadura mejora significativamente la vida útil de la herramienta de soldadura. Adicionalmente, se logra que se requieran cada vez con menos frecuencia el empleo de servicios costosos para eliminar averías de la instalación de soldadura.

En total, el control de soldadura puede ofrecer un control de la herramienta de soldadura de tal modo que se garantice una alta calidad de las uniones soldadas producidas con la herramienta de soldadura.

Otras configuraciones ventajosas del control de soldadura están indicadas en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con un ejemplo de realización, el módulo de evaluación está diseñado para evaluar para el curso en el tiempo de la desviación de la regulación, para determinar si el curso de la fuerza presenta oscilaciones. En este sentido, el módulo de evaluación está diseñado para evaluar el curso en el tiempo de la desviación de la regulación con respecto a la duración de periodo y amplitud.

De acuerdo con otro ejemplo de realización, el módulo de evaluación está diseñado para evaluar el espectro de frecuencia de la fuerza real en cuanto a máximos para determinar si el curso de la fuerza presenta oscilaciones.

Es concebible que el módulo de regulación de fuerza presenta un regulador PD, en donde el módulo de evaluación está diseñado para modificar la ganancia proporcional del regulador PD cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza arroja que el curso de la fuerza oscilaciones presenta.

Es posible que el módulo de evaluación esté diseñado para interrumpir el curso de soldadura ejecutado en ese momento cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza arroja que el curso de la fuerza presenta oscilaciones.

Opcionalmente, el módulo de evaluación está diseñado para emitir un mensaje cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza arroja que el curso de la fuerza presenta oscilaciones.

El control de soldadura anteriormente descrito puede ser parte de una instalación de soldadura (véase la reivindicación 8^{) que presenta además una herramienta de soldadura que presenta al menos un electrodo para producir unión soldada}en al menos una pieza constructiva, en donde el control de soldadura para el control de una producción de una unión soldada está diseñado con la herramienta de soldadura.

En este sentido, la herramienta de soldadura puede ser una herramienta de soldadura por resistencia, que está diseñada como pinza portaelectrodos con dos electrodos.

El objetivo se resuelve además mediante un procedimiento para evitar oscilaciones de fuerza de una herramienta de soldadura según la reivindicación 10. El procedimiento tiene las etapas: regular, con un módulo de regulación de fuerza, de un curso de una fuerza que ejerce al menos un electrodo de la herramienta de soldadura durante la producción de una unión soldada sobre al menos una pieza constructiva, evaluar, con un módulo de evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza, y modificar, con el módulo de evaluación, al menos un parámetro de regulador del módulo de regulación de fuerza cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza arroja que el curso de la ^{fuerza presenta oscilaciones, como se describe en la reivindicación}10^.

El procedimiento alcanza las mismas ventajas que se han citado anteriormente con respecto al control de soldadura.

A continuación, la invención se describe con más detalle con referencia al dibujo adjunto y mediante ejemplos de realización. Muestran:

Fig. 1 una vista esquemática muy simplifica de una instalación industrial con una instalación de soldadura de acuerdo con un primer ejemplo de realización que emplea un control de soldadura para controlar una herramienta de soldadura;

Fig. 2 una vista seccionada de electrodos de soldadura de la herramienta de soldadura de acuerdo con el primer ejemplo de realización;

Fig. 3 una vista simplificada de un circuito de regulación de acuerdo con el primer ejemplo de realización para la regulación de la fuerza, que se aplica en la realización de un proceso de soldadura o proceso de servicio de la herramienta de soldadura en el lugar de soldadura;

Fig. 4 un diagrama de flujo de un procedimiento que ejecuta el control de soldadura de acuerdo con el primer ejemplo de realización en la realización de un proceso de soldadura para identificar oscilaciones de fuerza;

Fig. 5 una vista simplificada de un circuito de regulación de acuerdo con un segundo ejemplo de realización para la regulación de la fuerza que se aplica en la realización de un proceso de soldadura o proceso de servicio de la herramienta de soldadura en el punto de soldadura; y

^Fig.6 ^{un diagrama de flujo de un procedimiento que ejecuta un control de soldadura de acuerdo con el segundo ejemplo}de realización en la realización de un proceso de soldadura para identificar oscilaciones de fuerza.

En las figuras, los mismos elementos o con la misma función, a menos que se indique lo contrario, están provistos de las mismas referencias.

La Fig. 1 muestra una instalación industrial 1 con una instalación de soldadura 2 que se emplea para soldar al menos una ^{pieza constructiva metálica 5,}6^{. En este sentido, la al menos una pieza constructiva metálica 5,}6 ^{se une con al menos}una unión soldada 7. La al menos una unión soldada 7 es, por ejemplo, un punto soldado y/o una costura soldada. En ^{este sentido, las dos piezas constructivas metálicas 5,}6 ^{o también solo dos bordes de una de las piezas constructivas 5,}6 ^{pueden unirse entre sí.}

La instalación industrial 1 es, por ejemplo, una línea de producción para vehículos, muebles, edificios, etc.., en la que se ^{sueldan las piezas constructivas metálicas 5,}6^{. Para ello, la instalación de soldadura 2 presenta un control de soldadura}10^{, un dispositivo}20 ^{para guiar una herramienta de soldadura}21 ^{realizada como herramienta de soldadura por resistencia}con dos electrodos de soldadura 22, 23, un equipo de detección 30 y un equipo de manejo 40. El dispositivo 20 se controla mediante un equipo de control 25. Además, están previstas líneas de comunicación 41 a 45 que pueden estar realizadas, en particular, como sistema de bus. Con el equipo de manejo 40 pueden emitirse mensajes 48, en particular, mensajes de estado y/o mensajes de error y/u otras informaciones.

El dispositivo 20 es, en particular, un robot. El equipo de manejo 40 puede realizarse, por ejemplo, como teclado y/o un ratón, un portátil, una pantalla sensible al tacto o no sensible al tacto, etc.., o sus combinaciones.

De acuerdo con la Fig. 1 la herramienta de soldadura 21 es una pinza portaelectrodos con al menos un electrodo 22, 23. En particular, la herramienta de soldadura 21 es una pinza portaelectrodos servoeléctrica. En el ejemplo de la Fig. 1 la pinza portaelectrodos está configurada como una pinza en C. En este sentido es posible que uno de los brazos de pinza, ^{en cuyo extremo está dispuesto, por ejemplo, el electrodo}22^{, sea un brazo de pinza móvil y el otro brazo de pinza en}cuyo extremo está dispuesto, por ejemplo, el electrodo 23, sea un brazo de pinza estacionario. En el brazo de pinza estacionario puede estar previsto el equipo de detección 30, en particular, su sensor de fuerza. Como alternativa es posible configurar la pinza portaelectrodos como una pinza en X. Los electrodos 22, 23 en las pinzas portaelectrodos mencionadas están realizadas preferentemente como vástagos de electrodos enfriados por agua.

El control de soldadura 10 sirve para el control de la herramienta de soldadura 21. Por lo tanto, el control de soldadura 10 ^{está conectado con la herramienta de soldadura}21 ^{o sus componentes eléctricos a través de la línea de comunicación}41. El control de soldadura 10 está conectado además a través de la línea de comunicación 42 con el equipo de manejo 40. Además, el control de soldadura 10 a través de la línea de comunicación 41 recibe datos 35 que se detectaron durante el funcionamiento de la herramienta de soldadura 21 mediante el equipo de detección 30. El equipo de detección 30 tiene para ello al menos un sensor para detectar magnitudes físicas que son relevantes durante la soldadura y en lo sucesivo se denominan los datos 35. Las magnitudes físicas o datos 35 de este tipo comprenden, en particular, una fuerza de retención y/o fuerza de presión Fs para retener la herramienta de soldadura 21 en la al menos una pieza constructiva 5, 6 ^{y/o presionar los electrodos 22, 23 contra la al menos una pieza de construcción 5,}6 ^{durante la ejecución de un proceso}de soldadura para producir una unión soldada 7. Por consiguiente, el equipo de detección 30 comprende, en particular, al menos un sensor de fuerza.

El control de soldadura 10 tiene un módulo de evaluación 11, un módulo de regulación de fuerza 12 y un módulo de almacenamiento 13. El módulo de evaluación 11 sirve para evaluar los datos 35 que se almacenan en el módulo de almacenamiento 13. El resultado de la evaluación se emplea, en particular, en una regulación de fuerza con el módulo de ^{regulación de fuerza}12 ^{como se va a describir con más exactitud a continuación.}

Para el control de un proceso de soldadura con la herramienta de soldadura 21 en el control de soldadura 10, para ser más exactos, su módulo de almacenamiento 13, están almacenados además parámetros básicos internos o valores teóricos 131, que pueden introducirse o bien ex fábrica o más tarde por un usuario con ayuda del equipo de manejo 40. Los parámetros básicos internos o valores teóricos 131 pueden ser parámetros de la herramienta de soldadura 21. Además, los parámetros básicos internos o valores teóricos 131 pueden ser parámetros del control de soldadura 10 con los cuales se controla la herramienta de soldadura 21. En particular, los parámetros básicos internos o valores teóricos 131 son un corte de fase ascendente de una corriente para soldadura Is y/o una resistencia R de la herramienta de soldadura 21 y/o la fuerza de retención y/o de presión Fs. La corriente para soldadura Is se alimenta a la herramienta de soldadura 21 mediante un transformador de soldadura no representado en la Fig. 1. Esto se describe con más detalle con respecto a la Fig. 2. Todos los parámetros básicos internos o valores teóricos 131 pueden almacenarse como magnitudes dependientes en el tiempo o cursos de tiempo teóricos de las magnitudes teóricas respectivas. Por consiguiente, en particular puede almacenarse una Is(t) y/o una resistencia R(t) de la herramienta de soldadura 21 y/o la fuerza de retención y/o de presión Fs(t). A este respecto, pueden almacenarse cursos de tiempo continuos o cursos de tiempo fijados de manera intermitente.

En la guía de la herramienta de soldadura 21 con un brazo 24 del dispositivo 20 el dispositivo 20 se controla mediante su equipo de control 25. Para ello, el equipo de control 25 está conectado con el control de soldadura 10 a través de la línea de comunicación 43. Opcionalmente, el equipo de control 25 está conectado con el equipo de manejo 40 a través de una línea de comunicación 44.

Adicionalmente o como alternativa, el equipo de control 25 está conectado directamente con el equipo de detección 30 y/o los componentes eléctricos de la herramienta de soldadura 21 con ayuda de una línea de comunicación 45. Si no existe ninguna necesidad de redundancia, es posible prescindir de la línea de comunicación 43.

A través de las líneas de comunicación 42 a 45 pueden intercambiarse datos relevantes para la realización de una ^{soldadura con la herramienta de soldadura}21 ^{entre el control de soldadura}10 ^{y el dispositivo}20^{, para ser más exactos,}el equipo de control 25, y/o el equipo de manejo 40. Además, en el equipo de control 25 pueden estar almacenados parámetros básicos internos o valores teóricos 251 del equipo de control 25 con los cuales la herramienta de soldadura 21, en particular, para su posicionamiento se controla en el espacio y, por lo tanto, en las piezas constructivos 5.

Fig. 2 muestra con más exactitud la estructura de los electrodos 22, 23 de la herramienta de soldadura 21 en el presente ejemplo de realización. Por lo tanto, el electrodo 22 está configurado como vástago de electrodo que en uno de sus extremos está provisto de una caperuza de electrodo 220. La caperuza de electrodo 220 está dispuesta sobre el electrodo 22 en su extremo dirigido a la pieza de construcción 5. Por lo demás, el electrodo 23 está configurado como vástago de electrodo que está provisto de una caperuza de electrodo 230. La caperuza de electrodo 230 está dispuesta sobre el ^{electrodo 23 en su extremo dirigido a la pieza de construcción}6^.

La herramienta de soldadura 21 puede mecanizarse con un equipo de limpieza 60 representado de manera muy esquemática que puede estar realizado como equipo de fresado y/o de corte o equipo de intercambio de tal modo que la parte de una de las caperuzas de electrodo 220, 230 que se ha ensuciado, puede cortarse o fresarse. Las caperuzas de electrodo 220, 230 son por lo tanto objetos susceptibles al desgaste.

En el funcionamiento de la herramienta de soldadura 21 los electrodos 22, 23 se disponen en un lugar que va a soldarse ^{sobre la al menos una pieza de construcción 5,}6 ^{y con ayuda de una fuerza de retención y/o de presión Fs se fijan a la}al menos una pieza de construcción 5,6. Dicho de otro modo, ambos electrodos 22, 23 sujetan las piezas constructivas 5, 6 ^{con la fuerza Fs. En este sentido, los electrodos 22, 23 en función del número de los procesos de fresado y/o corte ya}realizados en las caperuzas de electrodo 220, 230 han de entregarse a diferente distancia en la al menos una pieza de ^{construcción 5,}6 ^{para lograr la fuerza Fs deseada. A continuación, a los electrodos 22, 23 con ayuda de un transformador}de soldaduras 27 se alimenta una corriente para soldadura Is para una duración de tiempo T predeterminada y en una característica predeterminada. Para ello, la corriente Is se regula, se alimenta con curso de corriente definido, en particular, ^{al menos parcialmente. Esto origina calor en la al menos una pieza de construcción 5,}6^{, de modo que se configura un}punto de soldadura que forma más tarde la unión soldada 7.

La Fig. 3 ilustra la estructura del circuito de regulación formado con el módulo de regulación de fuerza 12 para la fuerza de retención y/o de presión Fs en el caso de un proceso de soldadura con la herramienta de soldadura 21. En el proceso de soldadura se produce una unión soldada 7. La Fig. 3 muestra, por consiguiente, el módulo de regulación de fuerza 12 y su conexión con el módulo de evaluación 11, el módulo de almacenamiento 13 y el equipo de detección 30 con más exactitud. En el módulo de almacenamiento 13 pueden almacenarse además los datos 35, entre otros, una fuerza real F^s_^{a ct}de la fuerza de retención y/o de presión Fs detectada por el equipo de detección 30 durante el proceso de soldadura. Por lo demás, en el módulo de almacenamiento 13 están almacenados los parámetros básicos y magnitudes teóricas 131, entre otros, una fuerza teórica Fs (t) dependiente del tiempo para la fuerza de retención y/o de presión. También en el módulo de almacenamiento 13 pueden almacenarse resultados de evaluación 132 del módulo de evaluación 11.

El módulo de regulación de fuerza 12 tiene un regulador PD 121 con parámetros de regulador 120 adaptados especialmente y un recorrido de regulación 122. El regulador PD es una combinación de regulador proporcional y regulador diferencial. El recorrido de regulación 112 es la parte del circuito de regulación formada con el módulo de ^{regulación de fuerza}12 ^{que contiene la magnitud física que va a regularse, en concreto, en este caso la fuerza de retención}y/o de presión Fs. La fuerza que actúa actualmente F^s_^{a ct}se detecta mediante el equipo de detección 30, para ser más exactos, su al menos un sensor de fuerza. El resultado de detección de la fuerza F^s_^{a ct}se alimenta de nuevo al regulador PD 121, como se muestra en la Fig. 3.

El regulador PD 121 actúa, por consiguiente, en la diferencia de magnitud teórica, es decir, la fuerza teórica Fs (t) de la fuerza de retención y/o de presión Fs, y la fuerza real F^s_^actdetectada de la fuerza de retención y/o de presión Fs. En consecuencia, aparece una fuerza F^s_^{a ct}que durante el proceso de soldadura actúa sobre los electrodos 22, 23 y, por ^{consiguiente, sobre la al menos una pieza de construcción 5,}6^.

El módulo de evaluación 11 está diseñado para detectar oscilaciones de fuerza mediante análisis de la desviación de la regulación F^s1 = Fs (t) - F^s_^{a c t}. En este sentido, el módulo de evaluación 11 en un procedimiento para detectar las oscilaciones de fuerza procede de la siguiente manera, tal como se ilustra en la Fig. 4. El procedimiento para detectar las oscilaciones de fuerza se realiza en un proceso de soldadura, es decir, aplicando una corriente para soldadura, o en un proceso de servicio, es decir, sin aplicar una corriente para soldadura.

En una etapa S1 el módulo de evaluación 11 verifica si la desviación de la regulación Fs i siempre después del mismo tiempo t1 tiene una puesta a cero El tiempo t1 es en particular la mitad de la duración de periodo de una oscilación. Si se detectan puestas a cero el flujo continúa a una etapa S2.

En la etapa S2 el módulo de evaluación 11 verifica si la cantidad |F^s1 | de la desviación de la regulación F^s1 es elevada o no. Por consiguiente, el módulo de evaluación 11 realiza una verificación de la amplitud de la oscilación. Si la cantidad ^{d|FS i | de la desviación de la regulación Fs i es elevada, el módulo de evaluación}11 ^{detecta una oscilación que puede}estar almacenado como resultado de evaluación 132 en el módulo de almacenamiento 13. Después, el flujo continúa a una etapa S3.

En la etapa S3 el control de soldadura 10, en particular, su módulo de evaluación 11 interrumpe el proceso de soldadura realizado en este momento. Por lo demás, el control de soldadura 10, en particular, su módulo de evaluación 11, emite opcionalmente un mensaje de error como mensaje 48 que puede visualizarse con el equipo de manejo 40. La visualización puede realizarse, en particular, óptica y/o acústicamente. Después, el flujo continúa a una etapa S4.

En la etapa S4 el control de soldadura 10, en particular, su módulo de evaluación 11, adapta los parámetros de regulador 120 ^{del módulo de regulación de fuerza}12 ^{o del regulador}121 ^{para evitar, en el futuro, durante un proceso de soldadura}oscilaciones de la fuerza de retención y/o de presión Fs. En este sentido, se reduce en particular la ganancia proporcional del regulador PD 121. Por consiguiente, tiene lugar una adaptación automática de los parámetros de regulador 120 del módulo de regulación de fuerza 12, en particular, del regulador 12. Después, el procedimiento ha finalizado.

En el siguiente desarrollo de soldadura el control de soldadura 10 ejecuta la regulación de la fuerza de retención y/o de presión Fs con los parámetros de regulador 120 del módulo de regulación de fuerza 12, en particular, del regulador PD 121 que están ajustados ahora en función del procedimiento anteriormente descrito. En el mejor de los casos, los ^{parámetros de regulador}120 ^{del módulo de regulación de fuerza}12^{, en particular, del regulador PD}121 ^{están ajustados}ya de manera óptima. Por consiguiente, la adaptación de los parámetros de regulador 120 descrita anteriormente con respecto a la etapa S4 ya es efectiva en el siguiente proceso de soldadura de la instalación de soldadura 2.

Las etapas S i y S2 del procedimiento anteriormente descrito pueden realizarse al menos a veces simultáneamente. Como alternativa a esto y al procedimiento anteriormente descrito, es posible realizar la etapa S i después de la etapa S2.

La Fig. 5 ilustra la estructura de un circuito de regulación formado con el módulo de regulación de fuerza 12 para la fuerza de retención y/o de presión Fs en un proceso de soldadura con la herramienta de soldadura 21 y el empleo de un control ^{de soldadura}100 ^{y de su módulo de evaluación}110^.

El control de soldadura 100 está realizado en amplias partes del mismo modo que se describe para el control de soldadura 10 de acuerdo con el ejemplo de realización precedente. Por lo tanto, a continuación, solo se describen las diferencias ^{del control de soldadura}100 ^{de acuerdo con el presente ejemplo de realización con respecto al control de soldadura}10 de acuerdo con el ejemplo de realización precedente.

El módulo de evaluación 110 no evalúa la desviación de la regulación F^{s i}, como se ha descrito anteriormente para el módulo de evaluación 10. En su lugar, el control de soldadura 10, en particular, su módulo de evaluación 110, evalúa el espectro de frecuencia de la fuerza real F^s_^{a c t}. Por consiguiente, el control de soldadura 100, en particular, su módulo de ^{evaluación 110, ejecuta un procedimiento para identificar oscilaciones de fuerza como se muestra en la Fig.}6^.

^{Como se muestra en la Fig.}6^{, el control de soldadura 100, en particular, su módulo de evaluación 110, ejecuta una etapa}S10 en lugar de las etapas S i y S2 de la Fig. 4. En la etapa S10 el control de soldadura 100, en particular, su módulo de evaluación 110, ejecuta una identificación de oscilaciones de fuerza de la fuerza de retención y/o de presión Fs mediante análisis del espectro de frecuencia de la fuerza real F^s_^{a c t}. En este sentido, el control de soldadura 100, en particular, su módulo de evaluación 110, emplea un análisis FFT (FFT = transformación rápida de Fourier). Si en el espectro de frecuencia de la fuerza real F^s_^{a ct}pueden identificarse máximos, entonces esto indica una oscilación. Por consiguiente, el módulo de evaluación 110 evalúa los máximos como una presencia de una oscilación de fuerza. Además, el flujo, cuando pueden identificarse máximos en el espectro de frecuencia de la fuerza real F^s_^{a c t}, continúa a la etapa S3.

En la etapa S3 siguiente y la etapa S4 subsiguiente se procede de nuevo como se ha descrito previamente con respecto a la Fig. 4.

De este modo, el control de soldadura 100 en el siguiente desarrollo de soldadura puede ejecutar la regulación de la fuerza de retención y/o de presión Fs con los parámetros de regulador 120 del módulo de regulación de fuerza 12, en particular, del regulador PD 121 que ahora están ajustados en función del procedimiento anteriormente descrito. En el ^{mejor de los casos, los parámetros de regulador}120 ^{del módulo de regulación de fuerza}12^{, en particular, del regulador}PD 121, ahora están ajustados ya de manera óptima.

Por consiguiente, también es posible con el control de soldadura 100 hacer efectiva la adaptación de los parámetros de regulador 120 anteriormente descrita con respecto a la etapa S4 ya en el siguiente proceso de soldadura de la instalación ^{de soldadura}2^.

De acuerdo con un tercer ejemplo de realización, el control de soldadura 10 tiene tanto un módulo de evaluación 11 como un módulo de evaluación 110. Mediante la combinación de las evaluaciones de los módulos 11, 110 puede realizarse una identificación y reacción a las oscilaciones de fuerza aún mejor y/o más segura.

Todas las configuraciones anteriormente descritas de la instalación de soldadura 2, de los controles de soldadura 10, 100, de los módulos de evaluación 11, 110, del módulo de regulación de fuerza 12 y de los procedimientos pueden emplearse individualmente o en todas las combinaciones posibles. En particular, pueden combinarse de manera discrecional todas las características y/o funciones de los ejemplos de realización anteriormente descritos. Adicionalmente, son concebibles en particular, las siguientes modificaciones.

Las piezas representadas en las figuras están representadas esquemáticamente y en el diseño exacto pueden desviarse ^{de las formas mostradas en las figuras, siempre y cuando estén garantizadas las funciones anteriormente descritas.}

La herramienta de soldadura 21 no necesita estar realizada como pinza portaelectrodo, sino que puede presentar también solo un electrodo de soldadura 22 o 23 etc.

Opcionalmente, en ambos lados, es decir, no solo en el electrodo 22 o solo en el electrodo 23, sino a través de los dos electrodos 22, 23 puede tener lugar una introducción de fuerzas Fs correspondiente.

Además, es posible emplear otro regulador 121 distinto a un regulador PD. En este caso, se modifican otros parámetros de regulador del regulador 121 para evitar las oscilaciones de la fuerza Fs. En este sentido, como alternativa es posible que varios reguladores 121 estén conectados en serie. Si se emplea, por ejemplo, un regulador de dos puntos en lugar de un regulador PD, se crearía una solución menos dinámica y menos ventajosa en cuanto a la tecnología de regulación que la solución previamente descrita con regulador PD. En este caso entonces los parámetros apropiados para el ^{regulador de dos puntos deberían adaptarse para evitar oscilaciones.}

Claims

REIVINDICACIONES

1. Control de soldadura (10; 100) para una herramienta de soldadura (21), con un módulo de almacenamiento (13), con un módulo de regulación de fuerza (12) para regular un curso de una fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}), que ejerce al menos un electrodo (22, 23) de una herramienta de soldadura (21) durante la producción de una unión soldada (7) sobre al menos ^{una pieza constructiva (5,}6^),

caracterizado porque

^{el módulo de regulación de fuerza (}11^{) está diseñado para calcular en la realización de un proceso de soldadura,}concretamente con aplicación de una corriente para soldadura, o de un proceso de servicio, concretamente sin aplicación de una corriente para soldadura, una desviación de la regulación F^s1 = FS(t) - F^s_^{a c t}, en la que Fs(t) es un valor teórico (131) para la fuerza de retención y/o de presión (Fs(t)) que está almacenada como fuerza teórica dependiente en el tiempo en el módulo de almacenamiento (13), y F^s_^{a ct}es una fuerza real detectada de la fuerza de retención y/o de presión (FS(t)) mediante un equipo de detección (30) en el proceso de soldadura o proceso de servicio realizado, y un módulo de ^{evaluación (}11 ^;110^{) para evaluar la regulación del módulo de regulación de fuerza (}12^{), en donde el módulo de evaluación (}11^;110^{) está diseñado para modificar al menos un parámetro de regulador (}120^{) del módulo de regulación de fuerza (}12⁾cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza (12) arroja que el curso de la fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}) presenta oscilaciones.

2. Control de soldadura (10) según la reivindicación 1, en donde el módulo de evaluación (11) está diseñado para evaluar el curso en el tiempo de la desviación de la regulación (F^s1), para determinar si el curso de la fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}) presenta oscilaciones.

3. Control de soldadura (10) según la reivindicación 1 o 2, en donde el módulo de evaluación (11) está diseñado para evaluar el curso en el tiempo de la desviación de la regulación (F^s1) con respecto a la duración de periodo y amplitud.

4. Control de soldadura (10; 100) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el módulo de evaluación (110) está diseñado para evaluar el espectro de frecuencia de la fuerza real (F^s_^{a c t}) en cuanto a máximos para determinar si el curso de la fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}) presenta oscilaciones.

5. Control de soldadura (10; 100) según una de las reivindicaciones anteriores,

en donde el módulo de regulación de fuerza (12) presenta un regulador PD (121), y

en donde el módulo de evaluación (11; 110) está diseñado para modificar la ganancia proporcional del regulador PD (121) cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza (12) arroja que el curso de la fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}) presenta oscilaciones.

6^{. Control de soldadura (10; 100) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el módulo de evaluación (11;}110^{) está diseñado para interrumpir el curso de soldadura ejecutado en ese momento cuando la evaluación de la}regulación del módulo de regulación de fuerza (12) arroja que el curso de la fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}) presenta oscilaciones.

7. Control de soldadura (10; 100) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el módulo de evaluación (11; 110) está diseñado para emitir un mensaje (48) cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza (12) arroja que el curso de la fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}) presenta oscilaciones.

8^{. Instalación de soldadura (2), con}

una herramienta de soldadura (21) que presenta al menos un electrodo (22, 23) para producir una unión soldada (7) en ^{al menos una pieza constructiva (5,}6^{), un equipo de detección (30) para detectar una fuerza real de la fuerza de retención}y/o de presión (Fs(t)) en un proceso de soldadura realizado, concretamente con aplicación de una corriente para soldadura, o proceso de servicio, concretamente sin aplicación de una corriente para soldadura,

y caracterizada por:

^{un control de soldadura (}10^{) según una de las reivindicaciones anteriores para el control de una producción de una unión}soldada (7) con la herramienta de soldadura (21).

^{9. Instalación de soldadura (2) según la reivindicación}8^{, en donde la herramienta de soldadura (21) es una herramienta}de soldadura por resistencia que está diseñada como pinza portaelectrodos con dos electrodos (22, 23).

10. Procedimiento para evitar oscilaciones de fuerza de una herramienta de soldadura (21),

^{caracterizado porque el procedimiento presenta las etapas de regular, con un módulo de regulación de fuerza (}12^{), un}curso de una fuerza (Fs(t); F^s_^{a c t}), que ejerce al menos un electrodo (22, 23) de la herramienta de soldadura (21) durante ^{la producción de una unión soldada (7) sobre al menos una pieza constructiva (5,}6^{), en donde el módulo de regulación de fuerza (}11^{) está diseñado para calcular, en la realización de un proceso de soldadura, concretamente con aplicación}de una corriente para soldadura, o de un proceso de servicio, concretamente sin aplicación de una corriente para soldadura, una desviación de la regulación Fs i = Fs (t) - F^s_^acten la que Fs(t) es un valor teórico (131) para la fuerza de retención y/o de presión (FS(t)) que está almacenada como fuerza teórica dependiente en el tiempo en un módulo de almacenamiento (13), y F^s_^{a ct}es una fuerza real de la fuerza de retención y/o de presión (Fs(t)) detectada por un equipo de detección (30) cuando el proceso de soldadura o proceso de servicio está realizados,

evaluar (S1, S1; S10), con un módulo de evaluación (11; 110) la regulación del módulo de regulación de fuerza (12), y

modificar (S4), con el módulo de evaluación (11; 110), al menos un parámetro de regulador (120) del módulo de regulación ^{de fuerza (}12^{) cuando la evaluación de la regulación del módulo de regulación de fuerza (}12^{) arroja que el curso de la}fuerza (FS(t); F^s_^{a c t}) presenta oscilaciones.