PDF Ideen der Zukunft - Bertrandt

46
algorithmen und software zur detektion
Von schweissfehlern beim metallschutzgasschweissen
mittels imPulslichtbogen,
insbesondere modulationsart (imPulsstrom,
sPannungsVerlauf)
Volkswagen ag
Technische Aufgabe:
Die technische Aufgabe der Erfindung liegt darin, ohne zusätzliche Sensorik
die Schweißqualität über Auswertung der Spannungen bzw. Ströme beim
Lichtbogen-Impuls-Schweißen zu überwachen.
Lösung:
Bei der Erfindung handelt es sich zum einen um Algorithmen, die die Schweißprozesse
auswerten und zum anderen um ein Softwaretool, in dem die Algorithmen
umgesetzt sind und womit die Methodik bisher erprobt wurde.
Die bisherige Erfindung umfasst im Wesentlichen 3 Algorithmen (Ansätze):
1. Algorithmus der im Spannungsverlauf (Messfrequ. 6,4kHz) nach einem
Unterschreiten einer einstellbaren Spannung (Parameter 1) für eine einstell-
bare Zeit (Parameter 2) sucht. Dieses Ereignis darf sich n mal (Parameter 3)
im Zeitraum x Sekunden (Parameter 4) wiederholen, damit der
Algorithmus einen Fehler aus gibt. Parameter 1 – 4 sind Benutzereingaben
(Definitionsbereich: P1: 0,0-40,9V; P2: 0,0-20,9ms; P3: 1-100;
P4: 1-20.000ms)
2. Algorithmus, der im Stromverlauf die einzelnen Pulse erkennt. (Frequenz
ist bei diesem Verfahren konstant pro Parametersatz programmiert).
Jeder Stromimpuls wird auf seinen maximalen Pulsstrom hin untersucht.
Die Eingabeparameter P1 und P2 geben zulässiges Maximum und
Minimum für Ip (Pulsstrom) an (entspr. Korridor der i.O. ist, Verlassen des
Korridors = Fehler). Bedeutung und Funktion P3 und P4 analog Ansatz 1.
3. Algorithmus, der im Stromverlauf die Pulsstromphasen von den Grund-
stromphasen unterscheidet. Es wird das Verhalten des Stromes in der
Grundstromphase untersucht. Über die Parameter P1 und P2 wird ein
Korridor festgelegt, in dem sich Schweißstrom im Falle einer störungsfreien
Schweißung bewegt. Das Ergebnis der Betrachtung des Ansatzes 2 muss
lokal in Intervallen mit Ansatz 3 verknüpft werden können. Also z.B. wenn
Bedingungen für Ansatz 2 in einem 100ms-Intervall 5x erfüllt, muss um zu
entscheiden, ob ein Schweiß fehler vorhanden ist, im gleichen Zeitintervall
Ansatz 3 überprüft werden. (Fortsetzung re.)
Vorteile:
< Steigerung der Schweißqualität
Mögliche Anwendung:
< Impuls-Lichtbogen-geschweißte Bauteile (z.B. Fahrwerksbauteile) in und
außerhalb Fahrzeugindustrie
2012/0287