Die Funktionsweise der Schweißqualität-Überwachung mit STUD-DI

Die Überwachung der Schweißqualität mit STUD-DI beruht auf der Tatsache, dass sich die Strom- und Spannungskurven bei einer richtig eingerichteten, stabil arbeitenden Bolzenschweißeinrichtung

• von Schweißung zu Schweißung nur minimal unterscheiden
• aber gleichzeitig auch stark von
• der elektrischen Einstellung des Schweißgeräts,
• der mechanischen Einstellung von Schweißkopf oder Schweißpistole,
• der Geometrie der Bolzen, insbesondere der Zündspitzen,
• den Werkstoffen und
• von der Oberflächenbeschaffenheit (Benetzung, Ölfilm, Oxidation)


abhängen.

Um die Schweißqualität sicher zu stellen, untersucht STUD-DI im Produktionsbetrieb alle Schweißungen daraufhin, ob sich ihre Strom- und Spannungskurven signifikant von denen zuvor gelernter Referenzschweißungen unterscheiden.
Dabei werden nicht einfach Fenster um den Kurvenverlauf gelegt, mit denen die Kurven verglichen werden.
Statt dessen bestimmt STUD-DI in den Kurven gut 30 Merkmale und ermittelt für jedes Merkmal die zulässigesn Toleranzbereich-Grenzen.
So wird z.B. gewährleistet, dass eine Schweißung, deren Lichtbogen früher beginnt, auch früher aufhören darf, weil nicht der Zeitpunkt des Lichtbogenendes, sondern die Lichtbogen-Brenndauer geprüft wird.

Einrichtung

Um STUD-DI für die Überwachung der Schweißqualität einzurichten, sind folgende Schritte erforderlich:

• Die Schweißeinrichtung wird so eingestellt, dass sie stabil fast nur zufriedenstellende Schweißungen produziert.
• Dann wird STUD-DI im Lernmodus betrieben. Dabei nimmt das Programm eine Gruppe von Schweißungen auf. Die Kurven dieser Referenzschweißungen werden von STUD-DI im Lernmodus automatisch gespeichert. Damit später die Treffsicherheit der erzeugten Grenzwerte überprüft werden kann,  sollten im Lernmodus auch einige DEFEKT-Referenzschweißungen erzeugt werden.
• Für jede der Referenzschweißungen wird gibt der Anwender ein, ob sie OK oder DEFEKT war.
• Dann berechnet STUD-DI automatisch die Grenzwerte, anhand derer es die guten von den schlechten Schweißungen am besten unterscheiden kann.
• STUD-DI zeigt danach immer an, wie viele von den Referenzschweißungen falsch (d.h. anders als vom Anwender) klassifiziert werden. Grenzwerte, die zu viele Schweißungen als OK erkennen, obwohl der Anwender eingegeben hat, dass sie schlecht waren, können nicht abgespeichert werden.
• Anhand dieser Information entscheidet der Anwender ob er mit der Treffsicherheit zufrieden ist. In diesem Fall werden die Grenzwerte aktiviert und die Produktionsüberwachung kann beginnen.

Produktionsbetrieb

Schweißungen mit Überschreitung der im Lernmodus errechneten Grenzwerte klassifiziert STUD-DI im Produktionsbetrieb als DEFEKT, auch dann, wenn sie objektiv den Festigkeits-Anforderungen noch genügen.

Durch dieses Verfahren wird erreicht, dass STUD-DI auch auf schleichende Veränderungen der elektrischen oder mechanischen Einstellung der Schweißvorrichtung reagiert, bevor dadurch größerer Schaden angerichtet wird.

Da STUD-DI im Klartext angibt, welches Kriterium wie oft überschritten wird, weiß der Einrichter nach kurzer Einarbeitung, was er verändern muß, damit die Schweißungen wieder den Referenzschweißungen entsprechen.

Selbstverständlich kann STUD-DI Signale ausgeben, anhand derer DEFEKT-Schweißungen automatisch aussortiert oder markiert werden können.