Procedimiento de reemplazo de electrodos y dispositivo de control de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil.

Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura de chapa

(2) de vehículo automóvil, que comprende las etapas de incrementar un contador del número fresados (51) en un dispositivo de control de soldadura (3), medir por parte de la pinza eléctrica (1) una dimensión fresada del electrodo (61), comparar la dimensión fresada del electrodo (61) con una dimensión prefijada del electrodo (62), y realizar el reemplazo del al menos un electrodo (11) si la dimensión fresada del electrodo (61) es mayor que dicha dimensión prefijada del electrodo (62), o realizar el reemplazo del al menos un electrodo (11) si el contador del número fresados (51) es mayor que una cantidad de fresados prefijada (52). Dispositivo de control de dicha pinza eléctrica (4) que controla dicho procedimiento de reemplazo de electrodos (11), al objeto de detectar que han llegado al final de su vida útil.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201530594.

Solicitante: SEAT, S.A..

Inventor/es: MAURI VIDAL,Jordi, GENDRAU MAGRE,Antonio María.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Soldadura por resistencia; Seccionamiento por calentamiento... > B23K11/30 (Características relativas a los electrodos (formas o composiciones de los electrodos B23K 35/00))
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Procedimiento de reemplazo de electrodos y dispositivo de control de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de reemplazo de electrodos y dispositivo de control de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil 5

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de patente tiene por objeto un procedimiento de reemplazo de electrodos de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil, según la 10 reivindicación 1, que incorpora notables innovaciones y ventajas.

Adicionalmente, la presente solicitud de patente tiene también por objeto un dispositivo de control de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil, según la reivindicación 8, que incorpora notables innovaciones y ventajas. 15

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el estado de la técnica hay diversas soluciones conocidas de procedimientos de 20 reemplazo de electrodos de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil, así como de dispositivos de control de pinzas eléctricas.

Así, es conocido del estado de la técnica, según se refleja en el documento US20080237199, un método para garantizar que una operación de acondicionamiento de la 25 punta del electrodo de soldadura se realice correctamente, aprovechando la rutina de compensación de desgaste de los electrodos. El método utiliza las mediciones de desgaste total de la punta para calcular una diferencia en el desgaste de los electrodos entre operaciones sucesivas. Este valor se utiliza para realizar una comparación con el desgaste almacenado medio, para concluir si la operación de acondicionamiento de la punta está 30 funcionando correctamente. Dicho método de compensación se enfoca a realizar un correcto punto de soldadura después de una operación de corte, basándose en conocer la cantidad cortada, compensar, calcular la diferencia entre el corte y la media y comparar dichos valores. El método pretende mejorar la operación de soldadura, y no aprovechar la vida útil de los electrodos de soldadura. Además utiliza valores medios estadísticos para dicha compensación, por lo que no se consigue un ajuste preciso.

Es por otro lado conocido del estado de la técnica, según se refleja en el documento US20080237303, un método para determinar que los electrodos de un soldador de 5 resistencia eléctrica estén en necesidad de reemplazo. Se incluye el control de la velocidad del progresivo desgaste de los electrodos durante la realización de sucesivas soldaduras. El método sirve por tanto para conocer el desgaste de electrodos, y el momento en que se deben llevar a corte según la profundidad de abolladura de los puntos de soldadura. No permitiría sin embargo obtener un valor preciso para conocer el momento de corte. 10

Es también conocido del estado de la técnica, según se refleja en el documento ES2361687, un procedimiento automatizado de detección del desgaste de un electrodo no fusible de un soplete de soldadura por arco y de sustitución por un nuevo electrodo o mecanizado automático de dicho electrodo, cuando éste está erosionado. Se procede de acuerdo con las 15 siguientes etapas: a) contabilizar, durante la soldadura, el número de cebaduras realizadas por el electrodo considerado y, al menos, un parámetro indicador de desgaste seleccionado entre el tiempo de arco de dicho electrodo y el tiempo de cebadura para el establecimiento del arco; b) comparar el valor de, al menos, uno de los parámetros indicadores de desgaste determinado en la etapa a) con, al menos, un valor respectivo de referencia prefijado; c) 20 proceder a una sustitución del electrodo erosionado por un electrodo nuevo o afilado de nuevo cuando el valor de, al menos, uno de los parámetros indicadores de desgaste es superior o igual a, al menos, dicho valor respectivo de referencia prefijado. Dicho procedimiento automatizado no plantea, sin embargo, conocer el desgaste del electrodo según el tiempo de soldadura, y compararlo con un valor de referencia. 25

Así pues, se ve que existe aún una necesidad, tanto de un procedimiento de reemplazo de electrodos, como de un dispositivo de control de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil, de modo que la vida del electrodo, o punta de cobre, de una pinza eléctrica quede gobernado por dicha pinza eléctrica, simultáneamente al gobierno por 30 parte del dispositivo de control de soldadura, aportando una mayor precisión de reemplazo respecto del gobierno únicamente por medio del dispositivo de control de soldadura, como se viene haciendo habitualmente hasta ahora.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con la presente invención, este cometido se soluciona mediante un procedimiento de reemplazo de electrodos y dispositivo de control de una pinza eléctrica para soldadura de chapa de vehículo automóvil según las reivindicaciones 1 y 8. Ventajas 5 adicionales de la invención se presentan acompañando las características incluidas en las reivindicaciones dependientes, mencionadas en la descripción que se reseña a continuación.

En la actualidad, la soldadura por puntos es un método de soldadura por resistencia que se 10 basa en presión y temperatura, en el que se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica a temperaturas próximas a la fusión, y se ejerce una presión entre las mismas. Los materiales base se deben disponer solapados entre electrodos, que se encargan de aplicar secuencialmente la presión y la corriente correspondiente al ciclo produciendo uno o varios puntos de soldadura. 15

Los electrodos de las pinzas de soldadura tienen un ciclo de vida, considerando en la práctica como un valor constante el resultado de multiplicar el número de puntos de soldadura entre un fresado y el siguiente, por el número de fresados. La realidad indica sin embargo que puede no ser un valor constante puesto que depende de varios factores como 20 el desgaste de la cuchilla fresadora (a mayor desgaste, menor corte del electrodo) , del estado del disco, el esfuerzo de la pinza, etc Se contempla por tanto la necesidad de que la acción de cambiar el electrodo sea solicitada por el control de la pinza eléctrica, dado que después de cada acción de recorte del electrodo, o fresado, siempre se realiza una medición para saber cuántas décimas de milímetro se han fresado. Esta medición se realiza para 25 controlar que haya siempre la misma distancia entre chapa y electrodo.

Actualmente se programa en el control de soldadura del robot que comprende la pinza eléctrica, una cadencia de fresados (nº de puntos de soldadura que se realizan hasta realizarse un fresado) y un número de fresados determinado. Ésta multiplicación nos da el 30 número de puntos que se realizan con una pareja de electrodos o, lo que es lo mismo, la vida de los mismos. Por lo tanto, se implementa una vida útil de los electrodos constante e independiente de otros factores. Teniendo en cuenta los factores reales, la cuchilla que realiza el fresado corta menos cada vez aunque siga siendo funcional. Se suscita el problema de tener que cambiar a ciegas los electrodos, antes de estar realmente gastados. 35

En la práctica, se ajusta la cadencia y, sobretodo, el nº de fresados, para aprovechar los 10 mm (5mm de cada uno de los dos electrodos) , considerando la cuchilla fresadora nueva. No se tiene en cuenta cómo se va desgastando progresivamente la cuchilla de la fresadora, y eso hace que, a medida que dicha cuchilla se vaya desgastando, recorte menos electrodo. 5 Como el nº de fresados no se va adaptando a la nueva situación, los electrodos progresivamente se van cambiando cada vez más nuevos. Es por tanto necesario optimizar la vida útil de los electrodos de soldadura en función de los parámetros que modifican longevidad y no establecer el reemplazo de los electrodos como un valor constante del número de puntos de soldadura realizados. Es...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura de chapa (2) de vehículo automóvil, que comprende las etapas de: 5

(i) montar al menos un electrodo (11) de la pinza eléctrica (1) en su alojamiento (12) , (ii) realizar la soldadura de chapa (2) de vehículo automóvil un número 'n' de veces, (iii) realizar un fresado del al menos un electrodo (11) tras la realización de la soldadura

caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas de:

(iv) incrementar un contador del número fresados (51) en un dispositivo de control de 10 soldadura (3) , (v) medir por parte de la pinza eléctrica (1) una dimensión fresada del electrodo (61) , (vi) comparar la dimensión fresada del electrodo (61) con una dimensión prefijada del electrodo (62) , y (vii) realizar el reemplazo del al menos un electrodo (11) si la dimensión fresada del 15 electrodo (61) es mayor que dicha dimensión prefijada del electrodo (62) , o (viii) realizar el reemplazo del al menos un electrodo (11) si el contador del número fresados (51) es mayor que una cantidad de fresados prefijada (52) .

2. Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura 20 de chapa (2) de vehículo automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque el reemplazo de electrodos (11) se realiza si la cantidad de fresados prefijada (52) es de al menos 150.

3. Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura 25 de chapa (2) de vehículo automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque si la dimensión fresada del electrodo (61) es menor que dicha dimensión prefijada del electrodo (62) , y/o si el contador del número fresados (51) es menor que una cantidad de fresados prefijada (52) , se inicia un nuevo ciclo de soldaduras en la etapa (ii) .

4. Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura de chapa (2) de vehículo automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque la medición por parte de la pinza eléctrica (1) de la dimensión fresada del electrodo (61) de la etapa (v) se realiza por medio de un control variador (41) de la pinza eléctrica (1) .

5. Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura de chapa (2) de vehículo automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de medir por parte de la pinza eléctrica (1) una dimensión fresada del electrodo (61) comprende, adicionalmente:

- cerrar la pinza eléctrica (1) hasta que ambos electrodos (11) se tocan, 5

- calcular un desplazamiento de al menos un brazo móvil (42) , y - abrir la pinza eléctrica (1) hasta la posición original.

6. Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura de chapa (2) de vehículo automóvil según la reivindicación 1 o 4, caracterizado porque 10 comprende una etapa adicional de determinar la variación de una dimensión del electrodo (11) fresado por parte del control variador (41) de la pinza eléctrica (1) .

7. Procedimiento de reemplazo de electrodos (11) de una pinza eléctrica (1) para soldadura de chapa (2) de vehículo automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa 15 adicional de determinar la variación de la dimensión del electrodo (11) fresado comprende comparar la dimensión fresada del electrodo (61) con una dimensión fresada del electrodo previamente almacenada de un ciclo de soldadura anterior.

8. Dispositivo de control de una pinza eléctrica (4) que controla el procedimiento de 20 reemplazo de electrodos según la reivindicación 1, en donde dicha pinza eléctrica (4) comprende al menos un brazo móvil (42) actuado por un motor eléctrico (43) , que a su vez comprende un sensor (44) caracterizado porque el sensor (44) envía información de la posición del al menos un brazo móvil (42) de la pinza eléctrica y porque comprende medios de visualización (45) que muestran información de al menos una etapa del procedimiento de 25 reemplazo de electrodos (11) .

9. Dispositivo de control de una pinza eléctrica (4) que controla el procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de visualización (45) muestran si un reemplazo del al menos un electrodo (11) se debe: 30

a) a que una dimensión fresada del electrodo (61) es mayor que una dimensión prefijada del electrodo (62) , b) o bien, a que un contador del número fresados (51) es mayor que una cantidad de fresados prefijada (52) .

10. Dispositivo de control de una pinza eléctrica (4) que controla el procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de visualización (45) emiten una señal cuando una dimensión fresada del electrodo (61) detectada por el sensor (44) del motor eléctrico (43) de al menos un brazo móvil (42) es mayor que una dimensión prefijada del electrodo (62) . 5

11. Dispositivo de control de una pinza eléctrica (4) que controla el procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque la dimensión prefijada del electrodo (62) equivale a un valor prefijado de desgaste de electrodos (11) máximo de 10mm.

12. Dispositivo de control de una pinza eléctrica (4) que controla el procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de visualización (45) emiten una señal cuando una dimensión fresada del electrodo (61) detectada por el sensor (44) del motor eléctrico (43) de al menos un brazo móvil (42) es mayor o igual a un valor comprometido de desgaste de electrodos (11) . 15

13. Dispositivo de control de una pinza eléctrica (4) que controla el procedimiento según la reivindicación 12 caracterizado porque el valor comprometido prefijado de desgaste de electrodos (11) es de 8.5 mm.