PROCEDIMIENTO PARA CONTROLAR UNA FUERZA DE APRIETE DE LOS ELECTRODOS EN UNA PINZA DE SOLDADURA, ASÍ COMO UNA PINZA DE SOLDADURA CORRESPONDIENTE.

Procedimiento para calibrar un accionamiento de electrodos mediante electromotor de una pinza de soldadura para medir la geometría de un brazo porta-electrodos,

en donde primeramente se desplazan los brazos portaelectrodos con sus electrodos de soldadura (2, 4) a una posición de cierre (B), presurizándolos con un determinado par de calibración y memorizando la posición de cierre (B) en base a señales de mando del accionamiento impulsado por un electromotor, desplazando a continuación los brazos porta-electrodos a una determinada posición de referencia (R), en la que los electrodos (2, 4) se encuentran uno del otro a una distancia entre electrodos (R) definida bajo la presurización con el par de calibración, en donde mediante la relación de las señales de mando del accionamiento de la posición de referencia (R) respecto a la posición de cierre, se determina una relación (V) de las señales de mando respecto al trayecto de los electrodos, caracterizado porque se determina adicionalmente una flexión específica de la pinza bajo carga con el par de calibración y se la considera para la determinación de la posición de los electrodos.

El presente invento trata según el término genérico de la reivindicación de patente 1, de un procedimiento para calibrar un accionamiento de electrodos mediante un electromotor de una pinza de soldadura para medir la geometría de un brazo porta-electrodos, en donde primeramente se desplazan los brazos porta-electrodos con sus electrodos de soldadura a una posición de cierre, presurizándolos con un determinado par de calibración y memorizando la posición de cierre en base a señales de mando del accionamiento impulsado por un electromotor, desplazando a continuación los brazos porta-electrodos a una determinada posición de referencia en la que los electrodos se encuentran uno del otro a una distancia definida entre electrodos, bajo la presurización con el par de calibración, en donde mediante la relación de las señales de mando del accionamiento de la posición de referencia respecto a la posición de cierre, se determina una relación de las señales de mando respecto al trayecto de los electrodos.

El documento EP 1 005 943 A2 describe una pinza de soldadura con un servo-accionamiento impulsado por un electromotor para un electrodo de soldadura y con un encoder como sensor de posición. En este caso se describen también rutinas de calibración determinadas para posiciones de referencia y fuerza de apriete del electrodo de soldadura.

Una calibración de un accionamiento de electrodos impulsado por un electromotor tiene significado especial en relación con un procedimiento descrito en el documento EP 1 428 608 A1 para controlar una fuerza de apriete del útil en una pinza de soldadura. En este procedimiento conocido, se utiliza también un accionamiento eléctrico o impulsado por un electromotor para, por un lado, desplazar el electrodo de trabajo mediante una carrera útil de trabajo contra una pieza de trabajo y por otro lado también para, durante el contacto posterior con la pieza de trabajo, presurizar con la fuerza de apriete necesaria respectivamente, predeterminando un determinado par de trabajo mediante una corriente de trabajo determinada. Hasta ahora, este procedimiento ha demostrado su eficacia en la práctica, porque siempre garantiza una alta calidad de soldadura y seguridad del proceso, también en gran medida independientemente de condiciones de funcionamiento fluctuantes (especialmente temperaturas del ambiente, que por lo general, conducen a alteraciones en los valores de fricción en el sistema y a alteraciones en la viscosidad de los lubricantes). En una variante preferente del procedimiento conocido, se establece primeramente por una única vez, una fuerza de apriete nominal deseada del electrodo de trabajo y a través de elementos adecuados se determina una corriente de trabajo necesaria en este caso para el electro-accionamiento. Más o menos al mismo tiempo, es decir, inmediatamente antes o después y con ello prácticamente con las mismas condiciones, se determina una corriente desplazamiento establecida del accionamiento eléctrico para una velocidad de desplazamiento establecida una vez, en sí arbitraria, pero en todo caso constante para una carrera, particularmente para la propia carrera útil. A continuación, en el caso de carreras posteriores, particularmente en cada carrera posterior, se inspecciona la velocidad de desplazamiento real y en caso necesario, cuando la velocidad real varíe de las velocidades de desplazamiento constantes anteriormente determinadas, es reconducida a la velocidad de desplazamiento constante a través de una modificación respectiva de la corriente de desplazamiento. Esto significa que las velocidades de desplazamiento, adaptando la corriente de desplazamiento y el par de desplazamiento que resulta de aquí, se mantienen constantes, determinándose la modificación de corriente. Si luego a continuación, el electrodo de trabajo contacta con la pieza de trabajo correspondiente, se modifica entonces también la corriente de desplazamiento en una relación correspondiente, dependiendo de la modificación de corriente anteriormente determinada, de modo que entonces la fuerza de apriete que resulta de aquí, corresponde al valor nominal. Con ello se produce el control de fuerza, manteniendo constante las velocidades de desplazamiento y la determinación de una modificación de corriente necesaria para ello, en donde luego en relación a la modificación de desplazamiento se modifica también la corriente de trabajo. De este modo, por ejemplo, una dureza automática en el sistema, sujeta a fricción, se compensa mediante un incremento de par del accionamiento, de modo que la fuerza de apriete nominal deseada permanezca siempre constante.

Sin embargo, en la práctica se presenta aún otra dificultad, concretamente pueden existir con frecuencia separaciones en la zona de soldadura entre las piezas de chapa a soldar, condicionadas por piezas de chapa fabricadas deficientemente. En este caso, las chapas no están sobrepuestas en la zona de soldadura, de modo que al soldar podría conducir a una así llamada formación de salpicaduras y muchas veces incluso a la “separación” de los puntos de soldadura. Para una calidad suficiente y durabilidad de los puntos de soldadura, sería necesario disponer de la respectiva separación entre chapas previamente al proceso de soldadura. Pinzas de soldadura de robot conocidas, están en condiciones de ello, sólo mediante un incremento general de la fuerza de apriete nominal. Esto es válido no sólo para pinzas con electromotor, sino también para sistemas neumáticos de pinzas. Sin embargo, un incremento de fuerza general de este tipo puede producir también soldaduras defectuosas, mientras no exista una separación entre chapas en el respectivo punto de soldadura, porque en este caso la fuerza de apriete para el proceso de soldadura es en realidad demasiado alta.

El presente invento tiene como objetivo continuar optimizando el procedimiento de calibración respecto a la precisión, según el término genérico de la reivindicación 1.

Según el invento, se logra este objetivo de acuerdo a los atributos de la reivindicación independiente 1. Configuraciones favorables del invento están comprendidas en las reivindicaciones dependientes.

Mediante el invento, es posible calibrar con precisión la pinza de soldadura o bien su unidad de control y su accionamiento respecto a la geometría de la pinza para determinar el valor real de la distancia entre electrodos a fin de poder comparar con un espesor de pieza pre-establecido.

A continuación se explicará el invento más detalladamente de manera ejemplarizante en base a los dibujos Se muestra en la: figura 1 a 4, vistas laterales esquemáticas gruesas de electrodos de soldadura en diferentes situaciones durante un proceso de calibración del accionamiento de electrodos o bien de la unidad de control del accionamiento, figura 5, una vista lateral de una pieza de trabajo con dos piezas de chapa sobrepuestas sin separación entre sí a soldar, figura 6 a 8, vistas esquemáticas de un procedimiento de soldadura con presencia de una separación en la pieza de trabajo.

En las figuras de los dibujos están representados de manera simplificada únicamente dos electrodos de soldadura de una pinza de soldadura, concretamente un electrodo de trabajo 2 y un contra-electrodo 4. Los electrodos 2, 4 están fijados en brazos porta-electrodos tipo pinzas no representados, en donde al menos el electrodo 2 es impulsado a través de su brazo porta-electrodo mediante un accionamiento impulsado por un motor eléctrico (igualmente no representado) y presurizado con fuerza de apriete. Como accionamiento se puede utilizar un electro-motor en línea, pudiéndose tratar de un motor de rotación con elementos de impulsión aguas abajo, que convierten los movimientos de rotación del motor en movimientos de impulsión lineales del brazo porta-electrodo del electrodo de trabajo 2. Como elemento de impulsión se presta, por ejemplo, un husillo. El motor está fabricado convenientemente como servomotor, el cual interactuando con una unidad de control (regulación), puede llegar a posiciones predeterminables y retenerlas. Adicionalmente, el motor interactúa con un dispositivo de medición, el cual determina la posición actual respectiva (por ejemplo, ángulo de giro respecto a una posición inicial). Esta medición se realiza mediante un encoder, particularmente a través de un conversor en base a impulsos de medición, que son computados en un contador. El motor es accionado mediante un convertidor. Por ejemplo, la unidad de control puede estar dimensionada de tal modo, que el conversor genera un determinado número de impulsos (por ejemplo, 4096), que aún pueden ser incrementados en el convertidor (por ejemplo, a 8000 impulsos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para calibrar un accionamiento de electrodos mediante electromotor de una pinza de soldadura para medir la geometría de un brazo porta-electrodos, en donde primeramente se desplazan los brazos porta-electrodos con sus electrodos de soldadura (2, 4) a una posición de cierre (B), presurizándolos con un determinado par de calibración y memorizando la posición de cierre (B) en base a señales de mando del accionamiento impulsado por un electromotor, desplazando a continuación los brazos porta-electrodos a una determinada posición de referencia (R), en la que los electrodos (2, 4) se encuentran uno del otro a una distancia entre electrodos (R) definida bajo la presurización con el par de calibración, en donde mediante la relación de las señales de mando del accionamiento de la posición de referencia (R) respecto a la posición de cierre, se determina una relación (V) de las señales de mando respecto al trayecto de los electrodos, caracterizado porque se determina adicionalmente una flexión específica de la pinza bajo carga con el par de calibración y se la considera para la determinación de la posición de los electrodos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para determinar la flexión, se mide la distancia entre electrodos (Z) en una posición de electrodos descargada y se la considera para la adaptación de las señales de mando.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque adicionalmente se determina y se predefine un espesor de pieza de trabajo (W) como espesor total de dos piezas de chapa (8a, 8b) directamente sobrepuestas sin separación entre éstas.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por la utilización de una pinza de soldadura para producir uniones por puntos de soldadura en piezas de trabajo (8) mediante un electrodo de trabajo (2) y un contra-electrodo (4), en donde el electrodo (2) es desplazable a través de una carrera útil en dirección al contra-electrodo (4) y contra una pieza de trabajo (8) y al contactar con la pieza de trabajo es presurizable con una fuerza de apriete (Fsoll), estando previsto un accionamiento eléctrico para impulsar el electrodo de trabajo (2), así como para presurizar con la fuerza de trabajo, estando previstos elementos para introducir y almacenar un espesor de pieza de trabajo (W) predeterminado y una distancia entre electrodos (Z) medida en una condición descargada, así como elementos para adaptar la corriente de trabajo del electrodo de trabajo (2).

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la pinza de soldadura utilizada presenta una unidad de control con un dispositivo de medición de la velocidad de desplazamiento del electrodo de trabajo (2) durante la carrera, un dispositivo de medición de la corriente eléctrica del accionamiento eléctrico. Elementos de almacenamiento para almacenar modificaciones de corriente frente a una velocidad de desplazamiento perteneciente a una velocidad de desplazamiento nominal de la carrera establecida a voluntad.