DE102007017962B4 - Monitoring a resistance welding process - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Überwachen eines Widerstandsschweißvorgangs zur Verbindung von zwei Bauteilen (A, B) an einer Schweißstelle (11) mittels wenigstens einer Schweißelektrode (12, 14), die auf eines der Bauteile (A, B) aufgesetzt wird, mit den Schritten: – Übertragen einer Druckkraft (F) mittels der Schweißelektrode (12, 14) auf die zwei Bauteile (A, B), – Einleiten eines elektrischen Stromes (I) mittels der Schweißelektrode (12, 14) durch die zwei Bauteile (A, B), – Erfassen einer Temperatur (T) der Schweißstelle mittels einer Wärmesensoranordnung (20) während des Schweißvorgangs, und – Ableiten einer Aussage, ob der Schweißvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist, aus der räumlichen und/oder zeitlichen Verteilung der Temperatur (T) im Bereich der Schweißstelle (11), gekennzeichnet durch die Schritte – während des Schweißvorgangs, Erfassen der auf die zwei Bauteile (A, B) übertragenen Druckkraft (F) mittels eines Kraftsensors (26), und – beim Ableiten der Aussage, Korrelieren von Temperaturverteilung (T) und Druckkraft (F).Method for monitoring a resistance welding process for connecting two components (A, B) at a welding point (11) by means of at least one welding electrode (12, 14) which is placed on one of the components (A, B), with the steps: - transmitting a pressure force (F) by means of the welding electrode (12, 14) on the two components (A, B), - introducing an electrical current (I) by means of the welding electrode (12, 14) through the two components (A, B), - Detecting a temperature (T) of the welding point by means of a heat sensor arrangement (20) during the welding process, and - deriving a statement as to whether the welding process has been carried out properly from the spatial and / or temporal distribution of the temperature (T) in the area of the welding point (11 ), characterized by the steps - during the welding process, detecting the pressure force (F) transmitted to the two components (A, B) by means of a force sensor (26), and - when deriving the statement, Ko relate to temperature distribution (T) and pressure force (F).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Widerstandsschweißvorgangs zur Verbindung von zwei Bauteilen an einer Schweißstelle mittels wenigstens einer Schweißelektrode, die auf eines der Bauteile aufgesetzt wird, mit den Schritten:

  • – Übertragen einer Druckkraft mittels der Schweißelektrode auf die zwei Bauteile,
  • – Einleiten eines elektrischen Stromes mittels der Schweißelektrode durch die zwei Bauteile,
  • – Erfassen einer Temperatur der Schweißstelle mittels einer Wärmesensoranordnung während des Schweißvorgangs, und
  • – Ableiten einer Aussage, ob der Schweißvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist, aus der räumlichen und/oder zeitlichen Verteilung der Temperatur im Bereich der Schweißstelle.
The invention relates to a method for monitoring a resistance welding process for connecting two components to a welding point by means of at least one welding electrode, which is placed on one of the components, with the steps:
  • Transferring a compressive force by means of the welding electrode to the two components,
  • Introducing an electric current by means of the welding electrode through the two components,
  • - Detecting a temperature of the weld by means of a heat sensor assembly during the welding process, and
  • - Deriving a statement as to whether the welding process has taken place properly, from the spatial and / or temporal distribution of the temperature in the region of the weld.

Ein solches Verfahren ist aus der EP 1 075 892 B1 bekannt.Such a method is from the EP 1 075 892 B1 known.

Das Widerstandsschweißen beruht auf Joulescher Widerstandserwärmung beim Stromfluss durch die zu verbindenden Werkstücke. Da es sich beim Widerstandsschweißen um ein kostengünstiges Verbindungsverfahren handelt, wird das Widerstandsschweißen gerade für Verbindungen von dünnen Blechen (bspw. in der Karosserie-, Haushaltsgeräte- oder Radiatorenfertigung).Resistance welding is based on Joulescher resistance heating during the current flow through the workpieces to be joined. Since resistance welding is a low-cost joining method, resistance welding becomes straightforward for joining thin sheets (for example, in body, home appliance or radiator manufacturing).

Aufgrund seiner vielfältigen Einsatzmöglichkeiten hat das Widerstandsschweißen in einigen Bereichen traditionelle Verbindungsverfahren abgelöst. So wurde bspw. in der Automobilzulieferindustrie das Krimpen von Kabellitzen zunehmend durch Widerstandsschweißen ersetzt. Dabei ist das Widerstandsschweißen keineswegs auf bestimmte Spezialfälle beschränkt, sondern hat ein Anwendungsspektrum von Stanzgittern mit Massivkontakten bis hin zu Drähten mit Durchmessern, die nicht stärker als ein Haar sind. Insbesondere in der Automobilindustrie gibt es ein erhebliches Interesse hinsichtlich des Widerstandsschweißens, da hier durch die steigende Anzahl von Steckverbindern und den dadurch möglicherweise entstehenden Kontaktunterbrechungen eine nicht-akzeptable Fehlerquote entstehen kann.Due to its versatility, resistance welding has replaced traditional bonding techniques in some areas. For example, in the automotive supply industry, the crimping of cable strands has increasingly been replaced by resistance welding. Resistance welding is by no means limited to certain special cases, but has a range of applications from punched gratings with solid contacts to wires with diameters that are no more than a hair. Particularly in the automotive industry, there is considerable interest in resistance welding, since an unacceptable level of error can arise here as a result of the increasing number of connectors and the possibly resulting contact interruptions.

Das Widerstandsschweißen ist ein dynamischer Prozess, der von einer Vielzahl von Einflussgrößen abhängt, die sich sogar von Schweißung zu Schweißung ändern können. Daher spielt die Qualitätssicherung bei diesen Verfahren eine bedeutende Rolle. Insbesondere im Zusammenhang mit dem Schweißen von bestimmten Werkstoffen, z. B. bei Buntmetallen, spielt eine exakte Steuerung und Regelung des Prozesses sowie die kontinuierliche Überwachung der Schweißelektroden eine wesentliche Rolle. In diesem Zusammenhang sind bspw. natürlicher Verschleiß und sich damit ändernde Kräfteverhältnisse sowie die Bildung von Oxidschichten auf der Oberfläche und sich damit ändernde Elektrodenwiderstände schwer zu kontrollierende Veränderungen.Resistance welding is a dynamic process that depends on a variety of factors that can change from weld to weld. Therefore, quality assurance plays an important role in these procedures. In particular, in connection with the welding of certain materials, eg. As with non-ferrous metals, an exact control and regulation of the process and the continuous monitoring of the welding electrodes plays an essential role. In this context, for example, natural wear and thus changing power relationships and the formation of oxide layers on the surface and thus changing electrode resistors are difficult to control changes.

Die beim Widerstandsschweißen üblich verwendeten Schweißzangen, werden häufig mittels eines pneumatischen Antriebs betrieben. Während es sich dabei um eine kostengünstige und zuverlässige Möglichkeit handelt, die Schweißzangen zu bedienen, sind die erforderlichen Zuhaltekräfte während des Schweißvorgangs und das ebenfalls notwendige schnelle Nachsetzen der Schweißelektroden bei Einsetzen des Schweißstroms nur bedingt regelbar. Deshalb müssen diese pneumatischen Antriebe häufig mit aufwendigen Zusatzvorrichtungen ausgestattet werden, um den Schweißprozess gut steuern und hochwertige Schweißverbindungen erzeugen zu können.The commonly used in resistance welding welding guns are often operated by means of a pneumatic drive. While this is a cost-effective and reliable way to operate the welding guns, the required locking forces during the welding process and the also necessary rapid replacement of the welding electrodes at the onset of welding current are only limited controllable. Therefore, these pneumatic drives often have to be equipped with elaborate additional devices to control the welding process well and to produce high-quality welded joints.

Um den Schweißvorgang zu überwachen und möglichst umgehend steuernd eingreifen zu können, ist es aus der EP 1 145 795 B1 bekannt, aus der Spannung und dem Strom, die an der Schweißstelle anliegen, die Temperatur rechnerisch abzuschätzen. Dabei ist es allerdings nachteilhaft, dass der Berechnung der Temperatur eine Annahme bezüglich des physikalischen Modells zugrunde gelegt werden muss. Mit anderen Worten, beruht die Erfassung der Temperatur auf der Annahme eines Soll-Zustands, der sich aber erheblich von dem Ist-Zustand unterscheiden kann. Zwar sind hier Versuche unternommen worden, die Parameter des Soll-Zustands über Referenzmessungen zu verifizieren und ggf. anzupassen, doch haben diese Referenzmessungen nur eine begrenzte Aussagekraft, da die sehr geringen Stromstärken während der Referenzmessung nur ungefähre Einschätzungen bezüglich der Oberflächenstruktur der Elektrode ermöglichen. Für detaillierte Erläuterungen zum physikalischen Hintergrund des Widerstandsschweißens und den daraus resultierenden Versuchen einer Modellierung sei auf die DE 101 17 854 A1 verwiesen.To monitor the welding process and to be able to intervene as soon as possible, it is out of the EP 1 145 795 B1 known from the voltage and the current applied to the weld to estimate the temperature by calculation. However, it is disadvantageous that the calculation of the temperature must be based on an assumption regarding the physical model. In other words, the detection of the temperature is based on the assumption of a desired state, but which may differ significantly from the actual state. Although attempts have been made here to verify the parameters of the desired state via reference measurements and to adjust them if necessary, these reference measurements have only a limited significance, since the very low currents during the reference measurement allow only approximate estimates with respect to the surface structure of the electrode. For detailed explanations of the physical background of resistance welding and the resulting attempts at modeling, see DE 101 17 854 A1 directed.

Aus der eingangs genannten EP 1 075 892 B1 ist es bekannt, ein erstes und ein zweites Pyrometer zu verwenden, um zerstörungsfrei eine Rollschweißnaht zu überprüfen. Die Temperaturmesswerte der einzelnen Pyrometer werden mit entsprechenden Sollwerten verglichen, wobei ein Abweichen von den Sollwerten als Fehler erkannt wird.From the above EP 1 075 892 B1 It is known to use a first and a second pyrometer to non-destructively check a roll weld. The temperature readings of the individual pyrometers are compared with corresponding setpoints, whereby a deviation from the setpoints is recognized as an error.

In der DD 252 778 A1 ist ein Verfahren zur Temperaturführung beim Widerstandsschweiß- und Lötprozess offenbart. Dazu wird während des Schweißprozesses die der Schweißspannung zwischen den Elektroden sich überlagernde Thermospannung entweder zwischen der unteren Elektrode und den zu verbindenden Werkstücken gleichen Werkstoffes gemessen, oder es erfolgt ein direktes Messen zwischen den Werkstücken unterschiedlicher Werkstoffzusammensetzung.In the DD 252 778 A1 a method for temperature control in the resistance welding and soldering process is disclosed. For this purpose, during the welding process, the thermal voltage superimposed on the welding voltage between the electrodes is measured either between the lower electrode and the workpieces of the same material to be joined, or a direct action takes place Measuring between the workpieces of different material composition.

Die DE 199 35 777 B4 zeigt eine Vorrichtung zum Beurteilen der Schweißgüte. Mittels einer Temperaturmesseinrichtung wird die Oberflächentemperatur eines zu schweißenden Teils unmittelbar nach dem Schweißen ermittelt. Eine Entscheidungseinrichtung beurteilt dann, ob ein gemessener Temperaturwert höher ist als ein zum Vergleich dienender Referenztemperaturwert.The DE 199 35 777 B4 shows a device for assessing the weld quality. By means of a temperature measuring device, the surface temperature of a part to be welded is determined immediately after welding. A decision means then judges whether a measured temperature value is higher than a reference temperature value for comparison.

Aus der DE 28 35 750 C2 ist ein Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen oder -löten mit Messung der Elektrodentemperatur bekannt. Für die Temperaturmessung wird ein Temperaturfühler an mindestens einer Elektrode angeordnet, der bevorzugt als temperaturabhängiger Widerstand ausgebildet ist.From the DE 28 35 750 C2 For example, a method of electrical resistance welding or soldering with measurement of the electrode temperature is known. For the temperature measurement, a temperature sensor is arranged on at least one electrode, which is preferably designed as a temperature-dependent resistor.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Überwachen eines Widerstandsschweißvorgangs aufzuzeigen, das eine verbesserte Aussage zum tatsächlichen Zustand der Schweißstelle ermöglicht.It is an object of the invention to provide a method of monitoring a resistance welding process which provides an improved indication of the actual condition of the weld.

Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch das eingangs genannte Verfahren zum Überwachen eines Widerstandsschweißvorgangs gelöst, das außerdem die folgenden Schritte aufweist:

  • – Während des Schweißvorgangs, Erfassen der auf die zwei Bauteile übertragenen Druckkraft mittels eines Kraftsensors, und
  • – beim Ableiten der Aussage, Korrelieren von Temperaturverteilung und Druckkraft.
The object is achieved according to the present invention by the above-mentioned method for monitoring a resistance welding process, which also has the following steps:
  • During the welding process, detecting the pressure force transmitted to the two components by means of a force sensor, and
  • - When deriving the statement, correlating temperature distribution and compressive force.

Für die Praxis bedeutet dies, dass verschiedene Werte von Temperaturverteilung und Druckkraft zu einem ordnungsgemäßen Schweißresultat führen können, sofern die Werte in einem bestimmten Zusammenhang stehen. In anderen Worten kann beispielsweise eine Ersttemperaturverteilung bei einer ersten Druckkraft ein gleichermaßen gewünschtes Schweißresultat erzeugen, wie eine zweite Temperaturverteilung bei einer zweiten Druckkraft. Ferner ergibt sich eine weitere Möglichkeit, den Schweißvorgang zu überwachen, da für einen ordnungsgemäßen Schweißvorgang eine geeignet gewählte Druckkraft, also nicht zu gering und nicht zu hoch, erforderlich ist.In practice, this means that different values of temperature distribution and compressive force can lead to a proper welding result, provided the values are in a specific context. In other words, for example, a first temperature distribution at a first compressive force may produce an equally desirable welding result, as a second temperature distribution at a second compressive force. Furthermore, there is another way to monitor the welding process, as for a proper welding a suitably selected compressive force, so not too low and not too high, is required.

Es wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass ein ordnungsgemäßer Schweißvorgang zu einer charakteristischen räumlichen Temperaturverteilung und/oder zu einem charakteristischen zeitlichen Temperaturverlauf führt.It has been recognized in the context of the invention that a proper welding process leads to a characteristic spatial temperature distribution and / or to a characteristic temporal temperature profile.

Hinsichtlich der räumlichen Temperaturverteilung wird vorzugsweise der Bereich betrachtet, der sich von der einen Schweißelektrode über die zu verschweißenden Bauteile hinweg zur zweiten Schweißelektrode erstreckt. Bezogen auf diesen Bereich ergibt sich üblicherweise eine Temperaturverteilung, die an den Übergangsbereichen zwischen einer Schweißelektrode und einem Bauteil jeweils ein Maximum hat. Die Temperatur am Übergangsbereich zwischen den beiden Bauteilen stellt dagegen in der Regel ein relatives Minimum der Temperaturverteilung dar. Soll die Auswertung der Temperaturverteilung vereinfacht werden, so ist es bevorzugt, nur einen oder mehrere Teilabschnitte der zuvor genannten Strecke zu überwachen.With regard to the spatial temperature distribution, it is preferable to consider the region which extends from the one welding electrode over the components to be welded to the second welding electrode. In relation to this range, a temperature distribution usually results which has a maximum at the transition regions between a welding electrode and a component. In contrast, the temperature at the transitional area between the two components generally represents a relative minimum of the temperature distribution. If the evaluation of the temperature distribution is to be simplified, it is preferable to monitor only one or more subsections of the aforementioned route.

Des Weiteren stellt der zeitliche Temperaturverlauf eine gute Möglichkeit dar, den Schweißvorgang zu kontrollieren. Die Anmelderin hat dabei erkannt, dass der Temperaturverlauf entlang der oben beschriebenen Strecke, bzw. in einem oder mehreren Teilbereichen dieser Strecke, für die Überprüfung des Schweißvorgangs herangezogen werden kann.Furthermore, the temporal temperature profile is a good way to control the welding process. The Applicant has recognized that the temperature profile along the above-described route, or in one or more sub-areas of this route, can be used for checking the welding process.

Dabei hat es sich insbesondere als vorteilhaft herausgestellt, einen oder mehrere der folgenden Parameter zu überwachen: Steigung des Temperaturanstiegs, Gefälle des Temperaturabfalls, Maximaltemperatur, Verweildauer der Temperatur in einem Toleranzband um die Maximaltemperatur und eventuelle Schwankungen im Temperaturverlauf. Des Weiteren ist es bevorzugt den Temperaturverlauf in zwei Teilbereichen miteinander zu vergleichen, bspw. ob der Temperaturverlauf im Übergangsbereich zwischen der ersten Schweißelektrode und dem ersten Bauteil im Wesentlichen dem Temperaturverlauf im Übergangsbereich zwischen der zweiten Schweißelektrode und dem zweiten Bauteil entspricht.It has proven particularly advantageous to monitor one or more of the following parameters: slope of the temperature increase, slope of the temperature drop, maximum temperature, residence time of the temperature in a tolerance band around the maximum temperature and possible fluctuations in the temperature profile. Furthermore, it is preferable to compare the temperature profile in two partial regions with one another, for example, whether the temperature profile in the transition region between the first welding electrode and the first component substantially corresponds to the temperature profile in the transitional region between the second welding electrode and the second component.

Ferner ist es vorteilhaft zu überprüfen, wie groß die minimale und/oder maximale Temperaturdifferenz zwischen zwei Temperaturbereichen ist. Wird bspw. erwartet, dass bei einem ordnungsgemäßen Schweißvorgang die Maxima in den Übergangsbereichen zwischen den Schweißelektroden und den Bauteilen eine signifikant höhere Temperatur haben als am Übergangsbereich zwischen den Bauteilen, so kann ein Ausbleiben dieser Temperaturdifferenz bei der Aussage berücksichtigt werden, ob der Schweißvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist.Furthermore, it is advantageous to check how large the minimum and / or maximum temperature difference between two temperature ranges. If, for example, it is expected that the maxima in the transitional areas between the welding electrodes and the components will have a significantly higher temperature than at the transitional area between the components, a failure of this temperature difference may be taken into account in determining whether the welding operation is taking place properly is.

Die Grundlage, anhand derer eine Aussage über den Schweißvorgang abgeleitet wird, kann einerseits auf theoretischem Wege erfolgen, da – wie zuvor erläutert – die physikalischen Zusammenhänge beim Widerstandsschweißen gut verstanden sind. Um dem Schweißvorgang in der Praxis aber so nahe wie möglich zu kommen, werden die Daten bevorzugt aus tatsächlichen Schweißvorgängen abgeleitet.The basis by which a statement about the welding process is derived can, on the one hand, be made theoretically, since - as explained above - the physical relationships in resistance welding are well understood. However, in order to get as close as possible to the welding process in practice, the data is preferably derived from actual welding operations.

So können jeweils die Messwerte für bspw. 100 Schweißvorgänge aufgenommen werden und die Ergebnisse der jeweiligen Schweißvorgänge überprüft werden. In Abhängigkeit von den Ergebnissen, ergeben sich „erlaubte” Bereiche, d. h. liegen die Messwerte in diesen Bereichen, war der Schweißvorgang ordnungsgemäß, und „unzulässige” Bereiche, d. h. liegen die Messwerte in solchen Bereichen, die allein oder in Kombination mit anderen Bereichen einen Fehler beim Schweißvorgang anzeigen, war der Schweißvorgang nicht wie erwartet. Anhand der vorgeschlagenen Experimente können auch Toleranzbereiche ermittelt werden, die später noch erläutert werden. For example, the measured values for, for example, 100 welding operations can be recorded and the results of the respective welding operations can be checked. Depending on the results, there are "allowed" ranges, ie the measured values are in these ranges, the welding process was correct, and "impermissible" ranges, ie the measured values lie in such ranges alone or in combination with other ranges During the welding process, the welding process was not as expected. On the basis of the proposed experiments also tolerance ranges can be determined, which will be explained later.

Die Wärme- bzw. Temperaturerfassung wird bevorzugt mittels eines Infrarotsensors oder mittels einer Wärmebildkamera durchgeführt.The heat or temperature detection is preferably carried out by means of an infrared sensor or by means of a thermal imaging camera.

Die Erfindung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, eine sehr konkrete Überwachung des Schweißvorgangs durchzuführen. Dadurch werden die Probleme aus dem Stand der Technik vermieden, die sich derart äußern können, dass bspw. ein Schweißvorgang aufgrund des gemessenen Stroms als ordnungsgemäß erkannt wurde, obwohl die Schweißstelle in der Tat fehlerhaft ist, oder umgekehrt. Die Erfindung ermöglicht genauere Aussagen darüber, ob der Schweißvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist, und ermöglicht eine geringere Fehlerquote bei dieser Aussage.The invention makes it possible advantageously to carry out a very specific monitoring of the welding process. This avoids the problems of the prior art that may be manifested such that, for example, a welding operation has been identified as being due to the measured current, although the weld is indeed faulty, or vice versa. The invention allows more accurate statements about whether the welding process has been done properly, and allows a lower error rate in this statement.

Damit ist die Aufgabe vollständig gelöst.This completes the task.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die räumliche und/oder zeitliche Verteilung der Temperatur mit wenigstens einem vorab eingestellten Grenzwert verglichen und bei Überschreiten des Grenzwerts der Schweißvorgang als nicht ordnungsgemäß, jedoch im Toleranzbereich befindlich angezeigt.In a preferred embodiment of the invention, the spatial and / or temporal distribution of the temperature is compared with at least one preset limit value and when the limit value is exceeded, the welding process is displayed as being incorrect but located within the tolerance range.

Dadurch ergibt sich eine weitere Abstufung für die Bewertung des Schweißvorgangs. Derartige Toleranzbereiche können insbesondere dahingehend ausgewertet werden, dass ein Schweißvorgang auch dann als ordnungsgemäß angesehen wird, wenn lediglich ein Messwert oder einige wenige Messwerte noch im Toleranzbereich des jeweiligen Parameters liegen. Liegen hingegen eine Vielzahl oder sogar alle Parameter in den jeweiligen Toleranzbereichen, so kann dies – obwohl für jeden einzelnen Parameter zulässig – in der Gesamtheit einen Fehler beim Schweißvorgang anzeigen.This results in a further gradation for the evaluation of the welding process. Such tolerance ranges can in particular be evaluated in such a way that a welding process is considered to be correct even if only one measured value or a few measured values are still within the tolerance range of the respective parameter. If, on the other hand, a large number or even all parameters lie within the respective tolerance ranges, this can - although permissible for each individual parameter - indicate an error in the welding process as a whole.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die räumliche und/oder zeitliche Verteilung der Temperatur mit wenigstens einem zweiten vorab eingestellten Grenzwert verglichen und bei Überschreiten des zweiten Grenzwerts der Schweißvorgang als nicht ordnungsgemäß und fehlerhaft angezeigt.In a further preferred refinement, the spatial and / or temporal distribution of the temperature is compared with at least one second preset threshold value and, when the second threshold value is exceeded, the welding process is displayed as being incorrect and erroneous.

Dies stellt eine besonders einfache Überwachung dar.This represents a particularly simple monitoring.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Wärmesensoranordnung ein Messfeld auf, das den Bereich des Kontakts der Schweißelektrode mit dem Bauteil beinhaltet, auf das die Schweißelektrode aufgesetzt ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the heat sensor arrangement has a measuring field which includes the region of contact of the welding electrode with the component on which the welding electrode is placed.

Die Anmelderin hat erkannt, dass die räumliche Temperaturverteilung und/oder der zeitliche Temperaturverlauf am Übergangsbereich zwischen der Schweißelektrode und dem Bauteil ein wichtiges Indiz für die Qualität des Schweißvorgangs ist. Daher kann mittels dieser Ausgestaltung eine einfache und preiswerte Überwachung realisiert werden.The Applicant has recognized that the spatial temperature distribution and / or the temporal temperature profile at the transition region between the welding electrode and the component is an important indicator of the quality of the welding process. Therefore, by means of this embodiment, a simple and inexpensive monitoring can be realized.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Wärmesensoranordnung von schräg oben auf den Kontaktbereich gerichtet.In a further preferred embodiment of the invention, the heat sensor arrangement is directed obliquely from above onto the contact area.

Dies ermöglicht eine besonders gute Aufnahme der Messwerte aus dem Kontaktbereich. Insbesondere kann nun auch die räumliche Temperaturverteilung und/oder der zeitliche Temperaturverlauf auf der Oberfläche eines Bauteils erfasst werden. Ergibt sich bspw., dass die Temperatur auf der Oberfläche des Bauteils im Bereich der Schweißelektrode ungleichmäßig verteilt ist, so deutet dies auf eine Problem während des Schweißvorgangs hin, das zu einem fehlplazierten Schweißpunkt geführt haben kann.This allows a particularly good recording of the measured values from the contact area. In particular, the spatial temperature distribution and / or the temporal temperature profile on the surface of a component can now also be detected. If, for example, it results that the temperature on the surface of the component is distributed unevenly in the region of the welding electrode, this indicates a problem during the welding process, which may have led to a wrongly placed spot weld.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Wärmesensoranordnung von der Seite auf die Anordnung aus Schweißelektrode und den zwei Bauteilen gerichtet.In a further preferred embodiment of the invention, the heat sensor assembly is directed from the side of the assembly of welding electrode and the two components.

Dadurch kann auf einfache Weise die gesamte Strecke von der ersten Schweißelektrode über die zu verschweißenden Bauteile bis zur zweiten Schweißelektrode überwacht werden. Dabei kann der Beobachtungsbereich auch so groß gewählt werden, dass außerdem die Temperaturverteilung in einer oder beiden Schweißelektroden überwacht werden kann. Nimmt bspw. die Temperatur einer Schweißelektrode unerwartet stark zu, so deutet dies auf ein Problem mit der Schweißelektrode oder des Übergangsbereichs von der Schweißelektrode auf das Bauteil hin.As a result, the entire distance from the first welding electrode via the components to be welded to the second welding electrode can be monitored in a simple manner. In this case, the observation area can also be chosen so large that also the temperature distribution in one or both welding electrodes can be monitored. If, for example, the temperature of a welding electrode increases unexpectedly strongly, this indicates a problem with the welding electrode or the transition region from the welding electrode to the component.

Um die räumliche Überwachung zu realisieren, kann bei einer Ausgestaltung ein Detektor verwendet werden, dessen Gesichtsfeld (field of view) verändert werden kann, insbesondere über mindestens einen verschwenkbaren Spiegel. Oft sind aber eine Mehrzahl von Detektoren mit jeweils festem Gesichtsfeld preiswerter als ein Detektor mit variablem Gesichtsfeld, so dass es bevorzugt ist, die räumliche Überwachung mittels mehrerer Detektoren bzw. Sensoren durchzuführen.In order to realize the spatial monitoring, in one embodiment, a detector can be used whose field of view can be changed, in particular via at least one pivotable mirror. Often, however, are a plurality of detectors, each with fixed Field of view cheaper than a variable field of view detector, so that it is preferable to carry out the spatial monitoring by means of multiple detectors or sensors.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Wärmesensoranordnung einen IR-Detektor mit einem Messfeld auf, der die mittlere Temperatur des Messfelds ausgibt.In a further preferred embodiment of the invention, the thermal sensor arrangement has an IR detector with a measuring field which outputs the mean temperature of the measuring field.

Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Messwerterfassung. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung kann sich das Messfeld auf die gesamte Strecke von der ersten Schweißelektrode zur zweiten Schweißelektrode erstrecken, einen Teilbereich dieser Strecke erfassen oder auf mindestens eine Oberfläche der Bauteile gerichtet sein. Außerdem können mehrere Messfelder und/oder mehrere IR-Detektoren eingesetzt werden, um mehr als einen Teilbereich bzw. mehr als eine Oberfäche zu überwachen.This allows a particularly cost-effective data acquisition. Depending on the configuration, the measuring field can extend over the entire distance from the first welding electrode to the second welding electrode, detect a partial area of this distance or be directed onto at least one surface of the components. In addition, multiple measurement fields and / or multiple IR detectors can be used to monitor more than one subarea or more than one surface.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Wärmesensoranordnung eine IR-Kamera mit einem Messfeld auf, das eine Vielzahl von Messpixeln aufweist, die einzeln oder bereichsweise auswertbar sind, um die räumliche Verteilung der Temperatur zu erfassen.In a further preferred embodiment of the invention, the thermal sensor arrangement has an IR camera with a measuring field which has a multiplicity of measuring pixels which can be evaluated individually or in regions in order to detect the spatial distribution of the temperature.

Der Einsatz einer IR-Kamera ermöglicht es auf einfache Weise, Teilbereiche der genannten Strecke zu überwachen. Dabei können den Teilbereichen sowohl einzelne Messpixel als auch Gruppen/Bereiche von Messpixeln zugeordnet sein.The use of an IR camera makes it easy to monitor parts of the route. In this case, the individual regions can be assigned both individual measurement pixels and groups / regions of measurement pixels.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfasst ein Wegsensor die Relativposition zwischen der Schweißelektrode und den Bauteilen. Auf diese Weise ergibt sich eine weitere Möglichkeit, den Schweißvorgang zu überwachen, da sich die Schweißelektroden für einen optimalen Schweißvorgang an bestimmten Positionen relativ zu den Bauteilen befinden sollten.In a further preferred embodiment of the invention, a displacement sensor detects the relative position between the welding electrode and the components. In this way, there is another way to monitor the welding process, since the welding electrodes should be located at certain positions relative to the components for optimum welding.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Erfassung der Relativposition, die Erfassung der Temperaturverteilung und die Erfassung der Druckkraft zeitlich miteinander korreliert.In a further preferred embodiment of the invention, the detection of the relative position, the detection of the temperature distribution and the detection of the pressure force are correlated in time.

Auf diese Weise kann berücksichtigt werden, dass Relativposition, Temperaturverteilung und Druckkraft miteinander korrelieren.In this way, it can be considered that relative position, temperature distribution and compressive force correlate with each other.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die erfassten Werte der Temperatur und/oder der Relativposition und/oder der Druckkraft gespeichert.In a further preferred embodiment of the invention, the detected values of the temperature and / or the relative position and / or the pressure force are stored.

Dadurch können einerseits Korrelationswerte hinterlegt werden, anhand derer eine Aussage über den Schweißvorgang abgeleitet wird. Andererseits können die gespeicherten Werte für eine Auswertung einer Serie von Schweißvorgängen herangezogen werden.As a result, on the one hand correlation values can be stored, on the basis of which a statement about the welding process is derived. On the other hand, the stored values can be used to evaluate a series of welding operations.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die abgespeicherten Werte der Temperatur und/oder der Relativposition und/oder der Druckkraft auf Langzeitveränderungen hin überprüft.In a further preferred embodiment of the invention, the stored values of the temperature and / or the relative position and / or the pressure force are checked for long-term changes.

Dadurch können Parameteränderungen erfasst werden, die – obwohl noch kein tatsächliches Problem vorliegt – bei Nichtbeachtung zu Problemen beim Schweißvorgang führen können. Nimmt bspw. die Druckkraft nach und nach ab, oder nimmt die Relativposition nach und nach zu, so sollte der Schweißaufbau überprüft werden, da möglicherweise das benötigte Nachsetzen der Schweißelektrode nicht fehlerfrei funktioniert.As a result, parameter changes can be detected, which - although there is no actual problem - can lead to problems during the welding process if ignored. If, for example, the pressure force gradually decreases, or if the relative position gradually increases, then the weld structure should be checked, since the required repositioning of the welding electrode may not work properly.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein für einen Schweißvorgang vorgegebener Bewegungsablauf der Schweißelektrode in Abhängigkeit von der Erfassung der Relativposition und/oder der Erfassung der Temperaturverteilung und/oder der Erfassung der Druckkraft nachgeführt.In a preferred embodiment of the invention, a sequence of movements of the welding electrode predetermined for a welding operation is tracked as a function of the detection of the relative position and / or the detection of the temperature distribution and / or the detection of the pressure force.

Durch dieses Nachführen wird der Schweißaufbau für den Schweißvorgang geeignet eingestellt. Das heißt, die Rahmenbedingungen für den Schweißvorgang werden so gewählt, dass bei der Strombeaufschlagung der Schweißelektroden mit großer Wahrscheinlichkeit ein ordnungsgemäßer Schweißvorgang durchgeführt wird.By this tracking the weld structure for the welding process is set appropriately. That is, the conditions for the welding process are chosen so that when current is applied to the welding electrodes with great probability a proper welding operation is performed.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Nachführung des Bewegungsablaufs durch eine pneumatisch angetriebene Feder.In a further preferred embodiment of the invention, the tracking of the movement is carried out by a pneumatically driven spring.

Dies stellt eine kostengünstige Art der Nachführung dar. Eventuelle Ungenauigkeiten, die prinzipbedingt bei der pneumatischen Nachführung auftreten können, können bei der Auswertung der Messwerte aus dem Schweißvorgang aufgedeckt und ggf. kompensiert werden.This represents a cost-effective type of tracking. Any inaccuracies that can occur due to the principle of the pneumatic tracking, can be detected during the evaluation of the measured values from the welding process and possibly compensated.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung näher dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in more detail in the drawing and are in the explained in more detail below description. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Widerstandsschweißen bei der der Schweißvorgang mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird; 1 a schematic representation of a device for resistance welding in which the welding operation is carried out by means of a method according to the invention;

2 eine typische räumliche Temperaturverteilung, die sich entlang der Strecke von der ersten Schweißelektrode zur zweiten Schweißelektrode einstellt; 2 a typical spatial temperature distribution that occurs along the path from the first welding electrode to the second welding electrode;

3 eine Ausgestaltung des Überwachungsverfahrens, bei der die Wärmesensoranordnung von schräg oben auf den Kontaktbereich gerichtet ist; und 3 an embodiment of the monitoring method, wherein the heat sensor assembly is directed obliquely from above on the contact area; and

4 eine weitere Ausgestaltung des Überwachungsverfahrens, bei der die Wärmesensoranordnung von der Seite auf die Anordnung aus Schweißelektrode und den zwei Bauteilen gerichtet ist. 4 a further embodiment of the monitoring method, wherein the heat sensor assembly is directed from the side of the assembly of welding electrode and the two components.

1 zeigt eine Widerstandsschweißvorrichtung 10, die für eine Verbindung von zwei Bauteilen A, B an einer Schweißstelle 11 mittels zweier Schweißelektroden 12, 14, die auf Bauteile A, B aufgesetzt werden, ausgebildet ist. 1 shows a resistance welding device 10 which is responsible for a connection of two components A, B at a weld 11 by means of two welding electrodes 12 . 14 , which are placed on components A, B, is formed.

Die Steuerung des Schweißstroms I erfolgt durch eine Steuereinheit 16. Dabei kann die Steuereinheit 16 neben der maximalen Stromstärke und der Zeitdauer bei Bedarf auch den zeitlichen Verlauf (Anstieg/Abfall) des Schweißstroms I steuern.The control of the welding current I is carried out by a control unit 16 , In this case, the control unit 16 If necessary, in addition to the maximum current intensity and the duration, it is also possible to control the time course (increase / decrease) of the welding current I.

Um den Schweißstrom I im Sinne eines erfolgreichen Schweißvorgangs zu steuern, erhält die Steuereinheit 16 Informationen zu verschiedenen Parameter. So erhält die Steuereinheit 16 in diesem Ausführungsbeispiel Informationen zu einer Temperatur T, die von einem IR-Detektor 20 mit einem Messfeld 22 ermittelt werden, Informationen über eine Kraft F, die auf die erste Schweißelektrode 12 wirkt und über eine Relativposition Z, die eine z-Position der ersten Schweißelektrode 12 in einem xyz-Koordinatensystem beschreibt.To control the welding current I in terms of a successful welding process, receives the control unit 16 Information about different parameters. So get the control unit 16 in this embodiment, information about a temperature T emitted by an IR detector 20 with a measuring field 22 to be determined, information about a force F acting on the first welding electrode 12 acts and via a relative position Z, which is a z-position of the first welding electrode 12 in an xyz coordinate system.

Die Temperatur T wird mittels eines IR-Detektors 20, der ein Messfeld 22 aufweist, gewonnen, die Kraft F aus einem Kraftsensor 26, der eine pneumatisch angetriebene Feder 28 aufweist, und die Relativposition Z aus einem Wegsensor 24.The temperature T is determined by means of an IR detector 20 , the one measuring field 22 obtained, the force F from a force sensor 26 , which is a pneumatically driven spring 28 and the relative position Z from a displacement sensor 24 ,

Entlang der z-Achse sind drei z-Koordinaten z0, z1, z2 abgetragen. Dabei beschreibt die z-Koordinate z0 die Position der Schweißstelle 11, die z-Koordinate z1 die Position des ersten Kontaktbereichs 30 zwischen der ersten Schweißelektrode 12 und dem Bauteil A und die z-Koordinate z2 die Position des zweiten Kontaktbereichs 32 zwischen der zweiten Schweißelektrode 14 und dem Bauteil B.Along the z-axis, three z-coordinates z 0 , z 1 , z 2 are removed. The z-coordinate z 0 describes the position of the weld 11 , the z-coordinate z 1 the position of the first contact area 30 between the first welding electrode 12 and the component A and the z-coordinate z 2, the position of the second contact region 32 between the second welding electrode 14 and component B.

Der Betrieb der Widerstandsschweißvorrichtung 10, währenddessen das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren zum Einsatz kommt, gestaltet sich wie folgt. Zunächst werden die Bauteile A, B im Hinblick auf die zu schweißende Verbindungsstelle ausgerichtet. Es werden dann die Schweißelektroden 12, 14 zu den Bauteilen A, B geführt, und zwar so weit, dass ein Druck mit der Kraft F mittels der Schweißelektroden 12, 14 auf die Bauteile A, B ausgeübt wird. Dann wird ein mittels der Steuereinheit 16 gesteuerter Strom I in die erste Schweißelektrode 12 eingeleitet. Der Strom I fließt durch die erste Schweißelektrode 12, über den ersten Kontaktbereich 30 in das erste Bauteil A, über die Schweißstelle 11 in das zweite Bauteil B, über den zweiten Kontaktbereich 32 in die zweite Schweißelektrode 14 und von dort zur Masse GND.The operation of the resistance welding device 10 , while the monitoring method according to the invention is used, is as follows. First, the components A, B are aligned with respect to the joint to be welded. It will then be the welding electrodes 12 . 14 led to the components A, B, to the extent that a pressure with the force F by means of the welding electrodes 12 . 14 is exerted on the components A, B. Then one by means of the control unit 16 controlled current I in the first welding electrode 12 initiated. The current I flows through the first welding electrode 12 , over the first contact area 30 into the first component A, over the weld 11 in the second component B, over the second contact area 32 in the second welding electrode 14 and from there to ground GND.

Der Vorgang wird von dem IR-Detektor 20, dessen Messfeld 22 hier auf den ersten Kontaktbereich 30 gerichtet ist, überwacht. Dabei kann die Überwachung sowohl hinsichtlich einer räumlichen Temperaturverteilung als auch hinsichtlich eines zeitlichen Temperaturverlaufs durchgeführt werden. Vorteilhafterweise werden für die Überwachung des Messfelds 22 mehrere IR-Detektoren 20 eingesetzt, die räumlich variiert angeordnet sind.The process is done by the IR detector 20 whose measuring field 22 here on the first contact area 30 directed, supervised. In this case, the monitoring can be carried out both with regard to a spatial temperature distribution and with regard to a temporal temperature profile. Advantageously, for the monitoring of the measuring field 22 several IR detectors 20 used, which are arranged spatially varied.

Wegen der grundsätzlichen Zuverlässigkeit des Widerstandsschweißens ist es prinzipiell ausreichend, den Schweißvorgang erfindungsgemäß mittels des IR-Detektors 20 zu beobachten und anschließend eine Aussage zum Schweißvorgang abzuleiten. Bevorzugt werden aber außerdem während des Schweißvorgangs korrigierende Maßnahmen ergriffen, falls unerwünschte Abweichungen erkannt werden. Wird bspw. festgestellt, dass die erwartete Temperatur an der Schweißstelle 11 zu gering ist, kann dies durch eine Erhöhung des Schweißstroms I kompensiert werden. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht sogar eine Überwachung in Echtzeit (real-time).Because of the fundamental reliability of the resistance welding, it is in principle sufficient, the welding process according to the invention by means of the IR detector 20 to observe and then derive a statement about the welding process. In addition, however, corrective measures are preferably taken during the welding process, if unwanted deviations are detected. If, for example, it is determined that the expected temperature at the weld 11 is too low, this can be compensated by increasing the welding current I. The proposed method even allows real-time monitoring.

Damit bietet das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren eine einfache und genaue Möglichkeit, eine Aussage über den Schweißvorgang abzuleiten.Thus, the monitoring method according to the invention provides a simple and accurate way to derive a statement about the welding process.

In der 2 ist eine mögliche räumliche Temperaturverteilung entlang der z-Achse dargestellt, wie sie sich während eines Schweißvorgangs üblicherweise einstellen sollte und daher in diesem Ausführungsbeispiel als Referenz dient. Dabei ist zu erkennen, dass sich an den Kontaktbereichen 30, 32 ein Temperaturmaximum Tmax einstellt (diese Temperaturmaxima können auch unterschiedlich sein) und dass sich an der Schweißstelle 11 ein relatives Temperaturminimum Tmin bildet. Ist das relative Temperaturminimum Tmin nur geringfügig kleiner als das Temperaturmaximum Tmax oder ist es sogar größer als das Temperaturmaximum Tmax, so kann dies auf ein Problem beim Schweißvorgang hindeuten.In the 2 is shown a possible spatial temperature distribution along the z-axis, as it should usually set during a welding operation and therefore serves as a reference in this embodiment. It can be seen that at the contact areas 30 . 32 sets a maximum temperature T max (these maximum temperatures may also be different) and that at the weld 11 forms a relative temperature minimum T min . If the relative temperature minimum T min is only slightly smaller than the maximum temperature T max or is even greater than the maximum temperature T max , this may indicate a problem during the welding process.

In dem Diagramm sind zwei weitere Linien eingezeichnet, die einen ersten Grenzwert T1 und einen zweiten Grenzwert T2 darstellen. Diese Grenzwerte T1, T2 haben folgende Funktionen. Überschreitet die gemessene Temperaturverteilung den ersten Grenzwert T1 ohne den zweiten Grenzwert T2 zu überschreiten, so wird angenommen, dass der Schweißvorgang zwar nicht ordnungsgemäß durchgeführt wurde, jedoch als akzeptabel angesehen wird. Wird der zweite Grenzwert T2 überschritten, so wird der Schweißvorgang als nicht ordnungsgemäß und nicht akzeptabel klassifiziert. Der Bereich zwischen dem ersten Grenzwert T1 und dem zweiten Grenzwert T2 kann demnach wie ein Toleranzbereich verstanden werden.In the diagram, two further lines are drawn, which represent a first limit value T 1 and a second limit value T 2 . These limits T 1 , T 2 have the following functions. If the measured temperature distribution exceeds the first limit value T 1 without exceeding the second limit value T 2 , it is assumed that, although the welding process was not carried out properly, it is considered to be acceptable. If the second limit T 2 is exceeded, the welding process is classified as improper and unacceptable. The range between the first limit value T 1 and the second limit value T 2 can therefore be understood as a tolerance range.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zudem geprüft, wie lange sich die Temperatur oberhalb des ersten Grenzwerts T1 bzw. des zweiten Grenzwerts T2 bewegt hat. Dadurch kann bspw. berücksichtigt werden, wenn eine zeitlich vernachlässigbare Überschreitung des zweiten Grenzwerts T2 unbeachtet bleiben soll oder wenn eine übermäßig lange Überschreitung des ersten Grenzwerts T1 zu einer Interpretation des Schweißvorgangs als „nicht akzeptabel” führen soll.In a preferred embodiment of the invention, it is also checked how long the temperature has moved above the first limit value T 1 or the second limit value T 2 . In this way, for example, it may be taken into account if a time-negligible exceeding of the second limit value T 2 is to be ignored or if an excessively long exceeding of the first limit value T 1 should lead to an interpretation of the welding process as "unacceptable".

3 zeigt eine Ansicht der 1 von schräg oben. Dabei ist nun zu erkennen, wie der IR-Detektor 20 mit seinem Messfeld 22 den ersten Kontaktbereich 30 überwacht. Wenn der IR-Detektor 20 über mehrere Messfelder 22 verfügt oder wenn in dem Messfeld 22 einzelne Teilbereiche auswertbar sind, kann die Temperaturverteilung in der xy-Ebene überwacht werden. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob die Temperaturverteilung im ersten Kontaktbereich 30 im Wesentlichen homogen ist. 3 shows a view of 1 from diagonally above. It can now be seen how the IR detector 20 with his measuring field 22 the first contact area 30 supervised. If the IR detector 20 over several measuring fields 22 has or if in the measurement field 22 individual subareas can be evaluated, the temperature distribution in the xy plane can be monitored. In this way it can be determined whether the temperature distribution in the first contact area 30 is substantially homogeneous.

Um eine genaue Messung zu ermöglichen, wird der dem Messfeld 22 zugeordnete Messfleck möglichst klein gehalten. Der Durchmesser des Messflecks liegt dabei zwischen vorteilhafterweise zwischen 0,25 mm und 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,4 mm und 1,1 mm und insbesondere zwischen 0,6 mm und 0,8 mm.In order to allow an accurate measurement, the measuring field becomes 22 assigned measuring spot kept as small as possible. The diameter of the measuring spot lies between advantageously between 0.25 mm and 1.5 mm, preferably between 0.4 mm and 1.1 mm and in particular between 0.6 mm and 0.8 mm.

Schließlich zeigt 4 eine Ausgestaltung, bei der eine IR-Kamera 20' mit einem Messfeld 22' die gesamte Strecke von der ersten Schweißelektrode 12 bis zur zweiten Schweißelektrode 14 überwacht. So kann auf einfache Weise die Temperaturverteilung gemäß 2 ermittelt werden und mit Referenzwerten, Grenzwerten und/oder Toleranzbereichen verglichen werden. Um die Kosten der Wärmesensoranordnung zu verringern, kann die IR-Kamera 20' auch durch mehrere IR-Detektoren ersetzt werden, die räumlich variiert angeordnet sind.Finally shows 4 an embodiment in which an IR camera 20 ' with a measuring field 22 ' the entire distance from the first welding electrode 12 to the second welding electrode 14 supervised. So can easily the temperature distribution according to 2 be determined and compared with reference values, limits and / or tolerance ranges. To reduce the cost of the thermal sensor assembly, the IR camera 20 ' be replaced by several IR detectors, which are arranged spatially varied.

Claims (14)

Verfahren zum Überwachen eines Widerstandsschweißvorgangs zur Verbindung von zwei Bauteilen (A, B) an einer Schweißstelle (11) mittels wenigstens einer Schweißelektrode (12, 14), die auf eines der Bauteile (A, B) aufgesetzt wird, mit den Schritten: – Übertragen einer Druckkraft (F) mittels der Schweißelektrode (12, 14) auf die zwei Bauteile (A, B), – Einleiten eines elektrischen Stromes (I) mittels der Schweißelektrode (12, 14) durch die zwei Bauteile (A, B), – Erfassen einer Temperatur (T) der Schweißstelle mittels einer Wärmesensoranordnung (20) während des Schweißvorgangs, und – Ableiten einer Aussage, ob der Schweißvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist, aus der räumlichen und/oder zeitlichen Verteilung der Temperatur (T) im Bereich der Schweißstelle (11), gekennzeichnet durch die Schritte – während des Schweißvorgangs, Erfassen der auf die zwei Bauteile (A, B) übertragenen Druckkraft (F) mittels eines Kraftsensors (26), und – beim Ableiten der Aussage, Korrelieren von Temperaturverteilung (T) und Druckkraft (F).Method for monitoring a resistance welding process for connecting two components (A, B) to a welding point ( 11 ) by means of at least one welding electrode ( 12 . 14 ), which is placed on one of the components (A, B), comprising the steps of: - transmitting a compressive force (F) by means of the welding electrode ( 12 . 14 ) to the two components (A, B), - introducing an electric current (I) by means of the welding electrode ( 12 . 14 ) by the two components (A, B), - detecting a temperature (T) of the weld by means of a thermal sensor arrangement ( 20 ) during the welding process, and - deriving a statement as to whether the welding process has taken place properly from the spatial and / or temporal distribution of the temperature (T) in the region of the weld ( 11 ), characterized by the steps - during the welding operation, detecting the pressure force (F) transmitted to the two components (A, B) by means of a force sensor ( 26 ), and - in deriving the statement, correlating temperature distribution (T) and compressive force (F). Überwachungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die räumliche und/oder zeitliche Verteilung der Temperatur (T) mit wenigstens einem vorab eingestellten Grenzwert (T1) verglichen wird und bei Überschreiten des Grenzwerts (T1) der Schweißvorgang als nicht ordnungsgemäß, jedoch im Toleranzbereich befindlich angezeigt wird.Monitoring method according to claim 1, wherein the spatial and / or temporal distribution of the temperature (T) is compared with at least one preset limit value (T 1 ) and when the limit value (T 1 ) is exceeded, the welding operation is displayed as improperly but within the tolerance range becomes. Überwachungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die räumliche und/oder zeitliche Verteilung der Temperatur (T) mit wenigstens einem zweiten vorab eingestellten Grenzwert (T2) verglichen wird und bei Überschreiten des zweiten Grenzwerts (T2) der Schweißvorgang als nicht ordnungsgemäß und fehlerhaft angezeigt wird.Monitoring method according to claim 1 or 2, wherein the spatial and / or temporal distribution of the temperature (T) with at least a second preset limit (T 2 ) is compared and when exceeding the second threshold (T 2 ), the welding process as improper and faulty is shown. Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wärmesensoranordnung (20) ein Messfeld aufweist, das den Bereich des Kontakts der Schweißelektrode (12, 14) mit dem Bauteil (A, B) beinhaltet, auf das die Schweißelektrode (12, 14) aufgesetzt ist.A monitoring method according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermal sensor assembly ( 20 ) has a measuring field which covers the area of the contact of the welding electrode ( 12 . 14 ) with the component (A, B) to which the welding electrode ( 12 . 14 ) is attached. Überwachungsverfahren nach Anspruch 4, wobei die Wärmesensoranordnung (20) von schräg oben auf den Kontaktbereich gerichtet ist.The monitoring method of claim 4, wherein the thermal sensor assembly ( 20 ) is directed obliquely from above on the contact area. Überwachungsverfahren nach Anspruch 4, wobei die Wärmesensoranordnung (20') von der Seite auf die Anordnung aus Schweißelektrode (12, 14) und den zwei Bauteilen (A, B) gerichtet ist.The monitoring method of claim 4, wherein the thermal sensor assembly ( 20 ' ) of the Side on the arrangement of welding electrode ( 12 . 14 ) and the two components (A, B) is directed. Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wärmesensoranordnung (20) einen IR-Detektor (20) mit einem Messfeld (22) aufweist, der die mittlere Temperatur des Messfelds (22) ausgibt.A monitoring method according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermal sensor assembly ( 20 ) an IR detector ( 20 ) with a measuring field ( 22 ), which determines the mean temperature of the measuring field ( 22 ). Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wärmesensoranordnung (20') eine IR-Kamera (20') mit einem Messfeld (22') aufweist, das eine Vielzahl von Messpixeln aufweist, die einzeln oder bereichsweise auswertbar sind, um die räumliche Verteilung der Temperatur (T) zu erfassen.A monitoring method according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermal sensor assembly ( 20 ' ) an IR camera ( 20 ' ) with a measuring field ( 22 ' ), which has a plurality of measuring pixels, which can be evaluated individually or in regions, in order to detect the spatial distribution of the temperature (T). Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Wegsensor (24) die Relativposition (Z) zwischen der Schweißelektrode (12, 14) und den Bauteilen (A, B) erfasst.Monitoring method according to one of claims 1 to 8, wherein a displacement sensor ( 24 ) the relative position (Z) between the welding electrode ( 12 . 14 ) and the components (A, B) detected. Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Erfassung der Relativposition (Z), die Erfassung der Temperaturverteilung (T) und die Erfassung der Druckkraft (F) zeitlich miteinander korreliert werden.Monitoring method according to one of claims 1 to 9, wherein the detection of the relative position (Z), the detection of the temperature distribution (T) and the detection of the pressure force (F) are correlated in time with each other. Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erfassten Werte der Temperatur (T) und/oder der Relativposition (Z) und/oder der Druckkraft (F) gespeichert werden.Monitoring method according to one of claims 1 to 10, wherein the detected values of the temperature (T) and / or the relative position (Z) and / or the pressing force (F) are stored. Überwachungsverfahren nach Anspruch 11, wobei die abgespeicherten Werte der Temperatur (T) und/oder der Relativposition (Z) und/oder der Druckkraft (F) auf Langzeitveränderungen hin überprüft werden.Monitoring method according to claim 11, wherein the stored values of the temperature (T) and / or the relative position (Z) and / or the pressure force (F) are checked for long-term changes. Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein für einen Schweißvorgang vorgegebener Bewegungsablauf der Schweißelektrode (12, 14) in Abhängigkeit von der Erfassung der Relativposition (Z) und/oder der Erfassung der Temperaturverteilung (T) und/oder der Erfassung der Druckkraft (F) nachgeführt wird.Monitoring method according to one of claims 1 to 12, wherein a sequence of movements of the welding electrode predetermined for a welding operation ( 12 . 14 ) is tracked in dependence on the detection of the relative position (Z) and / or the detection of the temperature distribution (T) and / or the detection of the pressure force (F). Überwachungsverfahren nach Anspruch 13, wobei die Nachführung des Bewegungsablaufs durch eine pneumatisch angetriebene Feder (28) erfolgt.Monitoring method according to claim 13, wherein the tracking of the movement sequence by a pneumatically driven spring ( 28 ) he follows.
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