特表 2023-508266 溶接装置及び溶接方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-02

(54)【発明の名称】溶接装置及び溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/20 20060101AFI20230222BHJP

【ＦＩ】

B23K9/20 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022535966

(86)(22)【出願日】2020-12-09

(85)【翻訳文提出日】2022-06-13

(86)【国際出願番号】 EP2020085279

(87)【国際公開番号】W WO2021122222

(87)【国際公開日】2021-06-24

(31)【優先権主張番号】19218010.7

(32)【優先日】2019-12-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591010170

【氏名又は名称】ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト

【住所又は居所原語表記】Ｆｅｌｄｋｉｒｃｈｅｒｓｔｒａｓｓｅ １００， ９４９４ Ｓｃｈａａｎ， ＬＩＥＣＨＴＥＮＳＴＥＩＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100123342

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 承平

(72)【発明者】

【氏名】アンドレアス シュターツェングルーバー

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ ドェルナー

(72)【発明者】

【氏名】アレキサンダー シュパイクナー

(57)【要約】

本発明は、溶接スタッドを基板に溶接するための装置及び方法に関する。溶接電流は、溶接スタッドと基板との間の溶接スタッドに印加され、それによって溶接スタッド及び基板の材料が部分的に液化される。次いで、溶接スタッドは、溶接スタッド及び／又は基板の固化しつつある材料に浸漬されて、溶接スタッドと基板との間に一体的な接合を確立する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶接スタッドを基板に溶接するための装置であって、スタッドホルダと、前記溶接スタッド及び／又は前記基板の材料を部分的に液化するように前記溶接スタッドに溶接電流を印加するための溶接電流接点要素と、コイルを含むスタッド搬送装置と、前記溶接スタッドの動作の持続時間及び／若しくは速度、並びに／又は前記溶接スタッドの位置を判定するための判定装置であって、前記コイルのインダクタンス又は前記コイルのインダクタンスを表す変数を検出するための検出装置を含む、判定装置と、を備える、装置。

【請求項2】

前記スタッド搬送装置が、前記コイルを有するリフト磁石を含み、前記コイルによって生成される磁場によって前記溶接スタッドを駆動して、前記基板から離れるリフト動作及び／又は前記基板上への浸漬動作を実行する、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記スタッド搬送装置が、前記基板から前記溶接スタッドをリフトするためのスタッドリフト装置を含む、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記スタッド搬送装置が、前記溶接スタッド及び／又は前記基板が前記溶接電流によって部分的に液化されるときに、前記溶接スタッド及び／又は前記基板の前記液化された材料に前記溶接スタッドを浸漬するためのスタッド浸漬装置を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

特に前記判定装置を含む、制御装置を更に備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記コイルの前記インダクタンスの設定値又は前記コイルの前記インダクタンスを表す前記変数が記憶されているデータメモリを更に備え、前記制御装置が、前記検出装置によって検出された変数を前記設定値と比較するのに、特にそこから差を形成するのに適している、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記制御装置が、インダクタンス、又は前記検出装置によって検出された前記インダクタンスを表す変数に応じて、前記スタッド搬送装置を制御することを意図している、請求項５又は６に記載の装置。

【請求項8】

前記制御装置が、前記検出された変数に応じて、前記溶接作業の１つ以上のパラメータを制御することを意図している、請求項５～７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記制御装置が、前記溶接電流の電圧及び／若しくは電流強度、並びに／又は前記溶接スタッドの動作の速度、及び／若しくは位置、及び／若しくは方向を制御することを意図している、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

溶接スタッドを基板に溶接するための方法であって、
ａ）溶接スタッドを提供する工程と、
ｂ）前記溶接スタッドと前記基板との間の前記溶接スタッドに溶接電流を印加する工程と、
ｃ）前記溶接スタッド及び／又は前記基板の材料を部分的に液化する工程と、
ｄ）前記溶接スタッドを、コイルを含むスタッド搬送装置によって、固化する前に前記溶接スタッド又は前記基板の液化された材料に浸漬する工程と、
ｅ）前記スタッド搬送装置によって、前記溶接スタッド及び／又は前記基板の前記液化された材料にもたらされる前記溶接スタッドの前記浸漬動作を特徴付ける１つ以上の変数を判定する工程と、
ｆ）前記コイルのインダクタンス又は前記コイルの前記インダクタンスを表す変数を検出する工程と、
を含む方法。

【請求項11】

前記スタッド搬送装置が、コイルを含むリフト磁石を含み、前記溶接スタッドが、前記コイルによって生成される磁場によって駆動されて、前記基板から離れるリフト動作及び／又は前記基板に向かう浸漬動作を実行する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記検出装置によって検出された変数が、前記コイルの前記インダクタンスの設定値又は前記コイルの前記インダクタンスを表す前記変数、特にそこから形成される差と比較される、請求項１０又は１１に記載の方法。

【請求項13】

前記スタッド搬送装置が、インダクタンス、又は前記検出装置によって検出された前記インダクタンスを表す変数に応じて制御される、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記溶接作業の１つ以上のパラメータが、前記検出された変数に応じて制御される、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記溶接電流の電圧及び／若しくは電流強度、並びに／又は前記溶接スタッドの動作の速度、及び／若しくは位置、及び／若しくは方向が制御される、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、スタッドを基板に固定する（留め付ける）ための装置及び方法、並びにまたそのようなスタッドに関する。

【背景技術】

【0002】

異なる用途において、様々なスタッドを基板（被留め付け材）に固定する（留め付ける）ための多くの既知の装置及び方法がある。例えば、スタッドを基板に接触させて、そこに電流が加えられる。スタッドと基板との間を電流が流れると、直ちにそのタッドは、基板からリフトオフされてアークを形成する。放出されるエネルギーにより、スタッド及び基板の材料が部分的に液化される。次いで、スタッドが、液化された材料に浸漬されてから、この材料が冷却されて固体になる。スタッドは、最終的に基板に接合される。スタッド及び基板の材料を十分短い時間で液化するのに必要なエネルギーを提供するために、非常に高い強度の電流を生成し、対応する定格の電気ケーブルを使用して電流をスタッドに供給する装置が知られている。液化された材料の酸化を避けるため、スタッドと基板との間の接触領域を不活性ガスで取り囲むことが知られている。

【0003】

例えば、建造物又は造船における用途の場合、アイテムを基板に固定するために、アイテムがねじ込まれる様々なサイズのねじ付きスタッドが使用される。例えば、電流の持続時間及び電力などの固定方法のいくつかのパラメータは、ユーザが装置上に設定するべきであり、使用されるスタッドに適合させるべきである。ユーザは、最終的に、目視検査によってスタッドと基板との間の接続品質を評価する。それゆえ、接続品質もまた、ユーザの経験及び能力に依存する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の目的は、スタッドの基板への固定（留め付け）がより容易にされ、及び／又は改善される、装置及び／又は方法を提供することである。

【0005】

この目的は、溶接スタッドを基板に溶接するための装置において達成され、装置は、スタッドホルダと、溶接スタッド及び／又は基板の材料を部分的に液化するように溶接スタッドに溶接電流を印加するための溶接電流接点要素と、コイルを含むスタッド搬送装置と、特にリフト動作及び／又は浸漬動作の前、最中、又は後の、溶接スタッドの動作、例えばリフト動作若しくは浸漬動作の持続時間及び／若しくは速度、並びに／又は溶接スタッドの位置を判定するための判定装置であって、コイルのインダクタンス又はコイルのインダクタンスを表す変数を検出するための検出装置を含む、判定装置と、を備える。加えて、装置は、好ましくは、溶接スタッドと基板との間に流れる溶接電流を維持しながら、特に好ましくは溶接スタッドと基板との間にアークを形成しながら、基板から溶接スタッドをリフトするためのスタッドリフト装置を備える。同様に、スタッドホルダは、好ましくは、溶接電流接点要素を含む。

【0006】

更なる本発明の有利な態様は、スタッド搬送装置が、コイルを有するリフト磁石を含み、コイルによって生成される磁場によって溶接スタッドを駆動して、基板から離れるリフト動作及び／又は基板上への浸漬動作を実行することを含む。更なる有利な態様は、スタッド搬送装置が、スタッドリフト装置として、及び／又はスタッド浸漬装置として形成されることを含む。

【0007】

更なる有利な態様は、装置が好ましくは判定装置を有する制御装置を含むことを含む。制御装置は、好ましくは、インダクタンス、又は検出装置によって検出されたインダクタンスを表す変数に応じて、スタッド搬送装置を制御することを意図している。制御装置はまた、好ましくは、検出された変数に応じて溶接作業の１つ以上のパラメータを制御することを意図している。制御装置は、溶接電流の電圧及び／若しくは電流強度、並びに／又は溶接スタッドの動作の速度、及び／若しくは位置、及び／若しくは方向を制御することを意図することが特に好ましい。有利な態様は、制御装置が、以前の溶接作業中に検出装置によって検出された変数に応じて、後続の溶接作業の１つ以上のパラメータを制御するのに適していることを含む。その結果、いくつかの状況では、確認されている溶接作業のパラメータの変化を補償することが可能である。その結果、いくつかの状況では、溶接スタッドと基板との間の溶接接続の品質の客観的な評価が可能になる。更なる有利な態様は、装置が、コイルのインダクタンスの設定値又はコイルのインダクタンスを表す変数が記憶されているデータメモリを備えることを含み、制御装置は、検出装置によって検出された変数を設定値と比較するのに適している。制御装置は、好ましくは、検出装置によって検出された変数と設定値との間の差を形成するのに適している。

【0008】

更なる有利な態様は、装置が、判定された変数に関する情報及び／又は判定された変数から導出された情報を出力するための出力装置を備えることを含む。出力装置は、視覚ディスプレイ及び／又は無線送信装置を含むことが好ましい。出力装置によって出力され得る情報は、好ましくは、溶接作業の品質に関する情報、及び／又は溶接作業を改善するための手段に関する情報を含む。

【0009】

この目的はまた、溶接スタッドを基板に溶接するための方法において達成され、方法では、溶接スタッドが提供され、溶接スタッドと基板との間に溶接電流が印加され、溶接スタッド及び／又は基板の材料が部分的に液化されて固化され、溶接スタッドが、コイルを含むスタッド搬送装置によって、固化する前に溶接スタッド又は基板の液化された材料に浸漬され、スタッド搬送装置によって、溶接スタッド及び／又は基板の液化された材料にもたらされる溶接スタッドの浸漬動作を特徴付ける１つ以上の変数が判定され、コイルのインダクタンス又はコイルのインダクタンスを表す変数が検出される。溶接スタッドは、好ましくは、溶接スタッドと基板との間に流れる溶接電流を維持しながら、特に好ましくは溶接スタッドと基板との間にアークを形成しながら、基板からリフトオフされる。スタッド搬送装置は同様に、好ましくは、コイルを含むリフト磁石を含み、溶接スタッドは、コイルによって生成される磁場によって駆動されて、基板から離れるリフト動作及び／又は基板に向かう浸漬動作を実行する。

【0010】

この方法の有利な態様は、検出装置によって検出された変数が、コイルのインダクタンスの設定値又はコイルのインダクタンスを表す変数と比較されることを含む。差は、好ましくは、コイルのインダクタンス又はコイルのインダクタンスを表す変数、及び設定値から形成される。

【0011】

この方法の更なる有利な態様は、スタッド搬送装置が、インダクタンス又は検出装置によって検出されたインダクタンスを表す変数に応じて制御されることを含む。

【0012】

この方法の同様に有利な態様は、溶接作業の１つ以上のパラメータが、検出された変数に応じて制御されることを含む。溶接電流の電圧及び／若しくは電流強度、並びに／又は溶接スタッドの動作の速度、及び／若しくは位置、及び／若しくは方向は、制御されることが好ましい。

【0013】

更なる有利な態様は、後続の溶接作業の１つ以上のパラメータが、以前の溶接作業中に検出されたパラメータに応じて制御されることを含む。

【0014】

更なる有利な態様は、判定された変数に関する情報及び／又は判定された変数から導出された情報が出力されることを含む。この情報は、好ましくは、溶接作業の品質に関する情報及び／又は溶接作業を改善するための手段に関する情報である。

【0015】

以下では、図面を参照して、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】溶接装置を概略的に示す図である。

【図2】溶接ガンを概略的に示す図である。

【図3】溶接方法のフローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１では、溶接スタッド２０を基板３０に溶接するための溶接装置１０が概略的に表されている。溶接スタッド２０の材料及び基板３０の材料は、導電性であり、特に金属である。溶接装置１０は、押しボタンスイッチとして形成されたトリガスイッチ４１を有する溶接ガン４０、溶接ユニット５０、第１の電気ケーブル６１、接続端子６３を有する第２の電気ケーブル６２、例えば電力ケーブルとして形成された電気供給ケーブル６４、電気通信ライン６５、ガスシリンダーとして形成されたガス貯蔵器７０、管状ガス供給ライン７１、及びガスホース７２を含む。

【0018】

第１のケーブル６１は、溶接ユニット５０を介して溶接スタッド２０に電流を供給するのに役立つ。第２のケーブル６２は、接続端子６３が基板３０にクランプされたときに、基板３０を溶接ユニット５０に電気的に接続するのに役立つ。溶接スタッド２０が基板３０と接触すると、回路が閉じ、それによって、例えば直流又は交流の形態の溶接電流が、溶接ユニット５０を介して溶接スタッド２０に印加され得る。この目的のため、溶接ガン４０は、図１に示されていない溶接電流接点要素を含む。溶接ユニット５０は、所望の電圧及び電流強度で溶接電流を提供するために、例えば電気コンデンサ、サイリスタ、絶縁ゲート電極を有するバイポーラトランジスタ又はパワーエレクトロニクスからの他の構成要素及びマイクロプロセッサを有する関連する制御ユニットも含む、供給ケーブル６４からの電流を溶接電流に変換するための図示されていない装置を含む。

【0019】

ガス供給ライン７１及びガスホース７２は、溶接作業中に周囲領域からの酸素による酸化から接触領域を保護するために、溶接スタッド２０と基板３０との間の接触領域にガス貯蔵器７０からの不活性ガスを供給するのに役立つ。接触領域へのガスの流れを制御するために、ガス貯蔵器７０、ガス供給ライン７１、溶接ユニット５０、ガスホース７２、又は溶接ガン４０は、バルブ（図示せず）、特に制御可能バルブを含む。

【0020】

溶接ユニット５０は、作動要素５２を有する入力装置５１と、視覚表示要素５４及び無線送信ユニットを有する出力装置５３とを有する。入力装置５１は、例えば、電圧、電流強度、溶接電流の電力及び持続時間、スタッドの位置及び速度など、溶接装置１０のユーザにより、溶接装置１０で実行される溶接方法のパラメータを入力するのに役立つ。出力装置５３は、例えば、溶接方法のパラメータに関する情報、溶接方法又は他の変数の検出された放射に関する情報、溶接作業の品質に関する情報、溶接作業を改善するための手段に関する情報、溶接スタッドの検出された特性に関する情報、若しくは前述の変数から導出される情報、並びに／又は溶接装置１０、特に溶接ガン４０を洗浄及び／若しくは維持するための推奨事項若しくは指示である情報をユーザに出力するのに役立つ。

【0021】

通信ライン６５は、溶接ガン４０、特に図１に示されていない溶接ガン４０の制御装置と、溶接ユニット５０、特に制御ユニット並びに／又は入力装置５１及び／若しくは出力装置５３との間の通信に役立つ。例えば、この通信により、例えば溶接電流の溶接スタッド２０の移動との同期を達成し、又はこれをより容易にするために、溶接作業のパラメータに関する情報の交換が達成される。図示されていない実施例の場合、溶接ガンと溶接ユニットとの間の通信は、無線で、無線通信により、又は溶接電流を搬送する第１の電気ケーブルにより行われる。

【0022】

図２では、基板３０に固定するための溶接スタッド２０を有する溶接ガン４０がより詳細に示されている。溶接ガン４０は、開口部４６を備えたハウジング４２を有し、ハンドル４３は、そのハウジング４２から突出したトリガスイッチ４１を有する。また、第１の電気ケーブル６１、接続端子６３が基板３０にクランプされた第２の電気ケーブル６２、電気通信ライン６５、及びガスホース７２も示されている。溶接ガン４０はまた、スタッドホルダ４４を有し、その上で溶接スタッド２０が溶接作業中に保持される。この目的のため、スタッドホルダは、例えば、（詳細に示されていない）２つ、３つ、４つ又はそれを超える弾性アームを含み、それらの間に溶接スタッド２０がクランプ嵌合によって挿入及び保持される。溶接ガン４０はまた、溶接電流を溶接スタッド２０に印加するための、例えば１つ以上の弾性アームの形態でスタッドホルダ４４に組み込まれた溶接電流接点要素４５を有する。

【0023】

溶接ガン４０はまた、溶接ガン及び溶接ユニット５０の様々な構成要素及び装置を制御するための制御装置２００を有する。制御装置２００は、溶接作業の１つ以上のパラメータを制御することを意図している。この目的のため、制御装置２００は、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ、１つ以上の一時的又は恒久的なデータメモリなどの様々な電子構成要素を備える。

【0024】

溶接ガン４０はまた、第１のリフト磁石として形成されたスタッドリフト装置８０と、第２のリフト磁石として形成されたスタッド浸漬装置９０とを有する、スタッド搬送装置１００を備える。スタッドリフト装置８０は、第１のコイル８５を有し、第１のコイル８５が通電されて、例えば磁場によってスタッドホルダ４４の軟磁性材料に磁気抵抗力を加えることによって、スタッドリフト装置８０が作動されると、開口部４６から後方に離れる力で（図２では上向きに）スタッドホルダ４４に作用する。この目的のため、スタッドホルダ４４は、例えば、その外周に第１の鉄又は鋼のリング（図示せず）を有する。制御装置２００は、スタッドリフト装置８０を制御し、特にそれを作動及び非作動させるために、図示されていない信号線を介してスタッドリフト装置８０と通信する。

【0025】

スタッド浸漬装置９０は、第２のコイル９５を有し、第２のコイル９５が通電されて、例えば磁場によってスタッドホルダ４４の軟磁性材料に磁気抵抗力を加えることによって、スタッド浸漬装置９０が作動されると、開口部４６に前方に向かう力で（図２では下向きに）スタッドホルダ４４に作用する。この目的のため、スタッドホルダ４４は、例えば、その外周に第２の鉄又は鋼のリング（図示せず）を有する。制御装置２００は、スタッド浸漬装置９０を制御し、特にそれを作動及び非作動させるために、図示されていない信号線を介してスタッド浸漬装置９０と通信する。図示されていない実施例の場合、スタッド浸漬装置は、スタッドリフト装置がスタッドホルダを後方に動作させると張力がかかり、スタッドリフト装置が非作動となるとすぐにスタッドホルダを前方に動作させる、ばね要素として形成される。

【0026】

溶接ガン４０は、溶接スタッド２０の１つ以上のスタッド特性を検出するための識別装置２２０も有する。図示されていない信号線を介して、制御装置２００は、検出されたスタッド特性を表す信号を受信し、それに応じて溶接作業の制御を実行するために識別装置と通信する。図示されていない実施例の場合、識別要素は、溶接スタッドのパッケージに取り付けられ、特に携帯電話又は同様の装置により、例えばＱＲコード（登録商標）又はＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）により読み取られる。

【0027】

溶接ガン４０はまた、溶接作業中に溶接スタッド２０と基板３０との間に印加される電圧を検出するための電圧検出装置２３１と、溶接作業中に溶接スタッド２０と基板３０との間に流れる電流の強度を検出するための電流強度検出装置２３２とを含む。この目的のため、電圧検出装置２３１は、好ましくは、基板３０の電位をタップするための、例えば開口部４６に取り付けられた測定用接点を含む。図示されていない信号線を介して、制御装置２００は、電圧又は電流強度を表す信号を受信するために、電圧検出装置２３１及び電流強度検出装置２３２と通信し、それらをデータメモリの１つに記憶し、以前の溶接作業中に検出装置２３１、２３２によって検出されたパラメータに応じて後続の溶接作業の１つ以上のパラメータを制御する。

【0028】

溶接ガン４０、特に制御装置２００は、溶接スタッドの動作、例えば、リフト動作又は浸漬動作の持続時間及び／若しくは速度、並びに／又は浸漬動作の前、最中、若しくは後の溶接スタッドの位置を判定するための判定装置２１０を備える。一方、判定装置２１０は、第１のコイル８５及び／若しくは第２のコイル９５のインダクタンス、又は第１のコイル８５及び／若しくは第２のコイル９５のインダクタンスを表す変数を検出するための検出装置２５０を含む。第１のコイル８５及び第２のコイル９５のインダクタンスは、スタッドホルダ４４の位置、したがって溶接スタッド２０の位置により影響を受けるため、溶接スタッド２０の位置に関して検出されたインダクタンスから結論を引き出すことが可能である。コイル８５、９５のインダクタンスを検出するために、検出装置２５０は、コイル８５、９５に電流を印加し、定常状態を待機するために所定の期間後に再びオフにされ、それによって、フリーホイールフェーズが始まり、電流が基準値を下回るまで減少する。フリーホイールフェーズの持続時間は、コイル８５、９５のインダクタンスに比例するため、インダクタンスを表す変数を表す。溶接スタッド２０の位置を判定するために、判定装置２１０は、溶接スタッド２０の１つ以上の較正位置において検出された記憶値を使用する。可能な較正位置には、例えば、基板上に配置される前、基板上に配置された後、溶接作業前、溶接作業後などでの、溶接スタッド２０の位置が含まれる。

【0029】

制御装置２００は、リフト動作前又は浸漬動作後に判定装置２１０によって判定された溶接スタッド２０の２つの位置間の差を導出し、それによって溶接スタッド２０と基板３０との間の溶接接続の品質を評価するのに適している。加えて、制御装置２００は、判定装置２１０によって判定された変数に応じて、したがってインダクタンス又は検出装置２５０によって検出されたインダクタンスを表す変数に応じて、スタッド搬送装置１００、及び／又は溶接作業の１つ以上のパラメータ、例えば、溶接電流の電圧及び／若しくは電流強度、並びに／又は溶接スタッド２０の速度及び／若しくは位置及び／若しくは動作方向などを制御するのに適している。制御装置２００は、好ましくは、判定装置２１０によって判定された、及び／又は以前の溶接作業中に検出装置２５０によって検出された変数に応じて、後続の溶接作業の１つ以上のパラメータを制御するのに適している。これにより、確認された溶接作業のパラメータの変化を補正するだけでなく、溶接スタッドと基板との間の溶接接続の品質を客観的に評価することが可能になる。コイル８５、９５のインダクタンスの設定値、又はコイル８５、９５のインダクタンスを表す変数は、制御装置２００のデータメモリに記憶されている。制御装置２００は、検出装置２５０によって検出された変数を設定値と比較し、検出装置２５０によって検出された変数と設定値との間の差を形成し、且つ後続の溶接作業においてこれを補償するのに適している。

【0030】

溶接ガン４０はまた、作動要素１５２を有する入力装置１５１と、視覚表示要素及び無線送信ユニットを有する出力装置１５３とを含む。制御装置２００は、図示されていない信号線を介して入力装置１５１及び出力装置１５３と通信して、入力装置１５１によって入力された情報を受信し、又は出力すべき情報を出力装置１５３に送信する。

【0031】

図３は、溶接スタッドを基板に、例えば溶接スタッド２０を基板３０に溶接するための方法５００を概略的に示している。第１のステップ５０１では、基板が提供される。更なるステップ５０２では、制御装置を備えた溶接装置が提供される。更なるステップ５０３では、溶接スタッドが提供される。

【0032】

更なるステップ５０４では、例えば、それに続く溶接作業の所望のパラメータに関する情報が、入力装置を介してユーザにより入力される。更なるステップ５０５では、溶接スタッドの１つ以上のスタッド特性が、識別装置によって検出される。更なるステップ５０６では、検出されたスタッド特性に関する情報及び／又は検出されたスタッド特性から導出された情報が、出力装置を介して出力される。

【0033】

更なるステップ５０７では、溶接スタッドと基板との間の溶接スタッドに溶接電流が印加される。更なるステップ５０８では、溶接スタッドと基板との間に流れる溶接電流を維持しながら、スタッドリフト装置によって溶接スタッドを基板からリフトオフし、溶接スタッドと基板との間にアークを形成する。更なるステップ５０９では、溶接スタッド及び／又は基板の材料は、特にアークによって生成される熱に起因して、部分的に液化される。更なるステップ５１０では、溶接スタッドは、スタッド浸漬装置によって、溶接スタッド又は基板の液化された材料に浸漬される。更なるステップ５１１では、溶接作業の１つ以上のパラメータが制御される。更なるステップ５１２では、溶接作業中に生成される放射が、検出装置によって検出される。更なるステップ５１３では、溶接作業の１つ以上のパラメータが判定される。更なるステップ５１４では、溶接スタッド及び／又は基板の液化された材料が固化し、それによって溶接スタッドが基板に接合される。更なるステップ５１５では、溶接作業の１つ以上のパラメータ、及びコイルのインダクタンス又はコイルのインダクタンスを表す変数が、１つ以上の検出装置によって検出及び記憶される。溶接スタッドは、好ましくは、基板から離れるリフト動作及び／又は基板に向かう浸漬動作を実行するために、コイルによって生成される磁場によって駆動される。

【0034】

更なるステップ５１６では、現在の溶接作業中に１つ以上の検出装置によって検出されたパラメータが、データメモリに記憶されたパラメータ又は設定値と比較され、現在の溶接作業中に検出装置によって検出されたパラメータとデータメモリに記憶されているパラメータとの間の差、及び／又はそのような差から導出された情報が出力される。更なるステップ５１６では、後続の溶接作業の１つ以上のパラメータが、以前の溶接作業中に検出されたパラメータに応じて制御される。更なるステップ５１７では、情報が出力装置を介して出力される。更なるステップ５１８では、溶接作業が実行された後、溶接作業の品質評価がユーザによって入力される。更なるステップ５１９では、ユーザによる入力を使用して、将来の溶接作業の品質を評価する。

【0035】

本発明は、溶接スタッドを基板に溶接するための装置及び方法の実施例に基づいて説明されてきた。記載された実施形態の特徴は、単一の溶接装置又は単一の溶接方法内において必要に応じて互いに組み合わせることもできる。本発明による装置及び本発明による方法は、他の目的に適していることにも留意されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】