Optionen

Die integrierte Qualitätsregelung IQR regelt in Abhängigkeit des Widerstandsverlaufs bzw. Leistungsverlaufs den Strom während der Schweißung. Ziel ist die Ausregelung von Störgrößen im Schweißprozess. Die Schweißzeitanpassung wird in Abhängigkeit vom Zeitpunkt des Widerstandsmaximums gesteuert. Der mar­kanteste Zeitpunkt im Widerstandsverlauf ist das Ende der Aufwärmphase und der Beginn des Schmelzens. Von diesem Zeitpunkt an fängt der Widerstandsverlauf wieder an zu fallen, da der Übergangswiderstand zwischen dem Material entfällt und die Elektrode einzusinken beginnt. Wir nennen diesen Punkt „Widerstandsmaximum”. Dieser Zeitpunkt variiert. Er ist abhängig von den Störgrößen, die Einfluss auf das Erhitzen haben. Einflussnehmende Störgrößen sind z.B.:

• der Elektrodendurchmesser
• die Nebenschlussbedingungen
• die Netzspannungsschwankungen
• die Kraftverluste durch schlechte Passung

Von dem Zeitpunkt des Widerstandsmaximums an wird der bis jetzt steigende Sollwert des Stroms aus vor­hergegangenen Prozessinformationen verzögert auf seinem momentanen Level gehalten. Hierdurch ergibt sich für den weiteren Verlauf der Schweißung eine jeweils störgrößenabhängige neue Schweißleistung. Durch Pro­grammierung des Anfangsstroms und der Steilheit des Anstiegs, genannt „Aggressivität” lässt sich die Erwärmung bis zum Widerstandsmaximum verändern. Wenn, wie in seltenen Fällen, dieses nicht ausreicht, kann in Abhän­gigkeit vom Widerstandsmaximum zusätzlich die Schweißzeit angepasst werden. Hierbei ist der Eingriff in die Takt­zeit zu beachten. Erfahrungsgemäß ergeben sich Variationen in Größen von nicht mehr als ±5 ms bei Roboteranwendungen.

IQflex ist die adaptive Regelung und Überwachung ab dem ersten Schweißpunkt auf Basis der bewährten Genius Plattform. IQflex beinhaltet neben unseren bewährten IQR-Regler und Q-lnspector auch die Möglichkeit des refe­renzgeführten Adaptivreglers IQf mit einer erweiterten Überwachung der Schweißung über den neuen IQ-lnspec­tor. Kurze lnbetriebnahmezeiten und einfache Bedienung sind der Garant für eine effiziente und kostengünstige Pro­duktion. Das Adaptivpaket IQflex ist speziell für diese Anforderungen optimiert und garantiert das sichere Punkt­schweißen von Stahlwerkstoffen. Die Basis für unseren Regler bilden die elementaren Prozessgrößen Strom und Spannung. Durch einen Span­nungsabgriff auf der Sekundärseite des Trafos steht ein präzises und verlässliches Messsignal zur Verfügung, wor­aus alle notwendigen Prozessgrößen bestimmt werden können.

Die eigentliche Schweißzange oder -maschine bleibt frei von Kabeln um eine einfache Wartung zu gewährleisten Mittels des Prozesswiderstands, welcher jede Millisekunde neu berechnet wird, passt der Regler den Schweißstrom den Erfordernissen eines jeden Schweißpunktes individuell an. So ist eine kurze Prozesszeit garantiert da die erfor­derliche Energie konzentriert eingebracht wird. Die Minimierung von Taktzeit ist eines der wichtigsten Kriterien unserer Kunden für den Einsatz von IQflex.

Nutzen und Vorteile auf einen Blick

• Schnelles parametrisieren durch einfache Bedienung
• Zuverlässige Überwachung mit unserem neuen IQ Inspektor ab dem ersten Schweißpunkt.
• Dokumentation aller Schweißungen in der XPegasus Datenbank
• Beibehalten der bewährten IQR Funktion • Gelebte Industrie 4.0Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Durch das Internet mit sicheren und bewährten Harms & Wende Produkten
• 100% Kompatibilität zu bestehenden IQR Parametern
• Volle Integration in ein bestehendes XPegasus Netzwerk
• Kurvendarstellung in gewohnter Genius Performance

Die integrierte Vorkonditionierung ermöglicht zu Beginn des eigentlichen Schweißprozesses stabile Bedingungen zwischen Elektrodenkappe und Werkstückoberfläche herzustellen. Egal ob der verwendete Werkstoff beschichtet oder verunreinigt ist, mit IQflex gelingt die Schweißung. Der IQ-lnspector überwacht die Qualität jeder Schweißung und hilft Ihnen damit Ihre Kundenanforderung vollends zu erfüllen.

Anwendungen

• Punktschweißen mit adaptiver Regelung
• Automatisierten Fertigung
• Einsatz von handgeführten SchweißzangenEines der am weitesten verbreiteten Werkzeuge zum Widerstandsschweißen ist die Schweißzange. Die Schweißzange
• Unterschiedliche Kombinationen von Werkstoffen
• unterschiedlichen Blechdicken

Überwachungsmethoden

• IQ-lnspector auf Referenzwert-Quellen
• R-lnspector (siehe R-lnspector]

Die Option PQS-Ready bietet Ihnen die integrierte technische Voraussetzung zur Verwendung der lnline-Pro­zessüberwachung für Ihre Punkt- und Buckelschweißanwendungen im Genius-System. Durch diese Integration ent­fällt der Einsatz eines zusätzlichen QUADRIGO-Messmoduls Die benötigte Softwarelizenz PQS-Res zur Datenauswertung und -analyse ist nicht Bestandteil der Option PQS­ready und ist separat zu erwerben. Die Lizenz wird dabei mit einem Lizenz-Dongle geschützt. Dieser hat die Form einer SD-Karte und wird bei Einsatz der Softwarelizenz in die SchweißsteuerungDie Schweißsteuerung übernimmt die Aufgabe der Zeit- und Leistungseinstellung für die Schweißmaschine oder gesteckt.

Eigenschaften der Option PQS-Ready

• Softwaremäßige Bereitstellung der Prozessgrößen Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und Weg im Genius-Inverter für die PQS-Res Software.
• Zusätzliche Hardware zur Messwerterfassung entfällt.

Die Option „Prozess-Data Documentation” (PPD) gibt dem Anwender die Möglichkeit Prozessdaten, über den Feldbus, von einer übergeordneten Anlagen-SPS abzufragen und in der Anlagen-SPS zu speichern. Dazu werden die Prozessdaten nach dem Schweißablauf, der durch die Ende Kennung mittels Fortschaltkontakt (FK) Signal gekenn­zeichnet ist, bereitgestellt. Ein PC ist hierfür nicht erforderlich, da die Daten per azyklischen Datenaustausch über die Feldbusschnittstelle  abgefragt werden können.

Funktionsumfang

• Maximal 10 Parameter pro Schweißung.
• Die 10 Parameter können aus einem Parameter Pool ausgewählt werden. Der Parameter Pool ist in der Betriebsanleitung beschrieben.
• Die Prozessparameter sind nur solange gültig, bis ein neues Start-Signal für den nächsten Schweißpunkt gesetzt wird.

Voraussetzungen

• ProfiNet-Karte G432-PNSe / G433-PNSo (ohne 24 V E/A)
• Zusätzlich ist eine weitere EA-Karte G201 MIO erforderlich.

Hinweis: Das Auslesen von Schweiß-Kurven wird bisher nicht unterstützt.

Hinweis: HWH bietet für TIA Portal 14 / Siemens eine Bibliothek, welche die Implementierung von PDD durch Bausteine vereinfacht. Verwendungshinweise der Bausteine der Bibliothek werden in einer Kurzanleitung beschrieben.

Die Option „Trace Tag” ist eine begleitende Kennung um eine Information von extern zu einer Schweißung hinzu zufügen. Dies gibt dem Anwender die Möglichkeit eine Kennung des Schweißpunktes über die Ethernet Schnittstelle (UDP) zu den Archiv-Daten des Moduls hinzufügen. Die Information kann aus max. 32 ASCII Zeichen bestehen. Dies kann zum Beispiel eine Auftragsnummer, Teile­oder Karosserie-Erkennungsnummer sein. Sie dient der Dokumentation und Rückverfolgung zum Schweißpunkt oder einer Charge. Trace-Tag (TT) ist eine optionale Funktion des Genius-Inverters. Sie erfordert eine Feldbusanbindung mit Netz­werkfunktionalität. Zur Zeit sind Profinet und EhternetlP Feldbusse mir dieser Funktion verfügbar. Die Kennung wird als ein UDP Paket von der übergeordneten Steuerung an den Genius-Inverter gesendet. Die Kennung bleibt solange anstehen, bis ein neues Paket gesendet wird. Ist der Inverter ausgeschaltet worden, muss eine Kennung erneut gesendet werden damit der Eintrag ins Archiv erfolgen kann

Voraussetzungen

• Genius-Firmware-Version: 2.70
• XPegasus Gold: ab Version 5.2.31
• UDP-fähiges Netzwerk
• Port-Nummern setzen
• Archiv-Konfigurieren

Mit dem „AMC /DCM” steht ein Regelmodus zur Verfügung, der eine Vorkonditionierung des Materials erlaubt. Materialpaarungen mit unterschiedlicher Oxidationsneigung und variierendem Übergangs- und Kon­taktwiderstand stellen eine Herausforderung für den Schweißablauf dar.

Um die Schweißaufgabe mit bestmöglicher Qualität zu realisieren, kann es erforderlich sein, das Material einer Vor­konditionierung zu unterziehen.

Dies bietet die Basis für konstante Punktqualität beim WiderstandsschweißenWiderstandsschweißen ist ein Schweißverfahren für elektrisch leitfähige Werkstoffe auf Basis der jouleschen Stromwärme z.B. von Aluminiumlegierungen. Die einzigartige Kombination aus adaptiver Vorkonditionierung und gesteuertem Kraftprofil ist von Harms & Wende speziell im Hinblick auf die Anforderungen moderner Aluminium-Werkstoffe an den Punktschweißprozess ent­wickelt worden. Der AMC/DCM-Mode ist als Option für alle GeniusHWl-lnverter.

Ein weiterer Anwendungsbereich vom AMC/DCM-Mode ist Aufschweißung verschiedener Funktionselemente
{Mutter, Bolzen, Brackets usw.) auf die Bauteile aus borlegiertem Stahl 22MnB5. Die bekannte negative Wirkung der AISi-Überzug kann bei solchen Materialien durch Einsatz der Vorkonditionierung effektiv unterdrückt werden. Um dabei noch der Prozessstabilität beizutragen, kann außerdem die typische Schwankung der AISi-Dicke durch adaptive Regelung der Vorkondition ieru ng ausgeglichen werden.

Es wird während der Konditionierungszeit ein Konditionierungsstrom ausgegeben, in dieser Zeit wird der Pro­zesswiderstand kontinuierlich gemessen. Bei Erreichen einer vorher definierten Kondition ieru ngsschwelle wird die Vorkonditionierung beendet und die eigentliche Stromzeit mit dem eingestellten Hauptstrom beginnt. Durch die Konditionierungsschwelle werden identische Ausgangsbedingungen für jede Schweißung hergestellt um eine gleich­bleibende Punktqualität zu erreichen. Je nach variierendem Übergangswiderstand werden unterschiedliche Kon­ditionierungszeiten erreicht. Wird die Konditionierungsschwelle nicht unterschritten, wird eine Meldung ausgegeben.

Der Einsatz ist sowohl von pneumatischen Proportionalventilen als auch von elektromotorischen Zangen möglich. Der „AMC / DCM – Mode” wird über die Bedienoberfläche konfiguriert

Die Option Bauteildokumentation bietet dem Anwender die Möglichkeit, alle Fügestellen aus allen durchlaufenden Fertigungsmodulen eines Bauteils in einer Übersicht darzustellen. Die aufgezeichneten Daten der Schweißung wer­den als Archivdatensatz gespeichert. Dieser Datensatz beinhaltet das Schweißprogramm und die Bauteilkennung. Die Archivdatensätze können in der Xpegasus angezeigt werden.

Voraussetzungen

• mind. XPegasus Gold

Die Option High Speed Current ermöglicht dem Anwender ein schnelleres Stromanstiegsverhalten zu erreichen. Gerade beim BuckelschweißenDas Buckelschweißen ist nach dem eigentlichen Punktschweißen das am weitesten genutzte Verfahren beim sind oft schnelle Stromanstiegszeiten erforderlich. Um dies zu erreichen ist ein schnelles Aussteuern der Sekundärspannung notwendig. Voraussetzung ist ein entsprechend niederohmiger Sekundärkreis der Schweißmaschine und eine Sekundärkreisspannung zwischen 16 V- 21 V.

Beim Schweißen von Muttern auf hochfesten Material ist eine kurze Schweißzeit von Vorteil um eine gute Anbin­dung der Mutter an das Blech zu erreichen.

Am Beispiel einer Buckelschweißanlage mit niederohmigen Sekundärkreis und einem MF-Trafo mit einer Sekun­därspannung von 21 V sind Ströme von 60 kA mit Stromanstiegszeiten von 4 ms -10 ms in der Praxis erreichbar. Hierdurch kann ein Mittelfrequenz-System eine KE-Anlage ersetzen. Der Vorteil ist, dass eine größere Bandbreite an Produkten geschweißt werden kann.

Der Einsatzbereich liegt hier zwischen 30 kA -150 kA.

Die Option High Speed Current steht für die Produktreihe der MF-Leistungs-lnverter der Typen GeniusHWlxx zur Verfügung. Es können Inverter- Ausgangsströme, je nach Leistungstype, Ströme bis zu 3500 A erreicht werden. Die Möglichkeiten der MF-Schweißtechnik mit hoher Sekundärspannung bieten hier große Vorteile, da eine sehr gute Skalierbarkeit in der Anwendung erreicht wird.

Die Option MMl beinhaltet eine Erweiterung der Messeingänge durch ein zusätzliches Einsteck-Modul G202 im Genius-System. Dieses Modul ist für den Einsatz an einer Schweißanlage für eine Weg- und/oder Kraftkontrolle vor­gesehen.

Es stehen folgende Eingänge zur Verfügung

• 1 x Wegmesseingang -Analog 0-10 V, 0-20 mA, 16 Bit
• 1 x Kraftmesseingang -Analog 0-10 V, 0-20 mA, 16 Bit

Wegmesseingang

• Siehe S-lnspector

Kraftmesseingang

Der Kraftsensor wird an dem Kraftmesseingang angeschlossen. Die Kalibrierung sowie die Parametereingabe für die Kraftaufbaukontrolle im Kraft-lnspector erfolgt mittels der Bedienungsoberfläche der XPegasus, ab der Version
6.xx. Die Kraftaufbaukontrolle überwacht die Kraft kurz vor dem Einsatz der Schweißzeit am Ende der Vorhaltezeit. Es wird die Kraft gemessen und mit der eingestellten Toleranzwerten verglichen. Befindet sich der Wert außerhalb der Toleranz wird eine Fehlermeldung ausgegeben.

Eigenschaften

• Kraftaufbaukontrolle

Die Option MM2 ist eine Erweiterung der Messeingänge durch ein zusätzliches Steckmodul-Modul G202 im Genius­System. Dieses Modul ist für den Einsatz z.B. einer Doppelkopf-Schweißanlage vorgesehen.

Es stehen folgende Eingänge zur Verfügung

• 2 x Wegmesseingang -Analog 0-10 V, 0-20 mA, 16 Bit
• 2 x Kraftmesseingang -Analog 0-10 V, 0-20 mA, 16 Bit

Wegmesseingang

• Siehe S-lnspector

Kraftmesseingang

Der Kraftsensor wird an dem Kraftmesseingang angeschlossen. Die Parameter für die Kraftkalibrierung sowie die Parameter der Kraftaufbaukontrolle werden über die Bedienungsoberfläche der XPegasus, ab der Version 6.xx, auf der Seite des Kraft-lnspectors eingegeben. Die Kraftaufbaukontrolle überwacht die Kraft kurz vor dem Einsatz der Schweißzeit am Ende der Vorhaltezeit. Es wird die Kraft gemessen und mit der eingestellten Toleranzwerten ver­glichen. Befindet sich der Wert außerhalb der Toleranz wird eine Fehlermeldung ausgegeben.

Eigenschaften

• Kraftaufbaukontrolle